Обобщение операций конвейера команд

На рисунке 23 показаны все фазы каждой ступени конвейера команд в порядке очереди, слева направо.

Рисунок 23. Все фазы конвейера команд

На следующем рисунке показан пример прохождения выборки последовательных пакетов, которые содержат восемь параллельных операций. В случае, когда конвейер команд полон, все команды выполняются параллельно и переносятся в следующий пакет выполнения.

Рисунок 24. Пример прохождения выборки через конвейер команд

В следующей таблице показаны операции, выполняющиеся в конвейере команд процессоров С62х/С64х при выполнении операций над числами с фиксированной точкой.

Все операции конвейера команд основаны на цикле работы центрального процессора. Цикл работы CPU –это период времени, когда текущий выполняемый пакет находится в текущей фазе конвейера команд.

Таблица 10. Операции, выполняющиеся в конвейере команд

Ступень	Фаза	Символ	Выполнение фазы	Тип выполнения команды
Выборка	Генерация адреса программы	PG	Вычисление адреса пакета выборки
Посылка адреса программы	PS	Посылка адреса пакета выборки в память
Ожидание программы	PW	Предоставление доступа к программной памяти
Посылка данных программы	PR	Пакет выборки попадает в CPU
Декодирование	Организация	DP	Следующий выполняемый пакет из пакета выборки вычислен и отправлен в соответствующий функциональный модуль для декодирования
Декодирование	DC	Команды декодируются в функциональном модуле
Выполнение	Выполнение 1	Е1	Для загрузки и сохранения команд генерируется адрес и проводится его модификация для записи в регистровый файл. Для одноцикловых команд результат записывается в регистровый файл.	Один цикл
Выполнение 2	Е2	Для загрузки команды адрес посылается в память. Для сохранения команды в память посылаются данные и адрес. Для единичных 16*16 - умножение команд результат записывается в регистровый файл.	Умножение
	Выполнение 3	Е3	Предоставляется доступ к памяти.	Сохранение
	Выполнение 4 Выполнение 5	Е4 Е5	Результат записывается в регистровый файл. Данные для загрузки команды записываются в регистр.	Умножение Расширение Загрузка

Операции конвейера команд могут быть разделены на семь основных типов.

Шесть из них показаны в таблице 11.

Таблица 11. Описание типов операций конвейера команд

	Тип операции
Фазы выполнения		Single Cycle	16*16 Single Multiply	Store	C64x Multiply Extension	Load
	E1	Вычисление результата и запись в регистр	Чтение операндов и начало вычислений	Вычисление адреса	Чтение операндов и начало вычислений	Вычисление адреса
	E2		Вычисление результата и запись вы регистр	Посылка адреса и данных в память		Посылка адреса в память
	E3			Доступ к памяти		Доступ к памяти
	E4				Запись результата в регистр	Посылка данных обратно в ЦП
	E5					Запись данных в регистр
Слоты задержки