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如果 MIPS 体系结构中的流水线阶段由于依赖关系而停止，那么后续的所有阶段是否都会因该周期而停止？如果是，为什么？例如

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    add r1, r2, (r3)                            IF  ID  MEM  EX    WB       
    sub r4, r5, (r1)                                IF  ID  stall  MEM  EX    WB  
    st  r4, 0(r10)                                      IF  stall  ID  stall  MEM

在这个例子中，我们可以做第 4 周期第三条指令的 ID 吗？更准确地说，这是否允许 -

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    add r1, r2, (r3)                            IF  ID  MEM  EX    WB       
    sub r4, r5, (r1)                                IF  ID  stall  MEM  EX   WB     
    st  r4, 0(r10)                                      IF   ID  stall stall MEM
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如果您要从第三条指令中删除停顿，您将有两条指令同时到达 Mem 阶段（或者更确切地说 - 两者都会尝试一起写入前面的锁存器），这是不可能的 -

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add r1, r2, (r3)                            IF  ID  MEM  EX     WB       
sub r4, r5, (r1)                                IF  ID   stall  MEM  EX      
st  r4, 0(r10)                                      IF   ID     MEM   
                                                               ^^^^^

现在，您可能会声称第二次失速可以让我们避免碰撞，但请注意，第一次失速是在第 4 周期完成的，您仍然不知道第二次失速。你不能只是假设一切都会好起来的。

一般来说，在处理一个简单的有序管道时，让年轻的操作“运行”是没有意义的，而老的操作停滞不前，你不能通过它们，你不能提高吞吐量，你只会导致这样的碰撞。

这当然不再适用于处理乱序 CPU 时，即使较旧的指令停止运行（因为严格的顺序依赖被实际的数据依赖取代），较年轻的指令仍然可以使用，但是您有一个巨大的逻辑来重新排序所有最终飞来飞去的操作。

于 2014-11-01T20:02:30.413 回答