线性流水线（Linear Pipelining）是将流水线的各段逐个串接起来。输入数据从流水线的一端进入，从另一端输出。数据在流水线中的各个功能段流过时，每一个功能段都流过一次，而且仅仅流过一次。
一条线性流水线通常只完成一种固定的功能。在现代计算机系统中，线性流水线已经被非常广泛地应用于指令执行过程、各种算术运算操作、存储器访问操作等。
图8.7是一种简单的非线性流水线（Nonlinear Pipelining）。在流水线的各个功能段之间除了有串行的连接之外，还有反馈回路。在图8.28中，流水线的功能段S2的输出可能直接传送给功能段S3，也可能反馈到本功能段的输入。
在图8.7中，虽然总共只有三个功能段，但是，输入任务经过流水线到达输出，往往不只是经过三个时钟周期；其中，功能段S2可能要被多次调用，这也是非线性流水线与线性流水线的一个主要区别。因此，在非线性流水线中，只用图8.7这样一种连接图并不能表示出一个任务在流水线中实际流动的过程。
非线性流水线经常用于递归调用，或构成多功能流水线等。表示非线性流水线的工作情况除了要图8.7这种流水线的连接图之外，通常还需要一张"预约表"，用两者共同来表示流水线的工作情况。在预约表中可以很清楚地表示出反馈回路的使用次数。例如，图8.8表示图8.7的中反馈回路仅使用一次的预约表，图中�"×"表示这一个功能段在相应的这一段时间内有效，即任务经过了这一个功能段。
一条非线性流水线可以对应有很多张预约表，同样，一张预约表实际上仅表示了一条非线性流水线的一种工作方式。
线性流水线实际上也有预约表，只不过它的预约表是确定的。首先，预约表的水平方向与垂直方向的格数一定是相等，即组成一个正方形。其次，预约表中从左上角到右下角所有格子是全部有效的，即是打"×"的；而预约表的其余部分一定都是空白的。因此，在描述线性流水线时，一般不给出预约表。
非线性流水线调度中的一个重要问题是要确定在什么时间可以向流水线输入新的任务，使新输入任务与流水线中原来的反馈任务之间在各个功能段上都不产生冲突。这就是非线性流水线的的调度问题。