第五章 标量处理机

  方法二,设置专用数据通路。在许多处理机中,由于把运算结果写到寄存器堆或写入主存储器需要的时间比较长,运算与写结果必须分为两个时钟周期,因此,在图5.27所示的数据通路中间需要加入锁存器或缓冲寄存器。

  由于在运算型指令中把运算结果写到通用寄存器中的指令很多,占运算型指令的大多数,发生通用寄存器数据相关的概率相当高;因此,在许多处理机中为了减少因为通用寄存器数据相关造成的速度损失,用硬件设置一条专用路径来解决这种数据相关。
  如图5.28所示,在运算器的输出端到锁存器的输入端之间建立一条专用的数据通路。当出现上述两种数据相关时,运算结果在送入通用寄存器堆的同时,还要通过这条专用的数据通路送回到运算器的锁存器中;当然,这时要封锁通用寄存器到锁存器的数据通路。这样,无论出现R1数据相关还是R2数据相关,只要在本条指令执行的末尾,把发生数据相关的操作数送到运算器的锁存器中,则下条指令不必再推后执行,就象没有发生数据相关时一样。