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  1／24 . 2／24 ◆流水线生产的全部过程的抽象描述 ◆这种流水工作方式的主要特征 . 3／24 2.指令流水线 把指令的解释过程分解为“分析”和“执 行” 两个子过程，并让这两个子过程分别用独立的分 析部件和执行部件来实现。 理想情况：速度提高一倍 3.1流水线.浮点加法流水线 把浮点加法的全过程分解为“求阶差”、 “对 阶”、“尾数相加”、“规格化”四个子过程， 并让 它们分别用各自独立的部件来实现。 理想情况：速度提高3倍 3.1流水线.时－空图 时－空图从时间和空间两个方面描述了流水 线的工作过程。时－空图中，横坐标代表时间， 纵坐标代表流水线.流水技术 流水技术是指：将一个重复的时序过程分解 成为若干个子过程，而每个子过程都可有效地在 其专用功能段上与其他子过程同时执行。 6．流水技术的特点 (1)流水过程由多个相联系的子过程组成，每个 子过程称为流水线的“级”或“段”。 “段”的数 目称为流水线)每个子过程由专用的功能段实现； 3.1流水线)流水线需要有“通过时间”（第一个任务流出结果 所 需的时间），在此之后流水过程才进入稳定工作状 态，每一个时钟周期（拍）流出一个结果； (3)各个功能段所需时间应尽量相等，否则，时间长 的功能段将成为流水线的瓶颈，会造成流水线的 “堵塞”和“断流”。这一段时间一般为一个时钟 周期 （拍）； (5)流水技术适合于大量重复的时序过程，只有输入 端能连续地提供任务，流水线的效率才能充分发 挥。 3.1流水线流水线的分类 流水线可以按不同的观点进行分类。 ◆单功能流水线：只能完成一种固定功能的 流水线。 ◆多功能流水线：流水线的各段能够直接进行不同的 连接，以此来实现不同的功能。 例如：TIASC的多功能流水线流水线 在静态流水线中，只有当输入是一串相同 的运算操作时，流水的效率才能得到发挥。 动画演示 2．按同一时间内各段之间的连接方式来分 ◆静态流水线：在同一时刻，流水线的各段只能 按同一种功能的连接方式工作。 3.1流水线 ◆动态流水线：在同一时刻，流水线的各段可以 按不同功能的连接方式工作。 动画演示 这样就不是非得相同运算的一串操作才能 流水处理。 优点：能提高流水线的效率 缺点：会使流水线流水线的基本概念 . ◆静、动态流水线．按照流水线的级别来分 ◆部件级流水线（运算操作流水线）：把处理机的 算术逻辑部件分段，使得各种数据类型的操作能 够进行流水。 ◆处理机级流水线（指令流水线）：把指令的解释 执行过程按照流水方式来进行处理。 例如：前面把指令解释过程分解为： 分析和执行 DLX的基本流水线把指令解释过程分解为： 取指令、指令译码、执行、访存、写回。 (图示) 3.1流水线流水线 ◆处理机间流水线（宏流水线）：它是指由两个 以上的处理机串行地对同一数据流做处理， 每个处理机完成一项任务。 动画解析 3.1流水线．按照数据表示来分 ◆向量处理机：具有向量指令和向量数据表示的 处理机。 例如：TIASC,CRAY-I等 ◆标量处理机：不具有向量指令和向量数据表示， 仅对标量进行流水处理的处理机。 例如：IBM360/91,Amdahl470V/6 等 5.按照是否有反馈回路来分 ◆线性流水线：流水线中的各段串行连接，没 有反馈回路。 ◆非线性流水线：流水线中的各段除有串行连接 外，还有反馈回路。(举例) 3.1流水线流水线的基本概念 . ◆流水线 ◆顺序流动流水线：流水线输出端任务流出的顺 序与输入端任务流入的顺序相同。 ◆异步流动流水线（乱序流水线）：流水线输出 端任务流出的顺序与输入端任务流入的顺序 不同。 6.按照流动是不是能够乱序来分 3.1流水线的基本概念 .

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