无序执行指令（Out-of-Order,简称OoO）模式允许CPU充分利用指令周期，避免由于某个指令延迟导致指令周期被浪费。在这种模式下，处理器根据输入数据的可用性来安排指令的执行顺序，而不是程序原先输入数据的顺序。通过这种执行顺序上的调整，处理器可以避免由于指令等待数据可用带来的空闲，转而执行数据可用的指令。

   为了更好的说明无序执行指令模式，我们首先看看顺序执行指令模式的执行步骤：

1、获取指令。

2、如果输入数据可用，就调度合适的功能单元执行这条指令；否则（比如正从内存获取数据），处理器就阻塞等待数据可用。

3、功能单元执行指令。

4、功能单元将执行结果写入寄存器。

   无序执行指令模式的执行步骤是：

1、获取指令。

2、调度指令进入指令队列。

3、当输入参数可用时，指令即满足离开队列要求。

4、处理器将队列中最靠前的满足离开队列要求的指令上送至合适的功能单元处理。

5、处理结果进入结果队列。

6、当该指令之前的所有指令都已经执行并得出结果之后，再将该指令的结果写入寄存器。

   无序执行指令模式的关键概念是当调度到的指令的输入数据不可用时，处理器不必阻塞等待。无序执行指令模式优先执行那些输入参数可用的指令，并对执行完成的结果按照程序的指令顺序排序。

   我们可以将程序代码中排列的指令执行顺序成为程序顺序，而将指令的参数可用的顺序成为数据顺序，顺序执行指令模式采用的是程序顺序，而无序执行指令模式采用的是数据顺序。

  随着指令通道的加深，以及CPU处理和内存读取的速度差异越来越大，无序执行指令模式的优势越来越明显。因为在现在的计算机中，处理器的处理速度远远超过内存读取速度，所以在等待数据可用的过程中，处理器可以处理更多的指令。