管道在加载指令之后停止，而不是在添加指令之后停止。

Question

我在问一些关于管道的问题。这个我需要帮助。

为什么在加载指令之后会出现管道失速，而在添加指令之后就不会出现管道失速？

我知道，管道中的一个未使用的槽称为管道失速。我的猜测是，在加载指令之后，它可能是一个管道阻塞，因为我们需要等待一个可能被更新的寄存器。但我不能给出一个答案，为什么一个添加指令不能创建一个管道失速。也许是因为在这个阶段，我们已经从登记册上读到了？

Answer 1

管道失速用于解决通常由数据依赖引起的危险。add实际上可以产生管道失速，但是让我们首先考虑一下它没有的例子。

SUB r2, r3
ADD r1, r2

即使add指令使用减法的结果，也没有停顿。这是因为EX阶段可以访问来自前一个EX阶段的数据。

现在，让我们考虑一个例子，其中添加可以产生一个失速。

LOAD r2, RAM[a]
ADD r1, r2

这里，从load指令产生的MEM阶段产生的数据需要作为ADD指令的EX阶段的输入。EX阶段只能访问来自前一个EX阶段的数据，因此，由于写入后出现读取危险，管道将处于停滞状态。这个图说明了这一点。

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这是通过在管道中引入一个气泡来解决的(比如NOP)，它解决了数据依赖，而不需要向后传播数据(这是不可能的)。

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您可以通过阅读公害、泡泡和转发来更详细地了解这方面的内容。