形象解释暂停方法和旁路方法
为了更形象地解释暂停（stall）方法和旁路（bypass）方法的区别，下面用一个流水线处理器的简单例子说明。
场景：假设有3条指令
- I1:
R2 = R1 + R3（执行加法运算，将结果存入寄存器R2） - I2:
R4 = R2 + R5（依赖于I1的结果） - I3:
R6 = R7 + R8（与I1、I2无关）
暂停（stall）方法的处理
- 第1周期：
I1进入取指（fetch）阶段，流水线正常运行。 - 第2周期：
I1进入执行（execute）阶段，I2进入取指阶段。此时，I2依赖I1的结果，但I1的执行还没有完成，数据还没有写回寄存器，所以流水线会发生数据冒险。 - 第3周期：因为
I2依赖I1的结果，I2无法继续进行，需要等待I1的执行完成。此时流水线进入暂停状态，I2的**解码（decode）和取指（fetch）**阶段停止，直到I1完成写回（write-back）。与此同时，I3也无法进入流水线。 - 第4周期：
I1完成写回操作，I2的解码阶段得到继续进行。 - 第5周期：
I2进入执行阶段。
结果：流水线因为暂停方法而出现了多个周期的停顿，降低了整体性能。
旁路（bypass）方法的处理
通过旁路方法，可以避免数据冒险带来的停顿。
- 第1周期：
I1进入取指阶段，流水线正常运行。 - 第2周期：
I1进入执行阶段，I2进入取指阶段。此时，I2依赖I1的结果，但I1的结果还没有写回寄存器。 - 第3周期：这里的关键是旁路机制。虽然
I1还没完成写回，但我们可以在I1的执行阶段直接将计算结果传递给I2的执行阶段，而不是等待写回操作完成。这样I2就能继续执行，不需要等待I1的结果写回寄存器。 - 第4周期：
I2正常完成执行，不需要暂停。同时，I3也能进入流水线。
结果：通过旁路方法，I2不再依赖I1的写回阶段的完成，而是直接从I1的执行结果中获取数据，避免了流水线的停顿，从而提高了性能。
总结：
- 暂停方法：当指令之间有数据依赖时，流水线会暂停，等待前面的指令完成执行并写回寄存器，导致多个周期的停顿。
- 旁路方法：当有数据依赖时，直接将前面指令的执行结果旁路传递给后面的指令，避免了流水线暂停，从而提高了处理器性能。
这个例子展示了如何通过旁路方法有效地解决数据冒险问题，避免流水线的停顿，进而提升模拟器或处理器的性能。