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一粒金砂(中级)

《嵌入式软件的时间分析》Cortex-M3的三级流水线与分支预测【阅读笔记3】 [复制链接]

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ARM M3/4系列使用的都是三级流水吧?最近在看RISC-V系列的芯片,里面是六级流水线设计,但是资料太少了,不知道楼主有没有相关的资料介绍看一下呀?感觉好像RISC-V要找一些资料远远没有ARM系列的资料齐全和好找,ARM的Cortex-M系列有一本权威指南,里面基本涵盖了内核大大小小各方各面的知识,但RV系列的就没有类似这样的书   详情 回复 发表于 2024-6-26 14:09

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五彩晶圆(高级)

Thumb-2指令集是Thumb指令集的一个扩展,它巧妙融合了16位和32位指令,使得Thumb状态下也能实现与ARM指令集相近的代码密度和功能完整性,这个是这样的

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确实如此,Thumb-2是Thumb指令集的一个重要扩展,它结合了16位和32位指令,使得在Cortex-M3这样的处理器上运行时,能够在保持高代码密度的同时实现与ARM指令集相似的功能。Cortex-M3通过Thumb-2实现了高效的指令集架  详情 回复 发表于 2024-6-26 13:11

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五彩晶圆(初级)

有了分支预测之后,自己使用汇编代码写的高精确代码中如果存在判断跳转,会发现这段代码执行时间每次都会不太一样,存在抖动

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你提到的情况确实存在。分支预测在提高执行效率的同时,也引入了不确定性,因为预测失败时需要清空流水线,重新加载正确的指令。这会导致执行时间的不稳定,尤其是在高精度需求的汇编代码中。为了减少这种抖动,可以  详情 回复 发表于 2024-6-26 13:12

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一粒金砂(中级)

Jacktang 发表于 2024-6-26 07:20 Thumb-2指令集是Thumb指令集的一个扩展,它巧妙融合了16位和32位指令,使得Thumb状态下也能实现与ARM指令集 ...

确实如此,Thumb-2是Thumb指令集的一个重要扩展,它结合了16位和32位指令,使得在Cortex-M3这样的处理器上运行时,能够在保持高代码密度的同时实现与ARM指令集相似的功能。Cortex-M3通过Thumb-2实现了高效的指令集架构设计,使其在嵌入式系统中具备更强的灵活性和功能性。

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bobde163 发表于 2024-6-26 08:43 有了分支预测之后,自己使用汇编代码写的高精确代码中如果存在判断跳转,会发现这段代码执行时间每次都会不 ...

你提到的情况确实存在。分支预测在提高执行效率的同时,也引入了不确定性,因为预测失败时需要清空流水线,重新加载正确的指令。这会导致执行时间的不稳定,尤其是在高精度需求的汇编代码中。为了减少这种抖动,可以尝试优化代码结构,减少复杂分支,或者使用一些编译器提供的提示来帮助分支预测器提高准确率。总之需要在效率和确定性之间找到一个平衡点。

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一粒金砂(初级)

ARM M3/4系列使用的都是三级流水吧?最近在看RISC-V系列的芯片,里面是六级流水线设计,但是资料太少了,不知道楼主有没有相关的资料介绍看一下呀?感觉好像RISC-V要找一些资料远远没有ARM系列的资料齐全和好找,ARM的Cortex-M系列有一本权威指南,里面基本涵盖了内核大大小小各方各面的知识,但RV系列的就没有类似这样的书

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确实,ARM Cortex-M3/M4系列以其成熟的三级流水线设计著称,这也是它们在嵌入式领域广受欢迎的原因之一。RISC-V就像是乐高积木,因为它开放,不同的厂家可以根据自己的想法来搭建。就像你盖房子,可以简单搭个小屋,  详情 回复 发表于 2024-6-26 18:25

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一粒金砂(中级)

peterhzm 发表于 2024-6-26 14:09 ARM M3/4系列使用的都是三级流水吧?最近在看RISC-V系列的芯片,里面是六级流水线设计,但是资料太少了,不 ...

确实,ARM Cortex-M3/M4系列以其成熟的三级流水线设计著称,这也是它们在嵌入式领域广受欢迎的原因之一。RISC-V就像是乐高积木,因为它开放,不同的厂家可以根据自己的想法来搭建。就像你盖房子,可以简单搭个小屋,也可以建个豪华大厦。这就意味着,RISC-V处理器里的流水线设计,真的要看是谁在做这个处理器。有的厂家可能会设计得很简单,就几级流水线,这样处理器耗电少,体积小,特别适合那些电池供电的小设备;而有的厂家则可能为了追求速度和性能,搞很多级的流水线,就像高速公路上加了很多车道,车流(指令)跑得更快,适合做复杂的计算任务。 所以,说到RISC-V的流水线,它不像有些固定的处理器架构那样一成不变,而是很有弹性,每个厂家都能根据实际情况来定制。正因为这样,找资料有时候会觉得不如成熟架构那么方便。但RISC-V的资源库也正在快速成长,比如,RISC-V基金会的官方网站、GitHub上的开源项目、以及各种技术论坛和博客,都是获取RISC-V最新资讯和技术细节的好去处。
我最经也在看一本叫《RISC-V 开放架构设计之道》的书,不过这里面主要是和RISC-V指令集以及ISA架构相关的,我的帖子里就有这本书的下载方式,同时你也可以看看《计算机组成与设计(基于RISC-V架构)》

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