指令级并行（ILP）指通过通过流水线等技术实现多条指令同时并行执行的并行技术

实现ILP主要的方法有：

指令间的相关性限制了指令级的并行度，相关性主要分为（真）数据相关、名称相关和控制相关

（1）数据相关

指令i位于指令j的前面，下面两种情况下称指令j数据相关于指令i：

数据相关在一定程度上限制了ILP，最常用客服相关性的方法是在不改变相关性的条件下通过指令调度消除数据冒险

（2）名称相关

当两条指令使用相同寄存器和存储器位置（称为名称），但与该名称相关的指令之间并没有数据流动，此时存在名称相关

主要分为以下两种情况（指令i位于指令j的前面）：

名称相关并不是真正的数据相关，通过寄存器重命名技术来消除名称相关

（3）数据冒险

数据冒险是指指令间存在相关性并且这两条指令相聚非常接近，足以使执行期间的重叠改变相关操作数的访问顺序，数据冒险分成三类：

（4）控制相关

控制相关是指分支指令限定了指令i相对于其的执行顺序，和分支条件相关的指令必须先于分支指令执行，受控于分支指令的指令必须在分支指令后执行，不受控于分支指令的指令必须在分支指令前执行

相关与冲突的区别和联系:

相关包括数据相关,名称相关和控制相关

冲突包括结构冲突,数据冲突,控制冲突

其中: 

结构冲突是由硬件资源冲突造成的

数据冲突是由数据相关和名称相关造成的

控制冲突是由控制相关造成的

相关是程序的固有属性,它反映了程序汇中指令之间的相互依赖关系

冲突是流水线的属性,存在相关不一定会引起冲突

因此,开发指令级并行可以从两方面考虑:

基本块是指一段顺序执行的代码，除了入口处没有其他转入分支，除了出口处没有其他转出分支

考虑一下C语言代码：

遵循以下指令延迟规定：

那么可以直接分析基本块汇编程序的指令周期延迟（共9个周期）：

静态调度是指通过改变指令顺序而不改变指令间数据相关来改善指令延迟，把上述R1的递减改到前面并利用延迟槽技术（设置延迟槽为1）可以让上述基本快代码压缩到6个周期完成：

说明：

静态调度能够大幅提升基本快执行效率（50%），但是还有一个周期的停顿不能消除，那么由此引入另一种块内消除延迟方法——循环展开

循环展开是将循环中多个基本块展开成一个基本块从而填充stall间隙的方法

将上段基本块做4段展开，并做调度：

平均每个次循环仅需要14/4=3.5个cycle，性能大幅增加！

上述最优循环展开代码调度是我们手工完成的，能够完成高效的调度是因为我们知道R1代表枚举变量，并知道R1-32前的-16(R1)和16(R1)指向的同一内存区域，但编译器确定对存储器引用却不是那么容易，如其无法确定：

上面举例不同次循环间是不相关的，但如果出现下述情况：