Lidando com desvios de pipeline

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Múltiplos Fluxos:

Um pipeline simples tem penalidades na execução de uma
instrução de desvio, pois precisa buscar duas instruções e pode
fazer a escolha errada.
● A estratégia é replicar osestágios iniciais do pipeline, permitindo
que as duas instruções possíveis do desvio sejam buscadas,
cada uma num fluxo independente.
● Os problemas envolvidos com essa estratégia são:
– Atrasos noacesso à memória e aos registradores com múltiplos
fluxos.
– Instruções de desvio adicionais podem entrar no pipeline antes que
a decisão de desvio original seja resolvida, resultando em fluxosadicionais.
● Ex.: IBM 370/168 e IBM 3033.

Busca Antecipada da Instrução-alvo de desvio:

Quando um desvio condicional é reconhecido, o “alvo” (instrução
a ser executada) do desvio é lidoantecipadamente, além da
instrução que segue o desvio.
● Esse alvo é salvo até que a instrução de desvio seja executada.
● Se o desvio for tomado, o alvo já foi obtido.
● Ex.: IBM 360/91.

Memória deLaço de Repetição:

Memória pequena e rápida mantida pelo estágio de busca de
instrução do pipeline, a qual armazena as N instruções lidas mais
recentemente na sequência.
● Se o desvio está para sertomado, o hardware primeiro procura
se o alvo do desvio já está no buffer. Se estiver, a próxima
instrução é obtida do buffer.
● Benefícios:
– Buffer armazena as N próximas instruções, semnecessidade de acesso à
memória.
– Se o alvo do desvio estiver apenas algumas posições à frente da
instrução de desvio, o alvo já estará no buffer. Caso típico de instruções
IF-THEN-ELSE.
– Estratégiaadequada para tratar laços/iterações, especialmente se todas
as instruções do laço puderem ser armazenadas no buffer. Custo de
acesso somente na primeira vez.
● Semelhante à cache de instruções,porém com menor tamanho e
menor custo.
● Ex.: máquinas CDC (Star-100, 6600, 7600), CRAY-1, Motorola
68010 => instrução DBcc (decremento e desvio de condição).
[pic]

Previsão de Desvio:

● A...
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