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4.8 control_hazard

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By floyd white
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4.8 control_hazard

Pasted image 20250110051326

4.8.2 缩短分支延迟

  • 确定分支目标地址的时间越早，需要清除的指令就越少

  • 为了将分支决策提前， 需要提前两个动作：计算分支目标地址和判断分支条件。

  1. 计算分支目标地址
    我们在 IF/ID 流水线寄存器中已经有了 PC 的值和立即数 段，所以只需要将分支地址计算从 EX 级移到 ID 级就可以了

  2. 判断分支条件
    Pasted image 20250110053607

  3. 为了在 IF 级清除指令，我们加入了一条称为IF.Flush 的控制信号，即将 IF/ID 流水线寄存
    器的指令字段置为0；
    清空寄存器的结果是将预取到的指令转变成为空指令，该指令不作任何操作；

4.8.3 动态分支预测

  • 分支预测缓存
    也称为分支历史记录表，一小块按照分支指令的低位地址索引的存储器区，其中包括一位或多位数据用以说明最近是否发生过分支；
  • 例子
    Pasted image 20250110054932
  • Pasted image 20250110054855
计算机组成原理
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