80286的CPI大约是5.5, 80386的CPI进一步减小到4左右, 80486的CPI已经接近2 Pentium处理机的CPI已经与RISC十分接近 目前,超标量、超流水线处理机的CPI已经达到0.5, 实际上用IPC( Instruction Per Cycle)更确切 2.5.4RISC的关键技术 1、延时转移技术 定义:为了使指令流水线不断流,在转移指令之后插入一条有效的指令,而 转移指令被延迟执行,这种技术称为延迟转移技术 采用指令延迟转移技术时,指令序列的调整由编译器自动进行, ADd R1. R2 1:F,E 产生转移地址 2 JMP NEXT2 2 F E 3: NEXTl: Sub R3, R4 指令作废 3 重新取指令 n: NEXT2: MOvER4. A (a)一个程序 (b)流水线中指令作废 因转移指令引起的流水线断流 JMP NEXT2 1:FAB/产生转地抽 ADd R1, R2 3: NEXT1: sub R3 R4 n: F E 重新取指令 n: NEXT2: MoVE R4, A (a)调整后的程序 (b)指令调整后的流水线 采用延时转移技术的指令流水线 采用延迟转移技术的两个限制条件 (1)被移动指令在移动过程中所经过的指令之间不能有数据相关 (2)被移动的指令不破坏条件码,至少不影响后面的指令使用条件码 如果找不到符号条件的指令,必须在条件转移指令后面插入空操作 如果指令的执行过程分为多个流水段,则要插入多条指令 调整后的指令序列: MOVE R1. R2 234 CMPR3,R4;(R3)与(R4)比较 BEQ EXIT;如果(R3)=(R4)则转移到NXT ADD R4. R5 N: NEXT: MOVE R4, A 调整后的指令序列, 1: CMPR3,R4;(R3)与(R4)比较2－7 80286 的 CPI 大约是 5.5， 80386 的 CPI 进一步减小到 4 左右， 80486 的 CPI 已经接近 2， Pentium 处理机的 CPI 已经与 RISC 十分接近。 • 目前，超标量、超流水线处理机的 CPI 已经达到 0.5， 实际上用 IPC(Instruction Per Cycle)更确切 2.5.4 RISC 的关键技术 1、延时转移技术 • 定义：为了使指令流水线不断流，在转移指令之后插入一条有效的指令，而 转移指令被延迟执行，这种技术称为延迟转移技术。 采用指令延迟转移技术时，指令序列的调整由编译器自动进行， 1: 2: 3: n: ADD R1, R2 JMP NEXT2 NEXT1: SUB R3, R4 ……… NEXT2: MOVE R4, A (a) 一个程序 1：F E 2： F E 3： F E n： F E (b) 流水线中指令作废 因转移指令引起的流水线断流 1: 2: 3: n: JMP NEXT2 ADD R1, R2 NEXT1: SUB R3, R4 ……… NEXT2: MOVE R4, A (a) 调整后的程序 1：F E 2： F E n： F E (b) 指令调整后的流水线 采用延时转移技术的指令流水线 • 采用延迟转移技术的两个限制条件 (1)被移动指令在移动过程中所经过的指令之间不能有数据相关 (2)被移动的指令不破坏条件码，至少不影响后面的指令使用条件码 如果找不到符号条件的指令，必须在条件转移指令后面插入空操作 如果指令的执行过程分为多个流水段，则要插入多条指令 调整后的指令序列： 1： MOVE R1, R2 2： CMP R3, R4 ；(R3)与(R4)比较 3： BEQ EXIT ；如果(R3)＝(R4)则转移到 NEXT 4： ADD R4, R5 ……… N：NEXT: MOVE R4, A 调整后的指令序列， 1： CMP R3, R4 ；(R3)与(R4)比较 重新取指令 指令作废 产生转移地址 重新取指令 插入指令 产生转移地址