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1. 轉(zhuǎn)移指令對流水線的影響 如下圖所示，T1周期取指add指令，T2周期取指sub指令松忍，T3周期取指beq指令鸣峭。 對于人類來說，我們能看到sub和beq之間可能存在一個循環(huán)...

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1. 什么是數(shù)據(jù)冒險 當(dāng)前指令需要使用之前指令的運算結(jié)果拉岁，但是結(jié)果還沒有寫回。 2. 數(shù)據(jù)冒險舉例 比如下圖中陵叽，第2條add指令需要使用第1條sub指令的結(jié)果，第1條sub指...

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流水線本質(zhì)是提高了時間并行性，這樣可能會帶來一些錯誤殉摔。 1. 什么是冒險hazard 阻止下一條指令在下一個時鐘周期開始執(zhí)行的情況逸月。 2. 冒險的分類 2.1 結(jié)構(gòu)冒險 所需...

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1. 超標(biāo)量流水線的定義 超標(biāo)量結(jié)構(gòu)：通常，具有兩條或兩條以上并行工作的流水線結(jié)構(gòu)就稱為超標(biāo)量結(jié)構(gòu)翰意。 上一篇筆記說到冀偶，優(yōu)化流水線的方向可以加深流水線进鸠，這一篇筆記介紹另一個方向...

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1. 廚房做菜的例子 采用流水線做菜方式，單獨一道菜需要4+分鐘榔至，因為每個流程之間交接需要一些時間唧取，對應(yīng)處理器的流水線寄存器帶來的延遲。 做4道菜用流水線的方式一共需要7+分...

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1. 舉個例子 一個大廚做菜的例子，如下圖所示韩容， 用4個小廚師進(jìn)行流水線的操作群凶，如下圖所示， 每個小廚師負(fù)責(zé)一個環(huán)節(jié)赠尾，還有一個小廚師“吹號”气嫁，這樣4分鐘后杉编，流水線填滿，即每個...

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1. 隱藏數(shù)據(jù)通路的實現(xiàn)細(xì)節(jié) 我們首先把數(shù)據(jù)通路的實現(xiàn)細(xì)節(jié)隱藏起來脉课，只看下面這8個控制信號倘零， 分析指令位域呈驶，我們從指令編碼中還可以得到opcode和func位域疫鹊，如下圖所示，...

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我們研究beq指令庭再，beq rs,rt,imm16 1. 條件分支指令的示例 if(i == j) f = g+h; else f = g-h; 對應(yīng)的MIPS指令是拄轻， be...

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我在這次學(xué)習(xí)中奶卓，使用的是MIPS指令集的子集撼玄，可參考之前的幾篇筆記，其中訪存指令lw和sw都是I型指令盏浙， lw rt,imm16(rs) sw rt,imm16(rs) 1....

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1. MIPS指令系統(tǒng)從不同維度的劃分 1.1 從功能維度劃分 <1> 運算指令 <2> 訪存指令 <3> 分支指令 1.2 從格式維度劃分 <1> R型指令 <2> I型指...

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1. 基本原則 根據(jù)指令需求坏瞄，連接組件，建立數(shù)據(jù)通路 2. 指令的需求 指令的需求簡單分為以下兩類鸠匀， <1> 所有指令的共同需求 <2> 不同指令的不同需求 2.1 所有指令...

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1. 處理器的設(shè)計步驟 <1> 分析指令系統(tǒng)，得出對數(shù)據(jù)通路的要求诽凌。所謂數(shù)據(jù)通路，就是指令所要操作的數(shù)據(jù)痢法，需要通過怎樣的電路結(jié)構(gòu)。 <2> 為數(shù)據(jù)通路選擇合適的組件财搁，例如加法...

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1. 32-bit除法器的工作流程圖 首先來看32-bit除法器的工作流程圖，如下圖所示馁菜， 2. 4-bit除法器的硬件實現(xiàn) 我們以4-bit除法器的硬件實現(xiàn)作為例子學(xué)習(xí)，如...

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1. 十進(jìn)制除法的運算過程 這里選取兩個特殊的十進(jìn)制數(shù)來演示除法的運算過程卖丸，如下圖所示盏道， 2. 二進(jìn)制除法的運算過程 二進(jìn)制除法的運算過程與十進(jìn)制的除法類似，如下圖所示摇天， <...

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1. 例子：2個十進(jìn)制數(shù)相乘 1.1 選擇普通的十進(jìn)制數(shù)相乘2345*9876 如下圖所示腕让，是兩個十進(jìn)制數(shù)相乘的例子，2345*9876纯丸， <1> 首先計算2345*6，根據(jù)...