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对于这一条add指令,ALU是不是会被使用2次来分别计算有效地址和数据?而且是在1个阶段内还是2个阶段 第1页

  

user avatar   bei-ji-85 网友的相关建议: 
      

对于最近几代Intel的CPU来说,有好几个ALU用来计算。其中,有通用的ALU,比如执行INC/DEC这些指令用到的ALU,还有是专用的ALU,就是用来说地址计算的。

在这个链接(

Intel's Haswell CPU Microarchitecture

)里,有这么一张图:


可以看到里面有LEA的ALU,就是专门做地址计算用的。

对于现代的CPU来说,调度器这里已经是被分解后的微指令了,一条ADD指令被拆分成多个微指令,再送到调度器里执行。

1、对EA的计算可以在译码阶段也可以在执行阶段;

在前面链接的前一页(

Intel's Haswell CPU Microarchitecture

),有图:


译码阶段不负责计算地址(Decoder跟ALU不直接连接)。

2、如果对EA的计算是发生在译码阶段的话,那么在执行阶段就没有任何事情做了,然后等到写回和访存阶段直接传送数据即可;

add dword ptr 100[ebx],eax实际上是被拆分成2-3条微指令,其中计算EA和ADD的操作是两条指令。

3、如果对EA的计算是发生在执行阶段的话,译码阶段就可以少一个步骤。

现代CPU不是完全按照书上的那种取指、译码、执行、访存、写回这几步走的,宏观的一条指令被拆分成微指令以后才会有上面的步骤。

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对于Intel的CPU来说,表面上是CISC,但内部是RISC,一条指令可能对应一个微指令(比如INC/DEC),也可能对应多个微指令(比如MOV EAX, [EBP+ESI*4+0x10]),教科书上讲的东西已经不完全适用于Intel的CPU了。当然,过去(比如8086)的CPU是什么架构我也说不清楚,过去有没有计算EA的ALU不能保证。




  

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