輕松讀懂移動處理器 CPU微架構(gòu)全解析
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為了充分利用由于分支以及長時延指令導致的流水線“氣泡（停擺）”而浪費的資源，人們引入了亂序執(zhí)行（OoOE）技術(shù)。當出現(xiàn)需要等待某條指令的時候，程序中的指令會被“重排序（Re-Ordered）”，使得其他指令可以被執(zhí)行。
對于像 x86 這樣的 ISA 來說，32 位模式下的寄存器只有 8 個（ARMv7 是 16 個），如果程序里的變量較多，就會導致多個變量使用同一個寄存器的情況發(fā)生，這里有可能出現(xiàn)先讀后寫的偽相關(guān)現(xiàn)象。
微架構(gòu)里解決寄存器先讀后寫（WAR）偽相關(guān)的辦法就是寄存器重命名。在微架構(gòu)的寄存器堆里塞進比 ISA 寄存器更多的物理寄存器，透過索引式寄存器堆或者保留站方式，將 ISA 寄存器映射到物理寄存器，從而實現(xiàn)亂序執(zhí)行。
ARM Cortex-A8、Intel Pentium、Intel Atom（Bonnell 內(nèi)核）、IBM Cell PPU 都屬于順序執(zhí)行，它們選擇順序執(zhí)行的原因主要是為了省電，因為 OoOE 需要大量的晶體管來實現(xiàn)。隨著制程的改進，OoOE 的開銷會逐漸淡化變得在某些場合里可行，因此像 ARM 從 Cortex-A9、Intel 從 Pentium Pro/Atom（Silvermont 內(nèi)核）都開始采用 OoOE。
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