Datenabhängigkeit

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Datenabhängigkeit (data dependency) beschreibt in der Informatik die Situation, dass Daten, die von Instruktionen benutzt werden, von Daten abhängig sind, die von anderen Instruktionen erzeugt werden.

Es wird zwischen folgenden Arten von Datenabhängigkeiten unterschieden:

• Echte Datenabhängigkeit (true dependence, read-after-write) besteht, wenn eine Instruktion lesend auf das Ergebnis einer vorangehenden Instruktion zugreift. Beispiel:
  1. ADD R3,R2,R1 ;R3 = R2 + R1
  2. SUB R4,R3,1 ;R4 = R3 - 1

• Gegenabhängigkeit (anti-dependence, write-after-read) besteht, wenn eine Instruktion ein Datum (über-)schreibt, auf das in der vorangehenden Instruktion lesend zugegriffen wird. Beispiel:
  1. ADD R3,R2,R1 ; R3 = R2 + R1
  2. SUB R2,R4,1 ; R2 = R4 - 1
• Ausgabeabhängigkeit (output dependence, write-after-write) besteht, wenn beide Instruktionen das gleiche Datum schreiben. Beispiel:
  1. ADD R3,R2,R1 ; R3 = R2 + R1
  2. ADD R3,R4,R5 ; R3 = R4 + R5

Die Datenabhängigkeit führt neben der Betriebsmittelabhängigkeit und der Kontrollflussabhängigkeit gerade bei superskalaren, mit Pipeline-Verarbeitung arbeitenden Prozessoren zu nicht zu vernachlässigenden Problemen, die es beim Entwurf eines Prozessors zu lösen gilt.