超标量处理器设计:重排序缓存(ROB)

news2024/11/17 19:51:58

★超标量处理器的很多地方用到了重排序缓存,但是我对它不是很了解,所以我整理一下重排序缓存的知识点。

重排序缓存(ROB)在确保乱序执行的指令能够正确地完成和提交(Commit),也可以用来寄存器重命名。

ROB是一个先进先出的表,每个项是ROB表项,可以记录指令执行的信息。

ROB表项的字段

(1)Complete: 标志位,用来标记指令是否已经完成执行阶段。当指令的所有操作(包括计算、访存等)都完成,标志就会被置为“是”,指令准备好进入退休阶段。

(2)Areg:指令在程序代码中指定的目的寄存器(逻辑寄存器)。

(3)Preg:物理寄存器的编号,经过寄存器重命名后指令实际使用的物理寄存器。

(4)OPreg:Old Physical Register,记录Areg在被重命名到当前Preg之前所对应的物理寄存器编号。在指令因异常需要回滚恢复状态时,OPreg用于指向应该恢复的物理寄存器状态,确保异常处理后的状态正确。

(5)PC:指令的程序计数器(PC)值。当指令执行过程中遇到中断时,保存这个PC能够从正确的点重新开始执行程序。

(6)Exception:如果指令执行中触发了异常,字段会记录异常的类型。指令即将退休时,处理器会根据异常类型执行相应的处理逻辑,可能是中止指令执行、恢复现场或是执行特定的异常处理程序。

(7)Type:记录指令的类型,如算术逻辑运算、加载、存储、跳转等。指令退休时,处理器会依据不同的指令类型执行相应的动作,比如存储指令需要把结果写入数据缓存(D-Cache),分支指令则可能需要清理预测执行的痕迹(如恢复检查点资源)。

ROB工作原理

分发(Dispatch)阶段

指令从指令队列或解码阶段被取出,进入流水线执行。每个指令在进入流水线时,会在ROB中分配一个唯一的表项(Entry)。表项会记录该指令的初始状态。将complete状态位设为0,表示指令尚未执行完成。同时,指令的目的寄存器信息、PC值等也会被记录下来。

执行(Execution)阶段

指令在执行阶段完成计算后,将complete状态位设为1,该指令已经执行完毕,计算结果可能被暂时存储在ROB中或直接写入物理寄存器堆(PRF)。如果执行过程中发生异常,异常类型也会被记录在ROB对应的表项中,但异常的实际处理被推迟到提交阶段。

异常与退休(Exception & Commit)阶段

所有对程序状态的最终更改,包括结果的写回、异常处理,都发生在提交阶段。只有当指令的complete状态为1,且所有先前的指令(在程序顺序上)也已正确执行并退休时,该指令才能退休。计算结果根据Areg和Preg信息被写入到寄存器或内存中。

若存在异常,处理器会根据ROB中记录的异常类型进行相应处理,可能包括恢复现场、跳转到异常处理程序等。

ROB工作例子

所以ROB就是一个先进先出的队列,当后面的指令执行完必须等到前面的执行完才可以退休。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1658076.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

基于Springboot的线上教学平台

基于SpringbootVue的线上教学平台设计与实现 开发语言:Java数据库:MySQL技术:SpringbootMybatis工具:IDEA、Maven、Navicat 系统展示 用户登录 首页 学习资料 交流论坛 试卷列表 公告信息 后台登录 后台首页 学员管理 资料类型…

深入理解Linux中TCP/IP协议栈的实现原理与具体过程

一、Linux内核与网络体系结构 在我们了解整个linux系统的网络体系结构之前,我们需要对整个网络体系调用,初始化和交互的位置,同时也是Linux操作系统中最为关键的一部分代码-------内核,有一个初步的认知。 1、Linux内核的结构 …

pytest教程-43-钩子函数-pytest_report_header

领取资料,咨询答疑,请➕wei: June__Go 上一小节我们学习了pytest_runtest_makereport钩子函数的使用方法,本小节我们讲解一下pytest_report_header钩子函数的使用方法。 pytest_report_header 钩子函数允许你在 pytest 的终端报告的头部添…

系统运维(虚拟化)

1.VLAN VLAN(Virtual Local Area Network)即虚拟局域网,是将一个物理的LAN在逻辑上划分成多个广播域的通信技术。 每个VLAN是一个广播域,VLAN内的主机间可以直接通信,而VLAN间则不能直接互通。这样,广播报…

NOIP,CSP-J,CSP-S——图

一、图的基本概念 图是顶点和边的集合 1、无向图: 每一条边都是无方向的 2、有向图: 每一条边都是有方向的 3、完全图: 任意两个顶点都有一条边相连接; 4、结论 若n个顶点的无向图有n(n-1)/2条边,称为无向完成图; 若n个顶点的有向图有n(n-1)条边,称为有向完成图…

模型onnx转ncnn小记

前期准备 Netron 模型准备:onnx模型,这里使用模型face【det_10g.onnx】 大佬文档引用:手工优化ncnn模型结构 - 知乎 ncnn算子描述参考:ncnn 算子操作描述-CSDN博客 模型优化 安装 pip install onnx-simplifier 先把我要转的模型优化合…

extern关键字的使用。keil中编译时,出现error:identifier xxx is undefined

问题 编译时,出现error: identifier “Reg_Flag” is undefined extern Reg_Flag reg_flag; 很奇怪,我明明已经定义了。无非就是定义是在extern的下面,会不会是这个原因? 解决 果然,把extern的部分放到…

类和对象test

一、初始化列表 引言: 虽然上述构造函数调用之后,对象中已经有了一个初始值,但是不能将其称为对对象中成员变量 的初始化,构造函数体中的语句只能将其称为赋初值,而不能称作初始化。因为初始化只能初始 化一次&#x…

[华为OD] C卷 田忌赛马 DFS 200

题目: 给定两个只包含数字的数组a, b,调整数组a里面数字的顺序,使得尽可能多的a[i] >b[i]。 数组a和b中的数字各不相同。 输出所有可以达到最优结果的a数组的数量 输入描述 输入的第一行是数组a中的数字,其中只包含数字,每…

网页主题自动适配:网页跟随系统自动切换主题

主题切换是网站设计中一个非常有趣的功能,它允许用户在多种预先设计的样式之间轻松切换,以改变网站的视觉表现。最常见的就是白天和黑夜主题的切换,用户可以根据自己的喜好进行设置。 除了让用户手动去切换主题外,如果能够让用户第…

2024年3月份宠物行业线上市场数据分析:市场呈现出精细化、品质化趋势

近些年来,养宠物的家庭越来越多,宠物经济也逐渐衍生开来。宠物经济主要是围绕宠物产生的一整条产业链,包括宠物食品、宠物家居、宠物美容和最近火起来的宠物保险等多个领域。目前随着居民人均收入的提高,宠物市场也得到稳步发展。…

PC端网页特效异读

pc网页特效 一、三大系列1.元素偏移量(offset系列)(1)一些属性(2).offset和style的区别(3).一些例子 2.元素可视区(client系列)(1).一些属性(2).flexible.js源码分析 3.scroll系列(4).三大系列小结 其他&am…

YOLOv9改进策略 | 添加注意力篇 | 一文带你改进GAM、CBAM、CA、ECA等通道注意力机制和多头注意力机制

一、本文介绍 这篇文章给大家带来的改进机制是一个汇总篇,包含一些简单的注意力机制,本来一直不想发这些内容的(网上教程太多了,发出来增加文章数量也没什么意义),但是群内的读者很多都问我这些机制所以单…

雷伴品鉴【神农式】倪琴 倪诗韵古琴

雷伴品鉴【神农式】倪琴 倪诗韵古琴 此琴材质为老杉木音色细腻,下指按弹舒适,手感极好漆面精美,线条流畅。

一文搞懂 ARM 64 系列: ADC

1 指令语法 adc <Xd>, <Xn>, <Xm> 2 指令语义 adc就是带「进位」加法&#xff0c;指令中的c就是英文carry。 整个指令等价于: (Xd, _) Xn Xm PSTATE.C 也就是将寄存器Xn&#xff0c;寄存器Xm&#xff0c;PSTATE中的「进位」标志相加&#xff0c;将相加的…

元素设置 flex:1,但是会被内部长单词宽度超出拉伸

初始布局如上图&#xff0c;left中是代码编辑器&#xff0c;实际上是个文本域&#xff0c;当输入长文本过长时&#xff0c;left宽度会被拉伸。 右侧容器被挤压。 解决方案&#xff1a;width&#xff1a;0&#xff1b; .left{flex:1; width:0} 当输入长文本过长时&#xff0c…

二分查找向下取整导致的死循环69. x 的平方根

二分查找向下取整导致的死循环 考虑伪题目&#xff1a;从数组arr中查找出目标元素target对应的下标&#xff0c;如果数组中不存在目标元素&#xff0c;找 到第一个元素值小于target的元素的下标。 编写二分查找算法如下&#xff1a; Testvoid testBinarySearch(){int[] arr n…

HackBar 新手使用教程(入门)

啥是Hackbar&#xff1f; Hackbar是一个Firefox 的插件,它的功能类似于地址栏,但是它里面的数据不受服务器的相应触发的重定向等其它变化的影响。 有网址的载入于访问,联合查询,各种编码,数据加密功能。 这个Hackbar可以帮助你在测试SQL注入,XSS漏洞和网站的安全性,主要是帮助…

车载测试___面试题和答案归纳

车载面试题 一、实车还在设计开发阶段&#xff0c;大部分测试通过什么测试&#xff1f; 答案&#xff1a;通过台架和仿真来完成的 二、测试部分划分&#xff1f; 测试部门是分为自研&#xff0c;系统&#xff0c;验收&#xff0c;自研部门是开发阶段测试&#xff0c;系统部门…

「网络流 24 题」餐巾计划【费用流】

「网络流 24 题」餐巾计划 思路 我们先建立超级源点 S S S 和超级汇点 T T T&#xff0c;对于每一天&#xff0c;我们将其拆分成两个点 A i A_i Ai​ 和 B i B_i Bi​&#xff0c;其中 A i A_i Ai​ 表示这一天实际消耗的餐巾&#xff0c;连边 S → ∞ A i S \stackrel{…