为了充分发挥流水线的效率，在发生数据相关时，要允许没有数据相关的后续指令进入相关指令所占用的流水段，并超越相关的指令继续往前流动，这种控制方式称为乱序流动方式。从一条指令流水线的输出端看，指令流出流水线的顺序与输入端指令输入流水线的顺序是不一样。在流水线的输入端，指令是按照它的地址从小到大顺序进入流水线的；但在流水线的输出端，指令执行完成的顺序可能是混乱的；因此，把流水线的这种控制方式称为乱序（Out of order）流动方式，也称为错序流动方式、无序流动方式或异步流动方式等。
　　仍以上面一小段程序为例。如图5.41所示，如果后续的指令k+3、k+4、……等与指令k+2没有数据相关，在、、时钟周期，可以把指令k+2一直保存在流水段S2中，而让后续的指令k+3、k+4、k+5进入流水段执行，并超越指令k+2进入以后的流水段。在时钟周期，指令k执行完成，把运算结果写到寄存器R0中。在时钟周期，流水段可以执行指令k+2，于是，指令k+2可以跟在指令k+5之后继续往前流动。因此，从流水线的输出端看，指令流出流水线的顺序与输入端指令进入流水线的顺序是不一样的。

　　实际上，造成流水线乱序流动方式的原因不仅仅是"先写后读"数据相关，有些指令执行的时间短或经过的流水段比较少，它们要越过执行时间长或经过流水段多的指令向前流动。