解码指令模式
我正在分析Agner Fog的《优化汇编语言中的子例程：x86平台的优化指南》。尤其是我正在努力理解第12.7章。还有一个问题我无法理解。作者写道：
PM处理器中的指令解码遵循4-1-1模式。示例12.6b中循环中每条指令的（融合）μops模式为2-2-2-2-2-1-1-1。这不是最优的，解码需要6个时钟周期。这超过了失效时间，因此我们可以得出结论，在示例12.6b中，指令解码是瓶颈。总执行时间为每次迭代6个时钟周期或每次计算的Y[i]值3个时钟周期。
- 指令解码遵循4-1-1模式是什么意思，怎么知道？
- 循环模式2-2-2-2-2-1-1-1。好吧，但是为什么需要6个周期来解码我不知道。为什么？
共有1个答案
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CPU的前端可以在一个时钟周期内解码多个（宏）指令。每个宏指令解码为1个或多个微操作（μops）。4-1-1模式的意思是第一个并行解码器可以处理解码高达4μops的复杂指令。但第二个和第三个并行解码器只能处理每个解码为1μop的指令（如果不满足，它们不会消耗指令）。
解码为2μops的5条指令必须由第一个解码器使用，然后尾部允许一些并行性。
2 2 2 2 2 1 1 1 (Macro-instruction stream, μops per instruction)
^ x x
4 1 1 (Decode cycle 0)
. 2 2 2 2 1 1 1
^ x x
4 1 1 (Decode cycle 1)
. . 2 2 2 1 1 1
^ x x
4 1 1 (Decode cycle 2)
. . . 2 2 1 1 1
^ x x
4 1 1 (Decode cycle 3)
. . . . 2 1 1 1
^ ^ ^
4 1 1 (Decode cycle 4)
. . . . . . . 1
^ x x
4 1 1 (Decode cycle 5)
. . . . . . . . (Instruction stream fully consumed)
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在此我先讲指令解码，然后再讲取指令。 因为要理解取指令时发生的延迟，你必须先知道解码器的工作原理。 只有在一些条件满足的情况下，解码器才能在一个时钟周期内解码3条指令。 解码器D0能够处理所有的在一个时钟周期内最多产生4条微码的指令。 解码器D1和D2只能处理那些只产生1条微码的指令，而且那些指令长度不能超过8字节。 概述同一个时钟周期内解码2或3条指令的规则如下: 第一条指令(由D0解码)产生的
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