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  标量处理机流水线性能分析研究_电子/电路_工程科技_专业资料。万博体育官网登录第2 6卷 第 1 1 期 2 0 1 6年 1 1月 计 算 机 技 术 与 发 展 COMPU TER TECHNOLOGY AND DEVEL 0PME NT V0 1 .

  第2 6卷 第 1 1 期 2 0 1 6年 1 1月 计 算 机 技 术 与 发 展 COMPU TER TECHNOLOGY AND DEVEL 0PME NT V0 1 . 2 6 No . 1 l NO V . 2 0 1 6 标 量 处 理 机 流 水 线 性 能 分 析 研 究 陈利 军 , 高秀峰 , 崔 静, 李 芳 ( 军械 工程 学 院 信 息 工程 系, 河 北 石 家庄 0 5 0 0 0 3 ) 摘 要: 目前 标量 处理 机提 高指令 执行 速度 的途 径除 提高 处 理 机工 作 频 率外 , 常 采用 流水 线技 术 和 资 源重 复技 术 等 。为 研究 这些技 术对 标量 处理 机性 能 的影 响 和 这 些技 术 使 用 中 潜 在 的 问题 , 利用 一 款 具 有 3 2位 精 简 指 令集 的虚 拟 处 理 器 Wi n D L X对这 些技 术进行 仿 真研究 。对 Wi n D L X虚拟 处理 器 的寄存器 、 指令 集等 结构 特征进 行 详 细介 绍 , 然后 对标 量 流水 线 处理机 的工 作原 理 、万博体育官网登录 潜 在 问题 和 Wi n D L X对 这些 问题 的解决 办法 进行说 明。在此 基础 上 , 通 过一个 矩 阵乘法 运算程 序分 析 了设置相 关 专用通 路和 提前 形成 条件 码两种 针对 数据 相关 的解 决 办法 及 其 实 际效 果 。该实 例 揭示 了提 高标 量 处 理 机 指令 执行 速度 的有 效途径 , 为设 计 和改进 流水 线结 构及提 高流 水线 的执行 效率 提供 了参 考依据 。 关 键词 : 标 量处 理机 ; 流水 线 ; Wi n D I . , X; 虚拟 处理 器 ; 精 简指令 集 中图分 类号 : T P 3 9 1 . 9 文献标 识码 : A 文章编 号 : 1 6 7 3 - 6 2 9 X( 2 0 1 6 ) 1 1 — 0 0 8 2 - 0 4 d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 3 — 6 2 9 X . 2 0 1 6 . 1 1 . 0 1 8 An a l y s i s a n d Re s e a r c h o n P i p e l i n i n g o f S c a l a r Pr o c e s s o r C H E N L i - j u n , G AO X i u - f e n g , C U I J i n g , L I F a n g ( De p a r t me n t o f I n f o r m a i t o n E n g i n e e r i n g , O r d n a n c e E n g i n e e r i n g C o l l e g e , S h i j i a z h u a n g 0 5 0 0 0 3 , C h i n a ) Ab s t r a c t : No w, b e s i d e s i n c r e a s i n g t h e o p e r a i t o n re f q u e n c y, t h e p i el p i ni ng a n d he t l ' e ¥ o u r c e r e p l i c a t i o n a l e u s e d t O a c c e l e r a t e he t s c a l a r p r o — es c or s . I n o r d e r O t s t u d y he t s e t e c h n o l o g i e s’e fe ct a n d p o en t i t l a p r o b l e ms t O he t ca s la r p r o c e s s o r , i t U eS s he t Wi n DLX v i r t u l a p r o c e s s o r wh i c h ha s 3 2 b i t r e d u c e d i n s t r u c t i o n et s . Th e s t oc r t u r e c h ra a c t e is r i t c s o f t h e Wi n DLX v i r t u l a p r o c e s or s l i k e r e g i s er t s nd a i n s t r u c i t o n s e t a e s i n t r o du c d. e h e T nt he o er p a t i o n l a p in r c i p l e o ft h e s c la a rp r o c e s s o r ’ Sp i el p i n i n g. h ep t o t e n t i lp a r o b l e msa ndt he s e t t l e me n t s b yWi n DLX a r e d i s c u s s e d. Af er t ha t t , a ma t r i x mu l t i p l i c a io t n p r o g r a m i s u s e d o t na a l yz e he t

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