控制冒险控制冒险 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个五 级流水线,任意一周期内,最多五条指令 在执行。 把数据通路也划分为五个部分,每部分用 相应的阶段命名。 1) if:取指令。 2) id:指令译码,读寄存器...
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,...
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...
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...
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; 第四阶段:指令从数据缓冲中读取内存变量的阶段。从平均来...
1算术逻辑运算指令(ALUinstruction) 2存储指令(loadorstoreinstruction) 3分支指令(branchinstruction) oprsrtrdshamtfunct R型 I型 oprsrt constantoraddress J型 opaddress 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 ...
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...
其他PC <- PC + 4 其中LMD是pipeline寄存器,用于暂时保存从内存中加载的数据。 在此阶段,执行内存load和store操作。此外,分支业务也将在这个周期内完成。如果满足在EX阶段获得的条件,PC将加载EX阶段和程序分支的ALU输出;否则程序按顺序执行,PC将指向下一个指令。WBWB阶段可以使用以下公式进行总结: ...
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...
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...