ARM9處理器與ARM7處理器比較

2 指令周期的改進(jìn)

指令周期的改進(jìn)對于處理器性能的提高有很大的幫助。性能提高的幅度依賴(lài)于代碼執行時(shí)指令的重疊，這實(shí)際上是程序本身的問(wèn)題。對于采用最高級的語(yǔ)言，一般來(lái)說(shuō)，性能的提高在30％左右。

2．1 loads 指令矛n stores指令

指令周期數的改進(jìn)最明顯的是loads指令和stores指令。從ARM7到ARM9這兩條指令的執行時(shí)間減少了30％。指令周期的減少是由于ARM7和ARM9兩種處理器內的兩個(gè)基本的微處理結構不同所造成的。

(1)ARM9有獨立的指令和數據存儲器接口，允許處理器同時(shí)進(jìn)行取指和讀寫(xiě)數據。這叫作改進(jìn)型哈佛結構。而ARM7只有數據存儲器接口，它同時(shí)用來(lái)取指令和數據訪(fǎng)問(wèn)。

(2)5級流水線(xiàn)引入了獨立的存儲器和寫(xiě)回流水線(xiàn)，分別用來(lái)訪(fǎng)問(wèn)存儲器和將結果寫(xiě)回寄存器。

以上兩點(diǎn)實(shí)現了一個(gè)周期完成loads指令和stores指令。

2．2 互鎖(interlocks)技術(shù)

當指令需要的數據因為以前的指令沒(méi)有執行完而沒(méi)有準備好就會(huì )產(chǎn)生管道互鎖。當管道互鎖發(fā)生時(shí)，硬件會(huì )停止這個(gè)指令的執行，直到數據準備好為止。雖然這種技術(shù)會(huì )增加代碼執行時(shí)間，但是為初期的設計者提供了巨大的方便。編譯器以及匯編程序員可以通過(guò)重新設計代碼的順序或者其他方法來(lái)減少管道互鎖的數量。

2．3 分枝指令

ARM9和ARM7的分枝指令周期是相同的。而且ARM9TDMI和ARM9E-S并沒(méi)有對分枝指令進(jìn)行預測處理。