Page 47 - Процессор TMS320C4x. Архитектура. Программирование. Сети

Пр о ц е с с о р TMS 3 2 0C4 x
47
Команда последовательно проходит все уровни конвейера, полное перекрытие
в конвейере наблюдается в цикле m, когда все четыре устройства конвейера ра-
ботают параллельно.
Когда обработка инструкции на текущем уровне завершена, а следующий
уровень не готов к ее принятию, имеет место конфликт конвейера. Устройство
текущего уровня ждет, пока устройство следующего уровня не завершит вы-
полняемую операцию. При разрешении конфликтов используются приоритеты,
назначенные каждому функциональному устройству конвейера (по убыванию):
• ПДП (DMA), если сконфигурирован с приоритетом выше, чем у CPU;
• выполнение (E);
• чтение (R);
• декодирование (D);
• выборка (F);
• ПДП (DMA), если сконфигурирован с приоритетом ниже, чем у CPU.
Несмотря на то, что каждая инструкция обрабатывается конвейером в те-
чение четырех циклов, устройство выполнения E при отсутствии конфликтов
конвейера в каждом цикле выполняет очередную команду, т.е. можно считать
команды одноцикловыми. Время выполнения команд в прил. В указано именно
при отсутствии конфликтов конвейера.
Конфликты конвейера незаметны для пользователя, но приводят к сни-
жению быстродействия процессора. Большинства конфликтов конвейера мож-
но избежать, если при программировании анализировать работу конвейера, вы-
полняющего последовательности команд программы.
Конфликты конвейера процессора TMS320C4x могут быть сгруппирова-
ны в три категории:
• конфликты переходов включают большинство инструкций, модифицирую-
щих программный счетчик PC;
• конфликты регистров появляются в случае считывания/записи текущей ко-
мандой регистров, которые используются для генерации адреса операнда в
следующей команде;
• конфликты памяти возникают, если в машинном цикле число одновремен-
ных обращений к памяти превышает допустимое.
Пример конвейерного выполнения команды
Операционные уровни конвейера
Циклы | F | | D | | R | | E |
m-3 W – – –
m-2 X W – –
m-1 Y X W –
m Z Y X W
m+1 – Z Y X
m+2 – – Z Y
m+3 – – – Z