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法律研究計算機體系結構中FX流水線的邏輯佈局是什麼？
FX流水線的邏輯佈局首先包括指定FX流水線有多少個階段以及這些階段要執行哪些任務。設計空間的另一個關鍵方面是如何實現FX流水線。FX流水線可以從更廣泛和更狹義的角度來解釋。
從更廣泛的意義上講，它涵蓋了指令獲取、解碼、執行以及如果需要則回寫等完整任務。在這種情況下，它通常也用於執行L/S和分支指令，並被稱為主流水線。
從更狹義的角度講，FX流水線被理解為僅處理FX指令處理的執行和回寫階段。然後，指令獲取、解碼以及在超標量執行的情況下，指令發出等先前任務由處理器的另一個部分執行。
整數和布林指令在程式中佔相當大的比例。它們加起來佔所有執行指令的30%到40%。因此，FX流水線的佈局對於獲得高效能處理器至關重要。
在下文中，我們將分別描述RISC和CISC處理器的FX流水線，因為每種型別都有略微不同的範圍。在處理操作指令時，RISC流水線必須處理暫存器運算元。相比之下，CISC流水線必須能夠處理暫存器和記憶體運算元以及目標。
RISC流水線
RISC處理器中傳統的FX流水線是根據暫存器-暫存器指令的執行建模的。請考慮這裡暫存器-暫存器指令的執行包括以下子任務：
- 獲取指令
- 解碼指令
- 獲取引用的暫存器
- 執行指定的運算
- 將結果寫回暫存器檔案
Sparc、SuperSparc、MC88110和PowerPC是使用這種FX流水線安排的RISC處理器的示例。在某些處理器中，迴圈持續時間存在一些細微差別，例如在MC 8810或SuperSparc處理器中，如表所示。
傳統FX流水線中流水線迴圈持續時間的變化
| 獲取 | 解碼 | 執行 | 回寫 | |
|---|---|---|---|---|
| 大多數處理器 | 1 | 1 | 1 | 1 |
| MC 88110 | 1 | ½ | 1 | ½ |
| SuperSparc | 1 | 3/2 | 1 | ½ |
CISC流水線
CISC流水線與RISC流水線的主要區別在於，CISC流水線必須能夠處理暫存器和記憶體運算元以及目標。
為了訪問記憶體運算元（假設在快取中），執行兩個額外的子任務：計算運算元地址和獲取運算元（可能來自快取）。
因此，傳統CISC流水線，其佈局是為了有效地執行暫存器-記憶體指令，比傳統RISC流水線多兩個階段。流水線包含以下六個階段：指令獲取（F）、解碼（D）、地址計算（A）、快取訪問（C）、執行（E）以及將結果寫回暫存器檔案（WB）。它被一些CISC處理器使用，例如MC 68040和MC 68060。
流水線也可以輕鬆地用於執行暫存器-暫存器和載入/儲存指令。為了執行暫存器-暫存器指令，引用的暫存器運算元在D迴圈中獲取，而A和C迴圈保持未使用。隨後，在E迴圈中執行所需的操作，並在結束的WB迴圈期間將結果寫回暫存器檔案。
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