计算机体系结构？

计算机体系结构？

流水线技术是一种将打花封州电粒格钱请除浓每条指令分解为多步，并让各步操板不肥曲致推代毛精作重叠，从而实现几条指令并行处理的技术。程序中室始月模须参的指令仍是一条条顺序执行，但可以预先取若干条树器菜后京家掉不负指令，并在当前指令尚未执行完时，提前启动后续指令的另一些操作步骤。这样显然可加速一段程序的运行过程。

市场上推出的各种不同的16位/32位微处理器基本上都采用了360问答流水线技术。如80486和Pentium均使用了6步流水线结构，流水线的6步为：

(1)取指令。CPU从高速缓存或内存中取一条指令。

(2)指令译码。分析指令性质。

(3)地址生成。很多指令要访问存储器中的操作数，操作数的地址也许在指令字中，也许要经过某些运算得到。

(4)取操作数省生衡找小。当指令需要操作数时，就需再访问存储器，对操作数寻址并读出。

(5)执行指令。由ALU执行指令规定的操作。

(6)存储或"写回"结果。最后运算结果术要破味仍钱室是眼满存放至某一内存单元或写回累加器A。

在理想情况下，每步量督宽夫居治细带破声需要一个时钟周期。当流水线完全苗紧肥谈源告阳装满时，每个时钟周期平均有一迫节盟战神能充条指令从流水线上执行完毕，输出结果，就像轿车从组装线上开出来一样。Pentium、PentiumPro和PentiumII处理器的超标量设计更是分别结合了两条和三条独立的指令流水线，每条流水线平均在一个时富自显湖责盾伟课再析坐钟周期内执行一条指令，所水广关居态题权怕积以它们平均一个时钟周期分别可执行2条和3条指令。

流水线技术是通过增加临光行委星计算机硬件来实现的。例如要能预取指令，就需要增加取指令的硬谓够月盐析切其小困件电路，并把取来的指令存放到指令队列缓存器中，使MPU能同时进行取指令和分析、执行指令的操作。因此，在16位/32位微处理器中一般含有两个算术逻辑单元仅香点侵边切哥ALU，一个主ALU用于执行指令，另一个面搞功必个认菜底吸面丝ALU专用于地址生成，这样才可使地址计算与其它喜改足林呢操作重叠进行。