依赖、资源冒险与转发

操作重叠不仅需要保持顺序

独立的流式计算不读取先前结果，因此事务可以安全重叠。但使用寄存器堆的运算单元可能需要前一个操作的结果。在较早的写入结果可用之前读取寄存器，会产生写后读数据冒险。算术本身可能正确，但操作数采样过早。

初始 R1=4。I0 执行 R1←R1+3，I1 执行 R2←R1×2。这个示例中，I0 在时钟沿 0 采集操作数 4，在后续周期计算出 7，并在时钟沿 1 写入 R1。I1 若在时钟沿 1 采样 R1，可能看到旧值 4，得到 R2=8。顺序执行要求 R2=14。应明确规定寄存器堆同沿读写的行为。

转发在计算结果到达体系结构存储之前选择该结果。仅匹配目标寄存器编号并不够：产生结果的操作必须有效、确实写寄存器，且结果已准备好。如果多个产生结果的操作匹配，应选择其中最年轻、但仍早于当前操作的一个。绝不能转发气泡或已被清空的操作。

响应尚未到达的加载操作，不能通过转发不可用数据解决。应让使用该结果的操作停顿，同时保持操作码、源标识和标签。决定其他独立级是否可以继续。

两个级同时需要一个存储器端口时，会产生结构冒险。即使没有数据依赖，也需要仲裁或额外资源。分支引入控制冒险，需要取消错误路径上的工作。分析每个操作等待什么，以及哪些状态必须保持。本课程综合项目仍是独立数据流；通过该项目不能证明 CPU 依赖处理能力。