tailieunhanh - Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 3a - TS. Hoàng Xuân Dậu

Bài giảng "Kiến trúc máy tính - Chương 3a: CPU pipeline" cung cấp cho người học các kiến thức: Giới thiệu về CPU pipeline, các vấn đề của pipeline, giải quyết vấn đề xung đột tài nguyên, giải quyết vấn đề xung đột dữ liệu, . | Bài giảng Kiến trúc máy tính: Chương 3a - TS. Hoàng Xuân Dậu HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG BÀI GIẢNG MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH CHƯƠNG 3a – CPU PIPELINE Giảng viên: TS. Hoàng Xuân Dậu Điện thoại/E-mail: dau@ Bộ môn: Khoa học máy tính - Khoa CNTT1 Học kỳ/Năm biên soạn: Học kỳ 2 năm học 2009-2010 BÀI GIẢNG MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH CHƯƠNG 3a – CPU PIPELINE NỘI DUNG 1. Giới thiệu về CPU pipeline 2. Các vấn đề của pipeline 3. Giải quyết vấn đề xung đột tài nguyên 4. Giải quyết vấn đề xung đột dữ liệu 5. Quản lý rẽ nhánh trong pipeline 6. Giới thiệu pipeline của một số CPU 7. Siêu pipeline 8. Câu hỏi ôn tập GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 2 BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH - KHOA CNTT1 BÀI GIẢNG MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH CHƯƠNG 3a – CPU PIPELINE Giới thiệu CPU pipeline – Dây chuyền lắp ráp ôtô • Mỗi dây chuyền lắp ráp được chia thành nhiều công đoạn; • Nhiều ôtô cùng được lắp ráp trên một dây chuyền; • Tại mỗi công đoạn, một phần việc được hoàn thành; • Sau mỗi nhịp thời gian một ôtô hoàn thiện ở cuối dây chuyền và một ôtô bắt đầu hình thành ở đầu dây chuyền. GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 3 BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH - KHOA CNTT1 BÀI GIẢNG MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH CHƯƠNG 3a – CPU PIPELINE Giới thiệu CPU pipeline – Nguyên lý Không pipeline Có pipeline GIẢNG VIÊN: TS. HOÀNG XUÂN DẬU Trang 4 BỘ MÔN: KHOA HỌC MÁY TÍNH - KHOA CNTT1 BÀI GIẢNG MÔN KIẾN TRÚC MÁY TÍNH CHƯƠNG 3a – CPU PIPELINE Giới thiệu CPU pipeline – Nguyên lý Việc thực hiện lệnh được chia nhỏ thành các giai đoạn 5 giai đoạn của một hệ thống load-store: Instruction Fetch - IF: Đọc lệnh từ bộ nhớ (hoặc cache) Instruction Decode - ID: giải mã lệnh và đọc các toán hạng Execute - EX: thực hiện lệnh; nếu là lệnh truy nhập bộ nhớ: tính toán địa chỉ bộ nhớ Memory Access - MEM: Đọc/ghi bộ nhớ; no-op nếu không truy nhập