採用循序發射與執行方式的限制，意思就是，衣服只能一件一件洗，洗完一件才能洗下一件。如果現在洗衣機壞掉了（硬體故障），或者衣服還沒髒（運算元不可用），這個流水線就停頓了，哪怕後面還有指令等待執行。但是我們希望運算元可用的時候就立即執行指令（有髒衣服就洗），這樣的流水線實際上是亂序執行的，意味著它將會亂序完成。這就是動態排程的主要思想。
我們的目的是讓運算元可用的時候立即開始執行。於是我們增加了乙個「管家」，如圖所示：
tomasulo演算法大概是這樣的：
這家主人說我要洗衣服，告訴了管家，這個步驟叫做指令發射。之前不同的是，這個指令由管家儲存，並把相應的操作和衣服放在了新木桶中，這個木桶就是演算法中的保留站。這個木桶很大，可以存放多條指令。不像之前，必須一條一條指令循序執行。不過有一點要注意，在tomasulo演算法中，指令仍然是循序發射的。主人1，主人2跟管家說我要洗衣服，這個過程是乙個乙個來的。
但是動態排程是如何實現的呢？
現在新木桶很大，現在裡邊可以存放多條指令和衣服。但是現在管家發現了，雖然主人1說要洗一件衣服，但是衣服還沒來，或者是這件衣服還在洗衣機中洗。那麼管家就會在木桶中給主人1留乙個位置。因為衣服還沒來，沒辦法洗。這時候管家就會為主人2先洗衣服，同時監視晾衣架上主人1的衣服有沒有洗好。一旦發現晾衣架上主人1的衣服準備好了，那麼就立即開始為主人1洗衣服。這就實現了：
tomasulo演算法的真實結構圖如下所示：
下面講一下演算法的細節問題：
看以下下面這串**：
div.d f0,f2,f4 ;f0 = f2/f4
add.d f6,f0.f8 ;f6 = f0 + f8
s.d f6,0(r1) ;儲存
sub.d f8,f10.f8 ;f8 = f10 - f8
mul.d f6,f10,f8 ;f6 = f10 * f8
把這個演算法寫到保留站時，保留站應該如何處理呢？
暫存器重新命名！
保留站會把這個**改寫一丟丟，對暫存器進行重新命名，使其不在衝突。改寫後的**如下：
div.d f0,f2,f4
add.d s,f0,f8
s.d s,0(r1)
sub.d t,f10,f14
mul.d f6,f10,t
另外，在寫結果時，先將計算結果寫到cdb（公共資料匯流排）中。然後cdb上進行廣播，看這個計算結果有沒有作為是其他指令源運算元的。如果保留站發現有，就會更新保留站源運算元的值。這樣就代替了流水線暫存器。
什麼是推測呢？舉個例子，現在這家主人說，我要洗衣服，我洗完這件還得洗，不過洗的衣服不確定，要麼洗衣服a，要麼洗衣服b，或者還有更多的選項。因為管家是提前處理指令的。所以現在他不知道要洗衣服a還是b。就沒辦發提前處理了。所以現在有兩種選擇：
1）等待，直到執行完分支指令，計算出分支位址之後，確定了要洗衣服a還是洗衣服b的時候再開始洗。這種就是無推測的執行方法，但是會產生不小的流水線停頓。
2）猜。洗衣服要麼是a要麼是b（如果只有兩分支的話），我猜要洗衣服a，就開始先洗了。這樣的提前處理，如果分支猜對了，就節省了很多的時鐘週期。但有個問題猜錯了話，咋辦？
猜錯了的話，首先，你得把衣服b還給人家吧。這種方式就是保持異常行為的一種。意思是：你現在程式執行錯誤，你必須要回到原來的狀態，以重新執行正確的程式。但是怎麼正確的處理**錯誤導致的異常呢？這裡增加了乙個概念叫：重排序緩衝區（rob）。它的主要思想是：
我們tomasulo演算法中實現重排序緩衝區，其思想就變成了
現在對於推測錯誤就很好處理了，因為哪怕已經執行了分支之後的命令，由於之前的指令還沒有執行完畢，分支之後的指令就無法提交，所以很容易的就程式計數器改為正確的分支位址，而不影響其他指令結果。
實際上，**錯誤的概率還是相對較低的，在intel core i7的分支**器中錯誤**率平均在5%以下。
體系結構學習筆記 白話理解Tomasulo演算法
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