处理器在等待主内存读取时做什么

假设 L1 和 L2 缓存请求导致未命中，处理器是否会停止运行，直到访问主内存为止？

我听说过切换到另一个线程的想法，如果是的话，用什么来唤醒停滞的线程？

现代 CPU 中会同时发生很多很多事情。当然，任何需要内存访问结果的事情都无法进行，但可能还有很多事情要做。假设有以下 C 代码：

double sum = 0.0; 
for (int i = 0; i < 4; ++i) sum += a [i];

if (sum > 10.0) call_some_function ();

并假设读取数组 a 停止。由于读取 a[0] 会停止，因此加法 sum += a[0] 将停止。然而，处理器继续执行其他指令。就像增加 i、检查 i 10.0)”。

此时处理器不知道 sum 是什么。然而，它可以根据之前分支中发生的情况猜测结果，并开始推测性地执行函数 call_some_function ()。所以它继续运行，但要小心：当 call_some_function () 将东西存储到内存时，它还没有发生。

经过许多周期后，最终读取 [0] 成功。当发生这种情况时，它将被添加到 sum，然后一个 [1] 将被添加到 sum，然后一个 [2]，然后一个 [3]，然后比较 sum > 10.0 将正确执行。那么分支的决定将被证明是正确的还是错误的。如果不正确，则 call_some_function () 的所有结果都将被丢弃。如果正确，则call_some_function()的所有结果都从推测结果转变为真实结果。

如果停顿时间太长，处理器最终将无事可做。它可以轻松处理无法执行的四次加法和一次比较，但最终它太多了，处理器必须停止。然而，在超线程系统上，您有另一个线程可以继续愉快地运行，并且以更高的速度运行，因为没有其他人使用该核心，因此整个核心仍然可以继续做有用的工作。