8086处理器的指令流水线

8086 Architecture Overview

8086处理器的架构整体上非常简单,大致由两个主要的单元构成:总线接口单元BIU和执行单元EU。

总线接口单元负责与外部世界通信,包括指令的读取,数据的存取以及各种控制信号的传输等,内部包含了程序员可见的段寄存器CS,DS,ES,SS和指令指针IP,以及一个6字节长的指令队列,该队列可以看作是一个简单的指令缓存。

执行单元主要负责执行指令,内部包含了8个通用寄存器AX,BX,CX,DX,SP,BP,SI,DI,标志寄存器Flags,以及算术逻辑单元ALU。

8086 Instruction Pipeline Details

8086处理器有一个超级简单的指令流水线,只有2级:取指和执行。如下是一个大致的示意图,BIU负责取指,EU负责指令译码,执行和回写执行结果到相应的IA寄存器堆中(包括通用寄存器和标志寄存器)或者内存中。这两个单元各自独立运作,所以可以同时进行取指和指令执行操作。

Optimization Consideration

针对8086流水线没有什么需要特别优化的地方。

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