详细介绍多线程及其硬件设计

启东SMT贴片加工将详细介绍前一章中对同时多线程的描述，并描述有关SMT硬件设计的研究工作。我描述商业实施SMT处理器的设计和建议，包括具有线程功能的英特尔奔腾4和IBM的Power5。我将继续介绍和讨论操作系统支持的那些领域。对SMT很重要。

介绍基于并行多线程处理器的基本体系结构在动态问题标量处理器上。现代动态问题标量（或乱序的OoO）处理器，例如Intel Pentium 4，AMD K7和现代Sun SPARC以及IBM Power处理器能够在操作系统中执行指令数据流方式，其中一条指令是其操作数寄存器执行的候选对象值可用。该允许非依赖性指令的并行执行。标量处理器具有多个执行单元，例如算术逻辑单元（ALU）和内存访问单元。无序性质意味着出可以在内存加载完成时执行内存加载。正是这种机制使与有序处理器相比，OoO处理器对缓存未命中以及结构和数据危害的容忍度高。显示了4执行的操作的简化示例单元OoO处理器。每列代表一个连续的时钟周期；蓝色方块表示指令占用该周期的执行单元。有空的列因为较早的指令尚未完成（例如，内存加载）。其他地方的差距往往会由代码中的并行性不足引起。

处理器保留指令池或窗口，以从中找到这些指令具有满意的执行依赖关系。该池由以下内容的获取和阶段填充：按照原始程序顺序从池中删除（淘汰）管道和指令一旦执行它们。为了能够无序执行指令流要求处理器可以执行出分支的操作。分支预测变量用于决定要遵循的方向，然后从那里推测执行一旦知道结果，就检查预测。只有在知道他们在正确预测的道路上。