维基百科的图片说明:流水线式 MIPS,展示了五个阶段(指令获取、指令解码、执行、内存访问和写回)。图片作者:Inductiveload MIPS架构的第一个版本是由MIPS计算机系统公司为其R2000微处理器设计的,这是第一个MIPS的实现。MIPS和R2000都是在1985年一起推出的[来源请求]。当MIPS II推出时,MIPS更名为MIPS I,以区别于...
流水线的三种冒险 结构冒险即硬件不支持多条指令在同一时钟周期内执行。 数据冒险在一个操作必须等待另一个操作完成后才能进行时,流水线必须停顿,我们称这种情况为数据冒险。 控制冒险处理器需要根据一条指令的结果做出决策,此时其他的指令可能仍在执行过程中。五级流水线的数据通路 把指令划分为五个阶段意味着这是一...
重叠(Overlap):在两条相近指令的解释过程中,某些不同解释阶段在时间上存在重叠部分。 包括一次重叠、先行控制技术和多操作部件并行。 将相邻两条指令的重叠时间再往前提前一个阶段;T=3×t+(n-1)×t=(n+2)×t 一次重叠:把取指令操作隐含在分析、执行指令过程中,则在任何时候只允许上条指令“执行”与下条指令...
MIPS 的意思是“无内部互锁流 水级的微处理器”(Microprocessor without interlocked piped stages),其机制是尽量利用软件办法避免流水线中的数据相关问题。 本文围绕着指令执行过程中需经历的五个阶段,详细描述了处理 器中各阶段的逻辑设计及其相关功能模块的设计。这五个阶段包括: 取指令阶段 IF,指令译码阶段 ID,...
1算术逻辑运算指令（ALUinstruction）2存储指令（loadorstoreinstruction）3分支指令（branchinstruction）三种指令格式：R型I型 J型 oprsrtrdshamtfunct opop rs rt constantoraddress address 五种寻址模式：1）寄存器寻址，操作数是寄存器2）基址或偏移寻址，操作数在内存中，其地址是指令中基址...
在MIPS ISA 架构中,处理器在执行目标地址处的指令之前,立即执行紧跟在跳转或分支指令后面的指令。在一个流水线的标量处理器中,目标指令从高速缓存中读取目标指令时,这种延迟槽指令能够无损耗的执行。这种技术在早起的RISC微处理器能够有效提高分支。然而,对于一个超标量设计,它并没有性能上的优势,但从兼容性考虑,我...
*MIPS指令的五级流水线:每条指令都包含五个执行阶段。 第一阶段:从指令缓冲区中取指令。占一个时钟周期; 第二阶段:从指令中的源寄存器域(可能有两个)的值(为一个数字,指定$0~$31中的某一个)所代表的寄存器中读出数据。占半个时钟周期; 第三阶段:在一个时钟周期内做一次算术或逻辑运算。占一个时钟周期; 第...
采用MIPS技术设计出的微处理器可以通过软件和硬件相互协同的方法来降低流水线中相关问题产生的概率[8]。MIPS架构基于一种固定长度的定期编码指令集,只有Load/Store访问数据存储器;它还带有32个32-bit的通用寄存器,让编译器能够通过保持对寄存器内数据的频繁存取进一步优化代码的生成性能[9,10]。MIPS使用32位指令,设置...
因为指令不同于数据,是只读属性,所以,MIPS架构采用哈弗结构,将数据Cache和指令Cache分开。这样就可以同时读取指令和读写变量了。 1.2 MIPS架构5级流水线 图1.2: MIPS-5级流水线 MIPS本身就是基于流水线优化设计的架构,所以,将MIPS指令分为5个阶段,每个阶段占用固定的时间,在此,固定的时间其实就是处理器的时钟周期...