Причины структурных конфликтов.

Не полностью конвейерная структура процессора, при которой некоторые ступени отдельных команд выполняются более одного такта. При этом в работе конвейера возникают так называемые " пузыри" которые снижают производительность процессора.

2 способа устранения:

Первый предполагает увеличение времени такта до такой величины, которая позволила бы все этапы любой команды выполнять за один такт. Однако при этом существенно снижается эффект конвейерной обработки, так как все этапы всех команд будут выполняться значительно дольше, в то время как обычно нескольких тактов требует выполнение лишь отдельных этапов очень небольшого количества команд.

Второй способ предполагает использование таких аппаратных решений, которые позволили бы значительно снизить затраты времени на выполнение данного этапа. Но это приведет к усложнению схемы процессора и невозможности реализации на этой БИС других, функционально более важных, узлов.

Недостаточное дублирование некоторых ресурсов.

Борьба с конфликтами такого рода проводится путем увеличения количества однотипных функциональных устройств, которые могут одновременно выполнять одни и те же или схожие функции.

Конфликты по управлению возникают при конвейеризации команд переходов и других команд, изменяющих значение счетчика команд.

Наиболее эффективным методом снижения потерь от конфликтов по управлению служит предсказание переходов. Суть данного метода заключается в том, что при выполнении команды условного перехода специальный блок микропроцессора определяет наиболее вероятное направление перехода, не дожидаясь формирования признаков, на основании анализа которых этот переход реализуется. Процессор начинает выбирать из памяти и выполнять команды по предсказанной ветви программы.

Конфликты по данным возникают в случаях, когда выполнение одной команды зависит от результата выполнения предыдущей команды.

несколько типов конфликтов по данным.

· Конфликты типа RAW. Уменьшение влияния конфликта обеспечивается методом обхода данных. В этом случае результаты, полученные на выходах исполнительных устройств, помимо входов приемника результата передаются также на входы всех исполнительных устройств микропроцессора. Если устройство управления обнаруживает, что данный результат требуется одной из последующих команд в качестве операнда, то он сразу же, параллельно с записью в приемник результата, передается на вход исполнительного устройства для использования следующей командой.

· Конфликты типа WAR и WAW

Устранение конфликтов по данным типов WAR и WAW достигается путем отказа от неупорядоченного исполнения команд, но чаще всего путем введения буфера восстановления последовательности команд.