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    软考系统分析师在2017上半年开考，希赛小编为大家整理了一些系统分析师教程知识点精讲，以下是有关流水线的讲解，希望对准备参加考试的你有所帮助。

      流水线

      流流水线各阶段可能会相互影响，阻塞流水线，使其性能下降。阻塞主要由以下两种情况引起：

      转移指令：在当前指令完成之前，流水线不能确定下一条指令的地址。

      共享资源访问冲突：由多条指令重叠执行造成的对共享资源的访问冲突，又叫数据相关。

      在流水线中完成一个任务的时间与单独执行该任务的时间相近，甚至更多，因为分段。

      流水线的加速比：为完成一批任务，不使用流水线所用的时间与使用流水线所用的时间之比。

      流水线的最大加速比=单独执行一个任务的完整时间/流水线单级的最长时间

      对于流水线各段执行时间均相等，且输入到流水线中的任务连续的理想情况下，时钟周期为t（每一段所需时间）的k段流水线完成n个连续任务需要的总时间为：（n+k-1）t

      流水线的吞吐率（TP）=在单位时间内流水线所完成的任务数量或输出的结果数量。TP=n/T，其中n为任务数，T为使用流水线完成n个任务所需时间。

      流水线的效率：n个任务占用的时空区/k个流水段的总时空区

      超级流水线：将机流水线

      流流水线各阶段可能会相互影响，阻塞流水线，使其性能下降。阻塞主要由以下两种情况引起：

      转移指令：在当前指令完成之前，流水线不能确定下一条指令的地址。

      共享资源访问冲突：由多条指令重叠执行造成的对共享资源的访问冲突，又叫数据相关。

      在流水线中完成一个任务的时间与单独执行该任务的时间相近，甚至更多，因为分段。

      流水线的加速比：为完成一批任务，不使用流水线所用的时间与使用流水线所用的时间之比。

      流水线的最大加速比=单独执行一个任务的完整时间/流水线单级的最长时间

      对于流水线各段执行时间均相等，且输入到流水线中的任务连续的理想情况下，时钟周期为t（每一段所需时间）的k段流水线完成n个连续任务需要的总时间为：（n+k-1）t

      流水线的吞吐率（TP）=在单位时间内流水线所完成的任务数量或输出的结果数量。TP=n/T，其中n为任务数，T为使用流水线完成n个任务所需时间。

      流水线的效率：n个任务占用的时空区/k个流水段的总时空区

      超级流水线：将机器指令划分为更多的操作，以减轻每一级的复杂程度，增加流水线级数来提高频率。

      流水线各类相关性冲突问题的解决方法：

      数据相关：相关专用通路；后推法（推后对相关单元的读操作）；

      程序转移：猜测法；

      I/O中断：让已经进入流水线的指令继续执行，直到执行完成（这叫“不精确断点法”，而“精确断点法”是指出现中断时立即停止所有指令的执行，转入中断处理）。

      相关性冲突根据其影响范围分为两类：

      局部性相关：先写后读同一数据单元造成的相关；

      全局性相关：转移指令造成的相关。器指令划分为更多的操作，以减轻每一级的复杂程度，增加流水线级数来提高频率。

      流水线各类相关性冲突问题的解决方法：

      数据相关：相关专用通路；后推法（推后对相关单元的读操作）；

      程序转移：猜测法；

      I/O中断：让已经进入流水线的指令继续执行，直到执行完成（这叫“不精确断点法”，而“精确断点法”是指出现中断时立即停止所有指令的执行，转入中断处理）。

      相关性冲突根据其影响范围分为两类：

      局部性相关：先写后读同一数据单元造成的相关；

      全局性相关：转移指令造成的相关。

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