計算機體系結(jié)構(gòu)名詞解釋大全

1、名詞解釋：（1）靜態(tài)流水線同一時間內(nèi)，流水線的各段只能按同一種功能的連接方式工作。（2）分段開采當(dāng)向量的長度大于向量寄存器的長度時，必須把長向量分成長度固定的段，然后循環(huán)分段處理，每一次循環(huán)只處理一個向量段。（3）計算機體系結(jié)構(gòu)程序員所看到的計算機的屬性，即概念性結(jié)構(gòu)與功能特性（4）時間重疊在并行性中引入時間因素，即多個處理過程在時間上相互錯開，輪流重疊地使用同一套硬件設(shè)備的各個部分，以加快硬件周轉(zhuǎn)而贏得速度。（5）TLB個專用高速存儲器，用于存放近期經(jīng)常使用的頁表項，其內(nèi)容是頁表部分內(nèi)容的一個副本（6）結(jié)構(gòu)沖突指某種指令組合因為資源沖突而不能正常執(zhí)行（7）程序的局部性原理程序在執(zhí)行時所訪問的

2、地址不是隨機的，而是相對簇聚；這種簇聚包括指令和數(shù)據(jù)兩部分。（8）2：1Cache經(jīng)驗規(guī)則大小為N的直接映象Cache的失效率約等于大小為N /2的兩路組相聯(lián)Cache的實效率。（9）組相聯(lián)映象主存中的每一塊可以放置到Cache中唯一的一組中任何一個地方（10）數(shù)據(jù)相關(guān)當(dāng)指令在流水線中重疊執(zhí)行時，流水線有可能改變指令讀/寫操作的順序，使得讀/寫操作順序不同于它們非流水實現(xiàn)時的順序，將導(dǎo)致數(shù)據(jù)相關(guān)。（1）動態(tài)流水線同一時間內(nèi)，當(dāng)某些段正在實現(xiàn)某種運算時，另一些段卻在實現(xiàn)另一種運算。（2）透明性指在計算機技術(shù)中，把本來存在的事物或?qū)傩?，但從某種角度看又好像不存在的特性。（3）層次結(jié)構(gòu)計算機系統(tǒng)可以

3、按語言的功能劃分為多級層次結(jié)構(gòu)，每一層以不同的語言為特征。（4）資源共享是一種軟件方法，它使多個任務(wù)按一定的時間順序輪流使用同一套硬件設(shè)備。（5）快表個專用高速存儲器，用于存放近期經(jīng)常使用的頁表項，其內(nèi)容是頁表部分內(nèi)容的一個副本。（6）控制相關(guān)指由分支指令引起的相關(guān)，它需要根據(jù)分支指令的執(zhí)行結(jié)果來確定后續(xù)指令是否執(zhí)行。（7）存儲層次采用不同的技術(shù)實現(xiàn)的存儲器，處在離CPU不同距離的層次上，目標(biāo)是達到離CPU最近的存儲器的速度，最遠的存儲器的容量。（8）失效開銷CPU向二級存儲器發(fā)出訪問請求到把這個數(shù)據(jù)調(diào)入一級存儲器所需的時間。（9）全相聯(lián)映象主存中的任一塊可以被放置到Cache中任意一個地方。

4、計算機組成指的是計算機組成的物理實現(xiàn)，包括物理機器中的數(shù)據(jù)流和控制流的組成以及邏輯設(shè)計等。系列機是指由同一廠家生產(chǎn)的具有相同體系結(jié)構(gòu)的單具有不同不同組成和實現(xiàn)的一系列不同型號的機器。兼容機：不同制造商生產(chǎn)的具有相同系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的計算機。軟件兼容：同一個軟件可以不加修改第運行于體系結(jié)構(gòu)相同的各檔及其，而且它們所獲得的結(jié)果一樣，差別只在于運行時間不同。向后前兼容是指按照某個時期投入市場的某種型號計算機編制的程序，不加修改的就能運行于再他之后前投入市場計算機。向上下兼容：指的是按照某檔計算機編制的程序，不加修改就能運行于比他高低的計算機。模擬：是指用軟件的方法在一臺現(xiàn)有的計算機上實現(xiàn)另一臺計算機的指令集

5、。并行性：是指計算機系統(tǒng)在同一時刻或者同一時間間隔內(nèi)進行多種運算或者操作。只要在實踐上互相重疊，就存在并行性，他包含同時性和并發(fā)性兩種含義同時性：兩個或者兩個以上的時間在同一時刻發(fā)生。并發(fā)性：兩個或者兩個以上的時間在同一時間間隔內(nèi)發(fā)生。提高并行性的技術(shù)途徑：（1）時間重疊：多個處理過程在時間上相互錯開，輪流重疊地使用同一套硬件設(shè)備的各個部分，以加快硬件周轉(zhuǎn)而贏得速度。（2）資源重復(fù)：通過重復(fù)設(shè)置資源，尤其是硬件資源，大幅度提高計算機系統(tǒng)的性能。（3）資源共享：是一種軟件方法，它使多個任務(wù)按一定時間順序輪流使用同一套硬件設(shè)備。3、計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、計算機組成、計算機實現(xiàn)之間的關(guān)系：計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)指

6、的是計算機系統(tǒng)的軟、硬件的界面，即機器語言程序員所看到的傳統(tǒng)機器級所具有的屬性。計算機組成：指的是計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的邏輯實現(xiàn)，包含物理機器級中的數(shù)據(jù)流和控制流的組成以及邏輯設(shè)計等。它著眼于物理機器級內(nèi)各事件的排序方式與控制方式、各部件的功能以及各部件之間的關(guān)系。計算機的實現(xiàn)：指的是計算機組成的物理實現(xiàn)，包括處理機、主存等部件的物理結(jié)構(gòu)，器件的集成度和速度，模塊、插件、底板的劃分與連接，信號傳輸，電源、冷卻及整機裝配技術(shù)等。它著眼于器件技術(shù)和微組裝技術(shù)，其中器件技術(shù)在實現(xiàn)技術(shù)中起主導(dǎo)作用。4存儲程序計算機（馮諾依曼結(jié)構(gòu)）采用存儲程序原理，將程序和數(shù)據(jù)存放在同一存儲器中。指令在存儲器中按其執(zhí)行順序存

7、儲，由指令計數(shù)器指明每條指令所在的單元地址。響應(yīng)時間從事件開始到結(jié)束之間的時間，也稱執(zhí)行時間。測試程序用于測試計算機性能的程序，可分為四類：真實程序、核心程序、小測試程序、合成測試程序。測試程序組件選擇一個各個方面有代表性的測試程序，組成一個通用的測試程序集合。這個通用的測試程序集合稱為測試程序組件。大概率事件優(yōu)先此原則是計算機體系結(jié)構(gòu)中最重要和最常用的原則。對于大概率事件（最常見的事件），賦予它優(yōu)先的處理權(quán)和資源使用權(quán)，以獲得全局的最優(yōu)結(jié)果。系統(tǒng)加速比系統(tǒng)改進前與改進后總執(zhí)行時間之比。Amdahl定律加快某部件執(zhí)行速度所獲得的系統(tǒng)性能加速比，受限于該部件在系統(tǒng)中的所占的重要性。程序的局部性原

8、理程序在執(zhí)行時所訪問的地址不是隨機的，而是相對簇聚；這種簇聚包括指令和數(shù)據(jù)兩部分。CPI指令時鐘數(shù)（Cycles per Instruction）。第二章1 CISC復(fù)雜指令集計算機。RISC精簡指令集計算機。2 增強CISC指令功能主要是從以下幾個方面著手：面向目標(biāo)程序增強指令功能 a增強運算型指令的功能；b增強數(shù)據(jù)傳送指令的功能；c增強程序控制指令的功能，豐富的程序控制指令為編程提供了多種選擇。 1. CISC結(jié)構(gòu)存在的缺點(1) 在CISC結(jié)構(gòu)的指令系統(tǒng)中，各種指令的使用頻率相差懸殊。(2) CISC結(jié)構(gòu)指令系統(tǒng)的復(fù)雜性帶來了計算機體系結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，這不僅增加了研制時間和成本，而且還容易

9、造成設(shè)計錯誤。(3) CISC結(jié)構(gòu)指令系統(tǒng)的復(fù)雜性給VLSI設(shè)計增加了很大負(fù)擔(dān)，不利于單片集成。(4) CISC結(jié)構(gòu)的指令系統(tǒng)中，許多復(fù)雜指令需要很復(fù)雜的操作，因而運行速度慢。(5) 在CISC結(jié)構(gòu)的指令系統(tǒng)中，由于各條指令的功能不均衡性，不利于采用先進的計算機體系結(jié)構(gòu)技術(shù)（如流水技術(shù)）來提高系統(tǒng)的性能。數(shù)據(jù)表示：是計算機硬件能夠直接識別、指令集可以直接調(diào)用的數(shù)據(jù)類型。所有數(shù)據(jù)類型中最常用、相對比較簡單、用硬件實現(xiàn)比較容易的幾種MIPS的寄存器（了解）P43頁MIPS的數(shù)據(jù)尋址方式有那四種？寄存器尋址、立即數(shù)尋址、偏移量尋址、寄存器間接尋址哈弗曼編碼方法的計算（1）碼長表示法（2）碼點表示法2

10、設(shè)計RISC原則(1)選取使用頻率最高的指令，并補充一些最有用的指令；(2)每條指令的功能應(yīng)盡可能簡單，并在一個機器周期內(nèi)完成；(3)所有指令長度均相同；(4)只有Load和Store操作指令才訪問存儲器;(5)其它指令操作均在寄存器之間進行；(6)以簡單有效的方式支持高級語言。數(shù)據(jù)表示：硬件能夠直接識別、指令集可以直接調(diào)用的數(shù)據(jù)類型。MIPS寄存器有32個64位通用寄存器，提供了單精度和雙精度（32位和64位）操作的指令；尋址方式：a.立即數(shù)尋址b.偏移量尋址c.寄存器間接尋址(0作偏移量)d.16位絕對尋址（R0作基址寄存器）；指令格式：I類、R類、J類指令第三章1、流水技術(shù)是指：將一個重

11、復(fù)的時序過程分解成為若干個子過程，而每個子過程都可有效地在其專用功能段上與其他子過程同時執(zhí)行。流水線實現(xiàn)的五步：取指令、指令編譯或寄存器讀取、執(zhí)行或有效地址計算、存儲器訪問或分支完成、寫回2、指令流水線特點：(1) 流水線把一個處理過程分解成若干個子過程，每個子過程由專用的功能段實現(xiàn)；(2) 各個功能段所需時間應(yīng)盡量相等，否則，時間長的功能段將成為流水線的瓶頸，會造成流水線的“堵塞”和“斷流”。(3) 流水線每個功能部件后面都有一個緩沖寄存器(4) 流水技術(shù)適合于大量重復(fù)的時序過程，只有輸入端能連續(xù)地提供任務(wù)，流水線的效率才能充分發(fā)揮。(5) 流水線需要有通過時間和排空時間3、流水線中的相關(guān)是

12、指相鄰或相近的兩條指令因存在某種關(guān)聯(lián)相關(guān)分類：（1）數(shù)據(jù)相關(guān)（2）名相關(guān)，包括反相關(guān)和輸出相關(guān)（輸出相關(guān)用換名技術(shù)來消除）（3）控制沖突 流水線沖突分類及對策：（1）結(jié)構(gòu)沖突（2）數(shù)據(jù)沖突，包括寫后讀沖突、寫后寫沖突和讀后寫沖突，對策有定向技術(shù)、停頓（氣泡法）和編譯器解決（3）控制沖突，最簡單方法凍結(jié)或排空4、流水線的分類(1)功能上;單功能流水線；多功能流水線(2)同一時段各段之間聯(lián)系（對多功能來說）：靜態(tài)流水線、動態(tài)流水線；(3)級別上：部件級流水線、處理機級流水線、處理機間流水線；(4)按是否有反饋回路：線性流水線、非線性流水線；(5)按任務(wù)流入和流出順序是否相同：順序流水線、亂序流水線

13、；5， 吞吐率是指單位時間內(nèi)流水線所完成的任務(wù)數(shù)或輸出結(jié)果的數(shù)量。最大吞吐率是指流水線在連續(xù)流動達到穩(wěn)定狀態(tài)后所得到的吞吐率。第五章 存儲層次1、cache降低失效率的幾種方法 增加塊大小、提高相聯(lián)度、victim cache、偽相聯(lián) cache、硬件預(yù)存、編譯器控制的預(yù)存、編譯器優(yōu)化2、子塊放置技術(shù)：把Cache塊進一步劃分為更小的塊(子塊)，并給每個子塊賦予一位有效位，用于指明該子塊中的數(shù)據(jù)是否有效。Cache與下一級存儲器之間以子塊為單位傳送數(shù)據(jù)。但標(biāo)識仍以塊為單位4、減少失效開銷技術(shù)讓讀失效優(yōu)先于寫子塊放置技術(shù)請求字處理技術(shù)非阻塞Cache技術(shù)采用兩級Cache5、請求字優(yōu)先：調(diào)塊時，

14、從請求字所在的位置讀起。這樣，第一個讀出的字便是請求字。將之立即發(fā)送給CPU從執(zhí)行程序的角度來看，并行性等級從低到高可分為：（1）指令內(nèi)部并行：單條指令中各微操作之間的并行。（2）指令級并行：并行執(zhí)行兩條或兩條以上的指令。（3）線程級并行：并行執(zhí)行兩個或兩個以上的線程。通常是以一個進程內(nèi)派生的多個線程為調(diào)度單位。（4）任務(wù)級或過程級并行：并行執(zhí)行兩個或兩個以上的過程或任務(wù)（程序段）以子程序或進程為調(diào)度單元。（5）作業(yè)或程序級并行：并行執(zhí)行兩個或兩個以上的作業(yè)或程序。 1存儲器層次結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)的基本依據(jù)是程序的 局部性 原理，它包含時間局部性 和空間局部性兩方面。2偽相聯(lián)既能獲得多路組相聯(lián) ca

15、che的命中率，又能保持直接映像 cache的命中速度。3CPU中用來存儲操作數(shù)的存儲單元主要有寄存器、 堆棧和累加器 。4將計算機系統(tǒng)中某一功能的處理速度提高到原來的20倍，但該系統(tǒng)的處理時間僅占整個系統(tǒng)運行時間的40%，則采用此提高性能的方法后，能使整個系統(tǒng)的性能提高到原來的 1.61 倍。5虛擬存儲器采用 全相聯(lián) 映像規(guī)則，寫策略采用 寫回策略 。1. 計算機系統(tǒng)的多層結(jié)構(gòu)從高到低可以分為應(yīng)用語言虛擬機 高級語言虛擬機 ， 匯編語言虛擬機 ，操作系統(tǒng)機器級，傳統(tǒng)機器級和 微程序機器級 。2并行性包含 同時性 和 并發(fā)性 二重含義。3系列機軟件必須保證 向后 兼容。4某計算機系統(tǒng)采用浮點運

16、算部件后，使浮點運算速度提高到原來的20倍，而系統(tǒng)運行某一程序的整體性能提高到原來的5倍，則該程序中浮點操作所占的比例是 84.2% 。系統(tǒng)加速比是 5 。5由軟件實現(xiàn)的機器稱為 虛擬機 。在一個計算機系統(tǒng)中，低層機器的屬性對高層機器的程序員往往是的 透明的 。集中式共享存儲器結(jié)構(gòu)（centralized shared memory architecture）：這類多處理機在目前至多有幾十個處理器，可通過大容量的cache和總線互連使各處理器共享一個單獨的集中式存儲器。 物理上分離的多個存儲器可作為一個邏輯上共享的存儲空間進行編址，每個處理器可以訪問任何一個其他的局部存儲器。這類機器的結(jié)構(gòu)被稱

17、為分布式共享存儲器（DSM，distributed shared memory）或可縮放共享存儲器（SSM，scalable shared memory）體系結(jié)構(gòu)。整個地址空間由多個獨立的地址空間構(gòu)成，它們在邏輯上也是獨立的，遠程的處理器不能對其直接尋址。在這種機器的不同處理器中，相同的物理地址指向不同存儲器的不同單元，每一個處理器、存儲器模塊實際上是一個單獨的計算機，因而這種機器也稱為多計算機（multicomputers）。通訊延遲：發(fā)送開銷跨越時間傳輸延遲接收開銷。遷移是把遠程的共享數(shù)據(jù)項的拷貝放在一個本處理器局部的cache中使用，從而可降低對遠程共享數(shù)據(jù)的訪問延遲。復(fù)制是把多個處理器

18、需要同時讀取的共享數(shù)據(jù)項的拷貝放在各自局部cache中使用，復(fù)制不僅降低了訪存的延遲，也減少了訪問共享數(shù)據(jù)時的產(chǎn)生的沖突。目錄（directory）：物理存儲器中用來保存共享數(shù)據(jù)塊的狀態(tài)及相關(guān)信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。監(jiān)聽（snooping）：每個cache除了包含物理存儲器中塊的數(shù)據(jù)拷貝外，也保存著各個塊的共享狀態(tài)信息。Cache通常連在共享存儲器的總線上，各個cache控制器通過監(jiān)聽總線來判斷它們是否有總線請求的數(shù)據(jù)塊。在一個處理器寫某個數(shù)據(jù)項之前保證它對此數(shù)據(jù)項有唯一的訪問權(quán)，對應(yīng)這種方法的協(xié)議稱為寫作廢（write invalidate）協(xié)議。cache塊擁有唯一的拷貝的處理器通常稱為這個cac

19、he塊的擁有者（ower）。處理器的寫操作使其成為對應(yīng)cache塊的擁有者。原子性（atomic），即操作運行過程中不能被打斷，例如將寫失效的檢測、申請總線連接、接收響應(yīng)作為一個單獨的原子操作?；谀夸浀南嚓P(guān)性協(xié)議稱為全映射（full map）。原子交換（atomic change）：將一個存儲單元的值和一個寄存器的值進行交換。建立一個鎖，鎖值為0表示開鎖，為1表示上鎖。旋轉(zhuǎn)鎖是指處理器環(huán)繞一個鎖不停地旋轉(zhuǎn)而試圖獲得該鎖。柵欄（barrier）同步：是一個同步操作，它強制所有到達該柵欄的進程進行等待，直到全部的進程到達柵欄，然后釋放全部的進程，從而形成同步。組合樹是多個請求在局部結(jié)合起來形成樹

20、的一種分級結(jié)構(gòu)，它降低沖突的原因是將大沖突化解成為并行的多個小沖突。排隊記錄等待的進程，當(dāng)鎖釋放時送出一個已確定的等待進程，這種機制稱為排隊鎖（queuing lock）。一個處理器對變量的寫和另一個處理器對該變量的訪問（讀或?qū)懀┯梢粚ν讲僮鞣珠_，其中一個在寫操作后執(zhí)行，另一個在別的處理機訪問之前執(zhí)行，則稱數(shù)據(jù)訪問有序。無同步操作排序變量可能提前被刷新，這種情況稱為數(shù)據(jù)競爭（data race），從而對于同步的程序可稱之為無數(shù)據(jù)競爭（dataracefree）。稱與解鎖相對應(yīng)的同步操作為釋放（release）與加鎖相對應(yīng)的則稱為獲取（acquire）。防護（fence）是計算過程中的固定點，

21、用來保證無讀或?qū)懘┻^防護點。預(yù)取能返回最新數(shù)據(jù)值，并且保證對數(shù)據(jù)實際的存儲器訪問返回的是最新的數(shù)據(jù)項，則被稱為非綁定的（nonbinding）?；ミB網(wǎng)絡(luò)是將集中式系統(tǒng)或分布式系統(tǒng)中的結(jié)點連接起來所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，這些結(jié)點可能是處理器、存儲模塊或其它設(shè)備，它們通過互連網(wǎng)絡(luò)進行信息交換。靜態(tài)網(wǎng)絡(luò)由點和點直接相連而成，這種連接方式在程序執(zhí)行過程中不會改變。動態(tài)網(wǎng)絡(luò)是用開關(guān)通道實現(xiàn)的，它可動態(tài)地改變結(jié)構(gòu)，使其與用戶程序中通信要求匹配。與結(jié)點相連接的邊的數(shù)目稱為結(jié)點度（node degree）。鏈路或通路是指網(wǎng)絡(luò)中連接兩個結(jié)點并傳送數(shù)字信號的通路。在單向通道的情況下，進入結(jié)點的通道數(shù)叫做入度（in degr

22、ee），而從結(jié)點出來的通道數(shù)則稱為出度（out degree），結(jié)點度是這兩點之和。結(jié)點度應(yīng)盡可能地小并保持恒定。網(wǎng)絡(luò)中任意兩個結(jié)點間最短路徑長度的最大值稱為網(wǎng)絡(luò)直徑。網(wǎng)絡(luò)直徑應(yīng)當(dāng)盡可能地小。在將某一網(wǎng)絡(luò)切成相等兩半的各種切法中，沿切口的最小通道邊數(shù)稱為通道等分寬度（channel bisection width）。對于一個網(wǎng)絡(luò)，如果從其中的任何一個結(jié)點看，拓樸結(jié)構(gòu)都是一樣的話，則稱此網(wǎng)絡(luò)為對稱網(wǎng)絡(luò)。計算/通訊比：是衡量并行程序性能的尺度，是應(yīng)用程序中相對于每次數(shù)據(jù)通信需要進行的計算。 路由（routing）：在網(wǎng)絡(luò)通信中對路徑的選擇與指定。置換（permutation）：指對象的重新排序。

23、蟲蝕（wormhole）：把包進一步分成小片，硬件路由器有片緩沖區(qū)，同一個包中所有片象不可分離的同伴一樣，以流水方式順序傳送。只有片頭包含目標(biāo)地址，所有片必須跟隨片頭。存儲轉(zhuǎn)發(fā)：是指每個結(jié)點有一個包緩沖區(qū)，包先進入緩沖區(qū)，當(dāng)所需要的輸出通道和接收結(jié)點的包緩沖區(qū)可用時，就將它傳輸給下一結(jié)點。維序：按多維網(wǎng)絡(luò)維序的特定順序來選擇后續(xù)通道。由于唯一性，可能產(chǎn)生死鎖。虛擬自適應(yīng)：將一個物理通道分成幾個虛擬的通道，根據(jù)后續(xù)各虛擬通道的忙閑情況自適應(yīng)選擇后續(xù)通道。線性陣列（linear array）：是一種一維的線性網(wǎng)絡(luò)，其中n個結(jié)點用n1個鏈路連成一行。如果多級網(wǎng)絡(luò)通過重新安排連接方式可以建立所有可能的

24、輸入輸出之間的連接，則稱之為非阻塞網(wǎng)絡(luò)（nonblocking network）。粗粒度：每臺處理機所執(zhí)行的程序為20秒以上，共享主存。中粒度：每臺處理機所執(zhí)行的程序為10毫秒以上，消息傳遞。細粒度：并行性高，在幾個微秒量級，但通信開銷大。指令級并行（instruction level parallelism ILP）：指令序列中存在的潛在并行性。循環(huán)級并行：循環(huán)體指令之間的并行性。指令調(diào)度：通過改變指令在程序中的位置，將相關(guān)指令之間的距離加入到不小于指令執(zhí)行延遲的時鐘數(shù)，這樣就可以將相關(guān)指令轉(zhuǎn)化為實際上無關(guān)指令。循環(huán)展開：通過多次復(fù)制循環(huán)體并改變結(jié)束條件來相對增加有效操作時間。名相關(guān)：如果兩

25、條指令使用相同的名，但是它們之間并沒有數(shù)據(jù)流。包括反相關(guān)和輸出相關(guān)。指令使用的寄存器或存儲器稱為名。反相關(guān)：指令i先執(zhí)行，指令j寫的名是指令i讀的名。WAR輸出相關(guān)：指令j與指令i寫的名相同。WAW重命名技術(shù)：通過改變指令中操作數(shù)的名來消除名相關(guān)。控制相關(guān)：是指分支指令引起的相關(guān)。動態(tài)調(diào)度：通過硬件重新安排指令的執(zhí)行順序，來調(diào)整相關(guān)指令實際執(zhí)行的關(guān)系，減少處理器的空轉(zhuǎn)。記分牌（scoreboarding）：指令運行所需的資源滿足并且沒有數(shù)據(jù)相關(guān)，允許指令亂序執(zhí)行，并同時記錄指令運行狀態(tài)的技術(shù)。寄存器重命名：一條指令流出時，存放操作數(shù)的寄存器被重命名為對應(yīng)于該存儲器保留站的名稱（編號）的過程。動

26、態(tài)分支預(yù)測：一種給予歷史記錄的分支預(yù)測，它解決記錄一個分支指令的歷史和決定預(yù)測的分支的一個問題的兩個方面。分支目標(biāo)緩沖（PTB）：將分支成功的分支指令的地址和它的分支目標(biāo)地址都放到一個緩沖中保存起來，緩沖區(qū)分支指令的地址作為標(biāo)示。前瞻（speculation）執(zhí)行：允許在處理器還未判斷指令是否能執(zhí)行之前就提前執(zhí)行，以克服控制相關(guān)。保留站：用于保存等待流出和正在流出的指令所需的操作數(shù)。再定序緩沖：在前瞻執(zhí)行的指令之間傳送結(jié)果的一套額外的硬件緩沖，保存指令執(zhí)行完畢到指令得到確認(rèn)之間的所有指令及結(jié)果。超標(biāo)量（superscalar）：每個時鐘流出的指令不定。超流水（super pipeling）：是

27、指每個功能部件進一步流水化，使得一個功能部件在一拍中可以處理多條指令。超長指令字VLIW（very long instruction word）：每個時鐘周期流出的指令數(shù)是固定的，它們構(gòu)成一條長指令，或者是一個混合的指令包。DLX標(biāo)量：每個時鐘流出兩條指令。The compiler technique to create sdditional instruction-level parallelism for a loop is simply called loop unrolling.The hardware technique to create additional instructio

28、n-level parallism for a loop is simply called register renaming.Reservation stations: buffers hold instructions and operands that have been issued and are awaiting execution at a functional unit.A recurrence is when a variable is defined based on the value of that variable in an earlier iteration, o

29、ften the one immediately preceeding, as in the above fragment.As an example, a simple and sufficient test for the absence of a dependence is the greatest common divisor (GCD) test.軟件流水：是一項重構(gòu)造相互重疊進行的軟件流水性代碼的循環(huán)，使其指令從原始的循環(huán)中的不同重復(fù)中選取的技術(shù)。路徑調(diào)度是用一項通過不同于循環(huán)分支的條件分支發(fā)覺并行的技術(shù)，擴展可循環(huán)展開。路徑：試圖去發(fā)覺一個可能的其操作將被放入一個小數(shù)目的指令集基

30、本程序塊的順序稱為路徑（trace），須子此路徑稱為路徑選擇（trace selection）。路徑精簡：試圖去精簡路徑到一個小數(shù)目的廣泛的指令集的過程（trace compaction）a set of status, called poison bits, are attached to the result registers written by speculated instructions when the instructions cause exceptions.An alternative is to move instructions past branches, flag

31、ging them as speculative, and providing renaming and buffering in the hardware, much as Tomasulos algorithm does. This concept has been called boosting（推進）.Adding this commit phase to the instruction execution sequence requires some changes to the sequence as well as an additional hardware buffer, c

32、alled the reorder buffer, to hold the results of instructions that have finished execution but have not committed.31 術(shù)語流水線：將一個重復(fù)的時序過程，分解為若干個子過程，而每一個子過程都可有效地在其專用功能段上與其他子過程同時執(zhí)行。單功能流水線：只能完成一種固定功能的流水線。多功能流水線：流水線的各段可以進行不同的連接，從而使流水線在不同的時間，或者在同一時間完成不同的功能。靜態(tài)流水線：同一時間內(nèi)，流水線的各段只能按同一種功能的連接方式工作。動態(tài)流水線：同一時間內(nèi)，當(dāng)某些段正在

33、實現(xiàn)某種運算時，另一些段卻在實現(xiàn)另一種運算。部件級流水線：（運算操作流水線）把處理機的算術(shù)邏輯部件分段，以便為各種數(shù)據(jù)類型進行流水操作。處理機型流水線：（指令流水線）把解釋指令的過程按照流水方式處理。處理機間流水線：（宏流水線）由兩個以上的處理機串行地對同一數(shù)據(jù)流進行處理，每一個處理機完成一項任務(wù)。線形流水線：指流水線的各段串行連接，沒有反饋回路。非線形流水線：指流水線中除有串行連接的通路外，還有反饋回路。標(biāo)量流水處理機：處理機不具有向量數(shù)據(jù)表示，僅對標(biāo)量數(shù)據(jù)進行流水處理。向量流水處理機：處理機具有向量數(shù)據(jù)表示，并通過向量指令對向量的各元素進行處理。結(jié)構(gòu)相關(guān)：某些指令組合在流水線中重疊執(zhí)行時，

34、長生資源沖突，則稱該流水線有結(jié)構(gòu)相關(guān)。數(shù)據(jù)相關(guān)：當(dāng)指令在流水線中重疊執(zhí)行時，流水線有可能改變指令讀/寫操作的順序，使得讀/寫操作順序不同于它們非流水實現(xiàn)時的順序，將導(dǎo)致數(shù)據(jù)相關(guān)。定向：將計算結(jié)果從其產(chǎn)生的地方直接送到其他指令需要它的地方，或所有需要它的功能單元，避免暫停。兩條指令i,j，i在 j前進入流水線。RAW:j執(zhí)行要用到i的結(jié)果，但當(dāng)其在流水線中重疊執(zhí)行時，j可能在I寫入其結(jié)果之前就先行對保存該結(jié)果的寄存器進行讀操作，得到錯誤值。WAW：j、I的操作數(shù)一樣，在流水線中重疊執(zhí)行時，j可能在I寫入其結(jié)果之前就先行對保存該結(jié)果的寄存器進行寫操作，導(dǎo)致寫錯誤。WAR：j可能在I讀某個寄存器之前對該寄存器進行寫操作，導(dǎo)致I讀出數(shù)據(jù)錯誤。32 答：1. 流水過程由多個相聯(lián)系的子過程組成。 2. 每個子過程由專用的功能段實現(xiàn)。 3. 各個功能段所需時間盡量相等。 4. 流水線有“通過時間”（第一個任務(wù)流出結(jié)果所需的時間）。在此之后流水過程 才進入穩(wěn)定工作狀態(tài)，一拍流出一個結(jié)果。 5. 流水技術(shù)適合于大量重復(fù)的時序過程，只有輸入端連續(xù)提供任務(wù)