مفهوم پردازش خط لوله ای

صفحه 1:
مفهوم پردازش خط لوله ای 

صفحه 2:
مفهوم پردازش خط لوله ای <مثال: شستن لباسها ‎Cuky, Dara”‏ ,و بل هر کتام مقداریلباس‌دارند که مي‌خواهند <عمل شستن 30 دقیقه طول مي کشد. ‎chins Jos”‏ کردن 40 دقیقه طول مي کشد. خاتو زدن 20 دقيقه طول مي کشد. 

صفحه 3:
لباسشویی به صورت عد( متوالیی 0 9 0 9۳ امجاجج اوت امج مج وج امو مج561 50 010 550 ٍ در انجام متوالي اعمال مذكور 6 ساعت براي كار جهار نفر طول ميكشد. 3 د مومع 55256 

صفحه 4:
لباسشویی به صورت خط لوله ای 6 ‏0م‎ e 6 9 do ad Dictate انجام اعمال مذکور به صورت خط لوله اي 3.5 ساعت براي كار چهار نقر طول میکشد. ۲ ۱ ۲ ۵ FAA 

صفحه 5:
۲ دستورالعمل به طور همزمان در حال اجر هستند. خط لوه به بخش هايا قطعات تقسيم مى شوده جرخه ماشين بوسيله كندترين مرحله خط لوله معين مى كردد. ‎P‏ معمولا جرخه ماشين - يالس ساعت ‎ 

صفحه 6:
خط لوله اى كردن ‎Task) alsa sir‏ داشته باشيم كه زمان اجراى هر كدام از آن ها برابر با ينأ باشد (زمان انجام كل تكاليف - ,نأ*12): با فرض اينكه تعداد قطعات خط لوله 1 باشد و هر قطعه در ,نأ انجام يذير باشد (يالس ساعت - ,نأ): 1916 اولدر » پالرلم 6۴ لنجام می‌یذيرد. ‏“18516 هائميكر هر للم در پ ال پمانیعدی(ب کپ | لرمانر] تسکمیل خولهند شد پسرنمانلام برلیلنجام (12-1) ت کلیفدیگر برلبر با( 1 خولهد شد ‏"در نتیجه افزایش سرعت پردازش خط لوله نسبت به پردازش غیر حط لوله ای از ‏رفرمول زیر محاسبه می گردد: . منا(1 -ظ + 6) / بط < 5 ‎ 

صفحه 7:
نکاتی در مورد بردازش رت نت ار ال برا سريمسو ألييتكند بلکه توا وله ود فد سرعت خط لوله توسط کندترین مرحله محدود میگردد. با استفاده از منابع مختلف چند کار همزمان باهم اجرا ميشوند. 2 در حالت ایده آل. تسریع به تعداد مراحل خط لوله است. مراحل نامتعادل (با زمان اجراي نامساوي) سرعت و کارایی خط لوله را کاهش میدهد زماني که براي پر کردن و خالي كردن خط لوله صرف میشود نیز باعث کاهش سرعت خط لوله میگردد. ? © 9 Troe 0ج 3-5 اج وج 90 55460 

صفحه 8:
پنج مرحله سیکل دستورالعمل iCycle 1 Cycle 2 iCycle3 Cycle 4 ‏دموا‎ ‎] ‏لا‎ LI 1 ‎[Ifetch Pes/Dec Exec [Yen I Wr‏ سا ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎PAP eich! Ieetruction Peto ‎> Petck the ‏سا ما رشان‎ Ieetr eta Dewy FRey Dev: Reysters Pete ond Iestructod Devode ‏له روت سا سطلجام() تور(‎ >On! Red the chit Brow the Data Dewy FOr: Orie the data back to the ‏سا مسر‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 9:
ينج مرحله مسیر داده يردازنده 0010208 ‎MEMMemory (۱ ۵‏ — مت ‎TDInsty-Decode‏ | تابور ‎Recess Back‏ عله .ته مممة.وية | 2 ‎Fetch ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 

صفحه 10:
رجيسترهاى بين مراحل خط لوله ‎Oped revisters beturru ster‏ > ‎Do bold iPormaivs produced ia previous pyle‏ > 

صفحه 11:
a ات ع مك 3 وده مه 

صفحه 12:
مشكلاتي كه در يردازش خط لوله اي بوجود مي آيد < ‏ترا باصن با ترا‎ preved ‏مش حممت وكا مسا له‎ durtery its designated clock pyle © Cirwtwd hazards: WO ceca support this ooenbicatioa of ‏و‎ > Ooo kozads' Ieetrutios depeuds vo resull oP privr iestruntive sl ۰ the pipetoe ها ‎hazards! Ouwsed by dehy between the Petohiog oP‏ اون خ ‎tt oui! Pow (broaches ocd pups).‏ موه تاه ‎devisious‏ عدن 

صفحه 13:
ا ‎Port!‏ نصعوج() 0 Time (clock cycles) Cycles iCycle2 } Cycle ۱۵20 ۳۰ Instr 1 bed Instr 2 Instr 3 Instr 4 ‏عد‎ ب 8 مك 3 ه هم و 

صفحه 14:
Ove Oesoory Por! Gteucturd Weazards Time (clock cycles) Instr 2 Stall Instr 3 ب ها مه 3 هده مده 

صفحه 15:
Outs Wazad va $0 add $1,$3,$0 sub $4,$1,$5 and $6,$1,$7 or $8,$1,$9 xor $4,$1,$5 

صفحه 16:
Pram (obok eyoke) ‏لله‎ 0 ‏ط<‎ 9, und $9,50,$7 7 6 00,0 هد اد هه - ۲ ۲ ۱ 4 0 

صفحه 17:
‘eg روش ‎Ponweardicry‏ براي حل مشکل ‎Outa‏ ‎Word‏ نتیجه يك مرحله را به محض آماده شدن به جلو برانیم add $0,$9, $0) sub $P,50,$0 unt $9,50,$7 or r$,50,$9 ror $00, $0, $00 داه عه - 3 وه ۱ 1 

صفحه 18:
9 ]كولسو رصح ) ات سخت افزاري براي پشتيباني از تغییرات 

صفحه 19:
سه نوع مورا مد > Read Per Orie (ROO) ‏عم‎ ties to rec operon bePore Teste, writes it I: add rl,r2,r3 J: sub r4,ri,r3 > Caused by ‏امه م) سلجم( و‎ utd aged Por pox unicafiod. 

صفحه 20:
سه نوع مورا مد > Orie @Pter Reod (O®R) str, vores vppercant bePore Vestr, rests it I: sub 3 J: add ri,r2,r3 K: mul r6,r1,r7 > Coted oa ‏هوجو زاون‎ by vowpiter writers. Dhis results Pow never of ‏وه ا‎ ۰ 

صفحه 21:
ea > rite OPter Drie (DOO) ‏موه حطس رطع‎ before Westie, Writes it. I: sub 3 J: add rl1,r2,r3 K: mul r6,r1,r7 > Coded oo “ouput depeudeuse” by vowpiler writers Dhis uso results Pow the reuse oF ‏وم‎ ۰ 

صفحه 22:
Ponwarcdicry 5) ssl ce Dota Wozad and r6,r1,r7 or ¥8,/21,,%9. A+ash و ده هد 

صفحه 23:
Ponwarcdicry 5) ssl ce Dota Wozad Time (clock cycles) Iw r1, 0(r2) sub r4,r1,r6 and r6,r1,r7 or r8,r1,r9 ۳ | 7 pe بد وي د و ده هد 

صفحه 24:
جلموجور اا لدورا لاص ©) صا عونك لجان 8) جصورر “ام 8) Py productay Past code Por ‏چم + وا < و‎ 4 2-۳۲ ‏وی ۰ ۲ لو زور !۲ بط را رت وی‎ Chw ode: Port corde: Lo Lo bb Lo Lo Roe Lo Ree ‏لك‎ RafRb,Re om Lo app Lo 00 aRa Lo 600 ۰ RdRe RP ‏رات‎ ۵ wd 60 ee 

صفحه 25:
Ovo Wazad va (Drowhkes - Shree Orage Grell r1,r3,36 ۱ ‏أ‎ r2,r3,r5 r6,r1,r7 r8,r1,r9 - r10,r1,r11 beq and or add xor 10: 14: 18: 22: 36: 

صفحه 26:
Oreck Gratt eppact FAP OP1 = 4, 9O% branch, Ort O poles => ‏ری‎ OP1 = 1.0! > Pwo port sohatiod: > Deterxniae broack tokeu or ot svvcer, POD > Oowwpute take broach ‏اوه وله‎ 

صفحه 27:
(Pow @roack Wuzad Bltercaives d: Grol vail broad direviivs ts clear 9: Predct ®rawk Ont ‏مجاه"‎ ‎9: Predict ®rawh Toked @: Oerkved Orauwhk 

صفحه 28:
استفاده از چند خط لوله به صورت موازي we MEM MEM MEM INT+ BRANCH INTs BRANCH FP VECTOR LoaD + STORE 

صفحه 29:
> dust ‏رومت صاصم راجن‎ Poke ore idepeudeot > peed Op < Pipetce Depth; ۳ dec 003/1 ۵ ٩, heat speedup =——Tipelinedepth Cycle ‏عستو ان‎ 7 1+ PipelinestallCPI — Cycle Time sinecines & Aezends ket perPorwnuce oo ‏او‎ > Cirwturcd! ceed wore WO resvurces Daa (ROO, OOR,O@O): ceed ‏اوه وه رم‎ > Coico: Oekved ‏ملسم سم‎ v 

صفحه 30:
سا ان م0 Ope 4 ‏ان سل نب من 6 رن ۵ عم‎ Opole © Orc Gch Ove sw On | Gar [ore | 00 | 1Pak] Ov | Gov | Ow | 00 lw Arch] Oa [om To [oo [imnil Oo [Oe [Ore | ‏سح‎ or | OP pehe ‏ما1‎ och سب ark] Ov | Ger | Orv [ © sw lw 

صفحه 31: