这是英特尔流水线指令吗？

Question

据我所知，intel 8086 pipelining 是技术
即在执行当前指令时获取下一条指令。

This 文章说流水线的优势之一是
消除欧盟的等待时间并加快处理速度。

我认为，像lea 0x7(%eax), %ecx 这样的指令可以分成几条指令，
喜欢add $0x7, %eax; lea %eax, %ecx。

我的想法）
所以，根据定义，
我认为上面的例子符合intel 8086 pipelining
的定义 因为它在一个时隙执行几条指令并且
所以像这样的操作加快了处理速度。

问题）
我很好奇下面的说明可以是流水线的例子。

main:
 mov $0x2, %eax
 mov $0x3, %esi
 lea (%eax), %ecx           # result: 2. Pipeling?
 lea 0x7(%eax), %ecx        # result: 9. Pipeling?
 lea 0x7(%eax,%esi,), %ecx  # result: 12. Pipeling?
 lea 0x7(,%esi,4), %ecx     # result: 19. Pipeling?
 lea 0x7(%eax,%esi,4), %ecx # result: 21. Pipeling?

Answer 1

最初的计算机不是流水线的。他们获取一条指令，执行指令所需的所有周期并传递给下一条指令。平均而言，一条指令需要 5-6 个周期。 这种行为适用于 80 年代中期之前的所有计算机，包括 8086（在 78 中引入）。

七十年代后期，人们发现流水线是一种提高效率的有效方式。第一个商用芯片是 IBM 801，但流水线的成功是在八十年代中期与 Sun Sparc、Berkeley Risc 和 MIPS 合作的。

想法是将所有指令拆分为相似的阶段，并将这些阶段与独立的硬件资源相关联，这样您就可以开始一条新指令，而无需等待前一条指令完成，从而允许开始一条新指令每个周期的指令。为了处理指令交互（危险），每约 1.5 个周期增加 1 条指令，但与上一代相比增益巨大（X3 性能）。

问题在于流水线需要特定的指令集，基于简单的数据移动（称为 RISC 指令集）。新计算机基于此方案，但未采用旧处理器指令集（包括 x86）。

为了从流水线优势中获益，同时保持向上兼容性，英特尔决定采用基于两部分的微架构：第一部分获取 x86 指令并将其转换为可流水线指令（称为 μOps），第二部分是流水线执行这些μOps。这是在 Pentium Pro（1995 年推出）中首次引入的，并且出现在任何后续版本中。

你提供的代码

lea 0x7(%eax), %ecx

翻译成

添加 $0x7, %eax;
lea %eax, %ecx

是 μOps 转换的示例。转换在将具有内存中操作数的 ALU 操作转换为执行单个任务（内存传输或 ALU 操作）的更简单操作时特别有用。

目前所有的计算机都是流水线的（除了一些简单的微控制器或一些嵌入在 FPGA 中的处理器）。

无论您给出的指令序列都将在管道中执行，当然包括您问题中的指令。唯一的限制是，根据指令交互，可能存在可能意味着流水线减速（停顿）的危险。

我认为上面的例子符合 intel 8086 流水线的定义

流水线是微架构的特征，而不是指令集的特征。因此，微架构 8086 不是流水线，而是其指令集（称为 x86 或 IA32）的后续架构实现。

因为它在一个时隙执行多条指令

您实际上是对的，可以在一个时隙启动多条指令，但这是流水线之上的另一种技术，允许在指令级别并行执行并称为超标量。