ARM架构学习（二）——流水线

本期主题：
ARM流水线

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• ARMv7架构学习

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1.流水线概念

硬件资源总是有限的，有一个明显的方法能改善硬件资源的利用率，这就是pipeline（流水线）技术，其实就是在当前指令结束之前就开始执行下一条指令。
ARM中的流水线是这么做的：
当一条指令刚执行完步骤1，准备转向步骤2时，下一条条指令开始执行步骤1。

2.指令的分解步骤

一条指令在被处理器运行时，实际上会被拆解成很多步骤，典型的计算机系统步骤如下：

1. 首先，处理器需要从存储器中取指令（fetch）
2. 译码器对这条指令进行翻译（decode）
3. 从指令中提取指令的操作数，这些数一般都存在寄存器中，所以一般都从寄存器中取出（reg）
4. 取到操作数之后，进行组合得到结果（ALU）
5. 如果需要，则访问存储器以存储数据（mem）
6. 将结果写回到寄存器堆（res）

使用流水线，可在取下一条指令的同时译码和执行其他指令，从而加快执行的速度。可以把流水线看做是汽车生产线，每个阶段只完成专门的处理器任务。