§8续 CPU的结构和功能

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§8.3 指令流水

一、如何提高机器速度

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二、系统的并行性

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三、指令流水原理

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  1. 指令的六级流水

四、影响指令流水线性能的因素

  1. 结构相关:不同指令争用同一功能部件产生资源冲突
解决办法:停顿等待/指令存储器和数据存储器合并/指令预取技术(适用于访存周期短的情况)
  1. 数据相关:不同指令因重叠操作,可能改变操作数的读/写访问顺序
解决办法:后推法/采用旁路技术(定向技术)
  1. 控制相关:由条件转移指令引起

五、流水线性能

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六、流水线结构

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举例:MIPS的五段流水线

§8.4 中断系统

一、概述

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二、中断请求标记和中断判优逻辑

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三、中断服务程序入口地址的查找

  1. 硬件向量法
  1. 软件查询法

四、中断响应

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五、保护现场和恢复现场

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六、中断屏蔽技术

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  1. 屏蔽技术
(1) 屏蔽触发器的作用
硬件连线决定响应优先级(不可改变)
屏蔽字决定处理优先级(可以改变)
(2)中断屏蔽技术
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  1. 多重中断的断点保护:进栈/存入“0”地址
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