The MIPS Processor Implementation: Pipeline ILP Computer Organization & Design John Hennessy, David Patterson
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- 养寓 阎
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1 The IPS Processor Implementation: Pipeline ILP Computer Organization & Design John Hennessy, David Patterson
2 内容提要 流水线技术原理 IPS 的五级流水线实现 流水线的 Hazard( 冲突 / 依赖 / 相关 ) 及其处理 结构冲突 : 哈佛结构 数据依赖 编译技术 : 插入 nop, 指令重排, 寄存器重命名 forwarding 技术 Interlock 技术 控制相关 编译技术 : 延迟分支 硬件优化 : 提前完成, 投机, 预测
3 Iron Law of Performance 处理器性能 : 程序的执行时间? 程序的指令数 : 源代码, 编译器,ISA CPI:ISA,uArch Frequency:uArch, 工艺 CISC or RISC? RISC 的指令数多, 但 CPI 少! CISC 顺序模型,RISC 并行模型
4 Laundry Example 4 袋衣服 :Wash(30), dry(40), and fold(20) Sequential Laundry 需要花费 6 小时 (4x( )=360 分钟 ) Pipelined Laundry:Start work ASAP 需 30+4x40+20=210 分 (3.5 小时 ) 约束 : 设备独立, 作业时长相等,buffers?In-order?
5 流水线技术 Wash Dry 顺序执行 Non-pipelined 指令级并行 (ILP) Pipelined non-pipelined dish cleaning Time pipelined dish cleaning Time 流水过程由多个相互联系的子过程组成, 每个子过程称为流水线的 级 或 段 一条流水线的段数被称为流水线的深度, 或 流水深度 各个功能段所需时间尽量相等 否则, 消耗时间长的功能段将成为流水线的瓶颈, 会造成流水线的阻塞或断流 每个功能段所需的时间一般为一个机器周期 (cycle) llxx@ustc.edu.cn 5
6 指令流水线技术 将指令的处理过程分解为更细的几个阶段 取指 (FI): 从存储器取出一条指令并暂时存入指令部件的缓冲区 指令译码 (DI): 确定操作性质和操作数地址的形成 方式 计算操作数地址 (CO): 计算操作数的有效地址, 涉及到寄存器间址 间址 变址 基址 相对寻址等各种地址计算方式 取操作数 (FO): 从存储器中取操作数 ( 若操作数在寄存器中, 则无需此阶段 ) 执行指令 (EI): 执行指令所需的操作, 并将结果存于目的位置 ( 寄存器中 ) 写操作数 (WO): 将结果存入存储器 llxx@ustc.edu.cn 6
7 六级指令流水线时空图 (Gantt chart) 7
8 流水线性能 CPI,IPC 流水线加速比 (speedup) 非流水线执行时间 speedup= = lim 流水线执行时间 n* k * t k * t ( n 1) * t n * k 从此开始, 每个周期流出一条指令,IPC 1 llxx@ustc.edu.cn 8
9 流水线分类 单功能流水线 : 只能完成一种功能的流水线, 如浮点加法流水线 多功能流水线 : 流水线的各段可以进行不同的连接, 从而使流水线在不同的时间完成不同的功能 静态流水线 : 在某一时间段内, 流水线的各段只能按同一种功能的连接方式工作, 即只有当输入是一串相同性质的操作时其性能才能得到发挥 动态流水线 : 在某一段时间内, 某些段正在实现某类操作 ( 定点乘 ), 其他段却在实现另一类操作 ( 浮点加 ) 线性流水线 : 流水线的各段串行连接, 没有反馈回路 非线性流水线 : 流水线中除了串行的通路, 还有反馈回来 顺序流水线 : 流水线的流出顺序与其流入顺序相同 乱序流水线 : 流水线的流出顺序与其流入顺序不同 llxx@ustc.edu.cn 9
10 适应流水线的 IPS ISA 五原则 指令字等长 适于取指和译码 指令格式简单 R-type I-type J-type op(6 bits) rs(5 bits) rt(5 bits) rd(5 bits) shamt(5 bits) funct(6 bits) op(6 bits) rs(5 bits) rt(5 bits) addr/immediate(16 bits) op(6 bits) rs(5 bits) rt(5 bits) addr(16 bits) op(6 bits) addr(26 bits) 源操作数位置固定, 因此可以在译码的同时取操作数 ( 读寄存器 ), 否则要增加一级流水线段 只有 load/store 访存 意味着可以在执行阶段计算访存地址, 然后在下一阶段访存 如果 R-type 指令也可访存, 则变为取指 译码 地址计算 访存 执行 写回等几个阶段 操作数在内存中要 字对齐 因此在取操作数时不需要访问存储器多次 每条指令最多只写一个结果, 且在流水线的最后一级进行写操作 llxx@ustc.edu.cn 10
11 IPS 的 5 级流水线划分 基于单周期 or 多周期? llxx@ustc.edu.cn 11
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13 指令数据通路划分 IF: Instruction fetch 0 u x 1 ID: Instruction decode/ register file read EX: Execute/ address calculation E: emory access WB: Write back Add 4 Add Add result Shift left 2 PC Address Instruction memory Instruction register 1 data 1 register 2 Registers data 2 Write register Write data 0 u x 1 Zero ALU ALU result Address Write data Data memory data 1 u x 0 16 Sign extend llxx@ustc.edu.cn 13
14 流水线的段寄存器 ux 0 1 IF/ID ID/EX EX/E E/WB Add 4 Add Add result Shift left 2 PC Address Instruction memory Ins truc tion register 1 data 1 register 2 Registers data 2 Write register Write data 0 ux 1 Zero ALU ALU result Address Write data Data memory data ux Sign extend llxx@ustc.edu.cn 14
15 ultiple-clock-cycle Pipeline Diagram
16 Single-clock-cycle Diagram: CC5
17 load 指令的取指阶段 lw I n s tr u c tio n fe t c h lw $s1,100($s2) ux 0 1 IF/ID ID/EX EX/E E/WB Add 4 Shift left 2 Add result Add PC Address Instruction memory I nst ruction register 1 data 1 register 2 Registers data 2 Write register Write data 0 ux 1 Zero ALU ALU result Address Write data Data memory data ux Sign extend llxx@ustc.edu.cn 17
18 load 指令的译码阶段 0 u x 1 lw I n s t r u c tio n d e c o d e lw $s1,100($s2) IF/ID ID/EX EX/E E/WB Add 4 Add Add result Shift left 2 PC Address Instruction memory Instruction register 1 data 1 register 2 Registers data 2 Write register Write data 0 u x 1 Zero ALU ALU result Address Write data Data memory data 1 u x 0 16 Sign extend llxx@ustc.edu.cn 18
19 load 指令的执行阶段 ux 0 1 lw Execution lw $s1,100($s2) IF/ID ID/EX EX/E E/WB Add 4 Add result Add Shift left 2 PC Address Instruction memory Instruction register 1 data 1 register 2 Registers data 2 Write register Write data 0 ux 1 Zero ALU ALU result Address Write data Data memory data ux Sign extend llxx@ustc.edu.cn 19
20 load 指令的访存阶段 ux 0 I lw $s1,100($s2) lw e m o r y 1 l t i I i t i i i t r t F/ID i ID/EX i EX/E E/WB Add i 4 Add Add result Shft ef 2 PC Address nstruct on memory Ins r uc ton register 1 data 1 register 2 Regs ers data 2 Wrte register Wrte data 16 i i i Sgn extend r t t 32 l 0 ux 1 Ze o ALU ALU result Address Data memory Wrte data da a 1 ux llxx@ustc.edu.cn 20
21 load 的写回阶段 :bug ux 0 1 lw $s1,100($s2) W r it e lw b a c k IF/ID ID/EX EX/E E/WB Add 4 Add result Add Shift left 2 PC Address Instruction memory Instruction regster 1 da a 1 regster 2 Registe s da a 2 Write regster Write data 16 Sign extend 32 0 ux 1 Zero ALU ALU resut Address Data memory Write data data 1 ux llxx@ustc.edu.cn 21
22 流水线的改正版 ux 0 1 IF/ID ID/EX EX/E E/WB Add 4 Add Add result Shift left 2 PC Address Instruction memory Instruction register 1 data 1 register 2 Registers data 2 Write register Write data 16 Sign extend 32 0 ux 1 Zero ALU ALU result Address Write data Data memory data ux llxx@ustc.edu.cn 22
23 各类指令的完成时间 :CPI=? 0 u x 1 IF/ID ID/EX EX/E E/WB Add 4 Shift left 2 Add Add result PC Address Instruction memory Instruction register 1 data 1 register 2 Registers data 2 Write register Write data 0 ux 1 Zero ALU ALU result Address Write data Data memory data ux Sign extend
24 CPI = IPC = 1?
25 R-type 指令完成时间 : 结构冲突 R-type 指令能否 4 个周期完成, 节省 WB 段? 例 : 当前指令为 ld, 下一条指令为 R-type CC5?
26 beq 指令完成时间? ux 0 分支目的以哪一条指令为基址? beq 能否在 EXE 完成? 1 IF/ID ID/EX EX/E E/WB Add 4 Shift left 2 Add result Add PC Address Instruction memory Instruction register 1 data 1 register 2 Registers data 2 Write register Write data 16 Sign extend 32 0 ux 1 Zero ALU ALU result Address Write data Data memory data ux 1 0
27 Jmp 的数据通路与完成时间? PC 0 u x 1 Address Write data emory emdata Instruction [31-26] Instruction [25 21] Instruction [20 16] Instruction [15 0] Instruction register Instruction [15 0] emory data register PCWriteCond PCWrite IorD Outputs em emwrite emtoreg IRWrite Instruction [25 0] Instruction [15 11] Control Op [5 0] 0 u x 1 0 u x 1 PCSource ALUOp ALUSrcB ALUSrcA RegWrite RegDst 16 register 1 register 2 Registers Write register Write data Sign extend data 1 data 2 32 Shift left 2 A B 4 0 u x u 2 x 3 26 Shift 28 left 2 ALU control PC [31-28] Zero ALU ALU result Jump address [31-0] ALUOut 0 1 u x 2 Instruction [5 0]
28 E/WB =0? ADD 4 分支结果 U X 1 IR[rs] NPC NPC cond EX/E ID/EX IF/ID DLX 的流水段寄存器数据存储器通用寄存器组符号位扩展 ALU PC 存储器 U X 2 U X 3 U X 4 IR A B Imm IR[rs] IR[rt] E/WB.IR IR ALUo B IR LD ALUo IR 指令
29 流水线控制信号?
30 流水线控制信号? David. Harris,Digital Design and Computer Architecture,2012
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32 流水线控制信号 所有控制信号名及其功能与非流水线版相同 取指 : 读 I, 写 PC( 每个周期写入一次, 不需控制信号 ) 译码 / 寄存器读 : 没有控制信号 执行 / 地址计算 :RegDst,ALUOp,ALUSrc 访存 :Branch,em,emWrite,PCSrc 写回 :emtoreg,regwrite 流水线段寄存器 : 每个周期写入一次, 不需要单独的写控制 需要将控制分配给不同的流水线段 llxx@ustc.edu.cn 32
33 控制的传递 WB Instruction Control WB EX WB IF/ID ID/EX EX/E E/WB 需要控制缓存 : 类似 load 指令的目的寄存器号传递 llxx@ustc.edu.cn 33
34 the control of the pipeline register PCSrc ux 0 1 Control ID/EX WB EX/E WB E/WB IF/ID EX WB Add PC Add 4 Add result Address Instruction memory Instruction Write data Reg gwrite register 1 data 1 register 2 Registers Write data 2 register Shift left 2 0 u x 1 ALUSrc Zero ALU ALU result Branch Write data emwrite Address Data memory data emtoreg 1 u x 0 Instruction [15 0] 16 Sign 32 extend 6 ALU control em Instruction [20 16] Instruction [15 11] 0 ALUOp ux 1 RegDst llxx@ustc.edu.cn 34
35 Pipelined processor with clock David. Harris,Digital Design and Computer Architecture,2012
36 流水线的 hazard 冒险 问题 ILP: 资源 confict, 数据 dependency, 控制 penalty 结构相关 : 当指令在重叠执行的过程中, 硬件资源满足不了指令重叠执行的要求, 发生资源冲突时将产生结构相关 数据相关 : 当一条指令需要用到前面指令的执行结果, 而这些指令均在流水线中重叠执行时, 就可能引起数据相关 控制相关 : 当流水线遇到分支指令和其他会改变 PC 值的指令时, 会发生控制相关 llxx@ustc.edu.cn 36
37 结构相关 C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 LOAD ALU E REG E REG 指令 1 ALU E REG E REG 指令 2 ALU E REG E REG 指令 3 ALU E REG E REG 典型的结构相关由访存造成 llxx@ustc.edu.cn 37
38 流水线 stall( 停顿, 阻塞 ) C1 C2 C3 C4 C5 C6 C7 C8 LOAD ALU E REG E REG 指令 1 E REG ALU E REG 指令 2 E REG ALU E REG 指令 3 ALU E REG E REG 气泡 (bubble): 流水线停顿一个周期 llxx@ustc.edu.cn 38
39 访存冲突处理 :IF 段 Stall 检测? Stalling:freeze up and bubble down 冻结其前面的流水段 : 使之持续重复相同的操作 使功能部件暂停一个周期, 再重新发出控制 不改变 PC, 重新取指 向后面的流水段插入气泡 : 将其后流水段的控制清零 IF/ID 段寄存器清零 : 相当于发一条 nop 指令
40 访存结构冲突消除 : 哈佛结构 ux 0 1 IF/ID ID/EX EX/E E/WB Add 4 Shift left 2 Add result Add PC Address Instruction memory Ins truc tion register 1 data 1 register 2 Registers data 2 Write register Write data 0 ux 1 Zero ALU ALU result Address Write data Data memory data ux Sign extend 32 llxx@ustc.edu.cn 40
41 R-type 指令完成时间 : 结构冲突 R-type 指令能否 4 个周期完成, 节省 WB 段? 例 : 当前指令为 ld, 下一条指令为 R-type CC5?
42 数据相关 ( 哪个周期数据可用?) RF 先写 : 三有四无 llxx@ustc.edu.cn 42
43 数据相关分类 写后读相关 (RAW):j 的执行要用到 i 的计算结果,j 可能在 i 写入其计算结果之前就先行对保存该结果的寄存器进行读操作 读 快, 写 慢 写后写相关 (WAW):j 和 i 的目的操作数一样, 写入顺序错误, 在目标寄存器中留下的是 i 的值而不是 j 的值 后面的 写 快, 前面的 写 慢 读后写相关 (WAR):j 可能在 i 读取某个源寄存器的内容之前就先对该寄存器进行写操作, 导致 i 读出的是错误的数据 后面的 写 快, 前面的 读 慢 in-order, out-of-order? llxx@ustc.edu.cn 43
44 RAW 问题 Stalling Interlock: 硬件控制, 动态技术 freeze up and bubble down 编译技术 : 静态技术 插入 nop 指令 : 降低 I$ 命中率 故后期 IPS 还是采用了 Interlock 减少 stall 损失 Forwarding: 硬件控制, 动态技术 数据定向技术 : 数据前推 / 旁路 (Bypassing) 使关键路径加长, 不利于提升主频! 编译器 : 延迟槽 : 写指令与读指令之间的周期数 WB 与 ID 之间隔周期数 调度无关指令 : 兼容性问题 新旧版本 延迟槽 数可能不同 llxx@ustc.edu.cn 44
45 化解 RAW: 编译器 stall 指令调度 逻辑上 CC6数据安全可用
46 减少 RAW 损失 :Forwarding to EX 段 检测 ( 三有四无 ), 前推 46
47 Forwarding: 实现 EX 段旁路 ID/EX WB EX/E Control WB E/WB IF/ID EX WB PC Instruction memory Instruc ction Registers ux x ALU Data memory ux ux IF/ID.RegisterRs Rs IF/ID.RegisterRt Rt IF/ID.RegisterRt IF/ID.RegisterRd Rt Rd ux EX/E.RegisterRd Forwarding unit E/WB.RegisterRd 将 EX/E(ALU 计算结果 ) 和 E/WB(lw) 前推至 EX 段 (ALU 输入 ) llxx@ustc.edu.cn 47
48 RAW 的检测规则 : 实现 EX 段旁路 EX/E 前推 前一条依赖 E/WB 前推 第三条依赖 llxx@ustc.edu.cn 48
49 Forwarding 的控制信号
50 流水线段寄存器中的 IR
51 求和累加 : 假依赖? 第三条依赖第一条, 有 第三条假依赖第一条 :
52 E copy 问题 IPS 中,mem-to-mem 拷贝频繁 mem copy 由 lw-sw 实现 需要 E/WB 前推到 E 段 如何实现 lw-sw 前推? 此时无需插入 bubble!
53 ultilevel Bypass: 需要多个段前推! 哪儿用就前推到哪儿关键路径被延长
54 forwarding 可消解的 RAW Time (in clock cycles) CC 1 CC 2 CC 3 CC 4 CC 5 CC 6 CC 7 CC 8 CC 9 Value of register $2 : / Value of EX/E : X X X 20 X X X X X Value of E/WB : X X X X 20 X X X X Program execution order (in instructions) sub $2, $1, $3 I Reg D Reg and $12, $2, $5 I Reg D Reg or $13, $6, $2 I Reg D Reg add $14, $2, $2 I Reg D Reg sw $15, 100($2) I Reg D Reg llxx@ustc.edu.cn 54
55 forwarding 无法解决的 RAW:backwards
56 load-use-data hazard 编译器 : 指令重排序 硬件 stalling:interlock Forwarding:E/WB
57 指令重排序 : 编译 快 2 个 cycle? 不是所有指令顺序都能调整 ( 结合律 )!
58 Interlock:lw 指令 stalling! Interlock The hardware detect a data hazard and stall the pipeline until the hazard is cleared 检测数据依赖 : 在 ID 段执行! Stalling:freeze up and bubble down 冻结其前面的流水段 :IF 增加两个控制信号 :PCWrite 和 IF/IDWrite 阻止更新 PC 和 IF/ID 使之持续重复相同的操作 向其后的流水段插入气泡 :ID/EX 将其后的控制清零 使功能部件暂停一个周期, 再重新发出控制 可能需要连续插入多个 stall?
59 interlock freeze up interlock Hazard detection unit ID/EX.em ID/EX ld? bubble down IF/IDWrite IF/ID Control 0 ux WB EX EX/E WB E/WB WB PCW Write PC Instruction memory Instruction Registers ux ALU Data memory ux ux IF/ID.RegisterRs IF/ID.RegisterRt IF/ID.RegisterRt IF/ID.RegisterRd Rt Rd ux EX/E.RegisterRd ID/EX.RegisterRt Rs Rt Forwarding unit E/WB.RegisterRd llxx@ustc.edu.cn 59
60 分支相关 假设指令 3 是一条条件转移指令 必须待指令 2 的结果出现后 ( 第 7 个时间单元 ), 才能决定下一条指令是 4( 条件不满足,no taken) 还是指令 15( 条件满足,taken) 延迟槽 (delay slot) 排空 (flush): 将已进入流水线的指令清除 60
61 branch hazard P ro g ra m e x e c u tio n o rd e r (in in s tru c tio n s ) T im e (in c lo c k c y c le s ) C C 1 C C 2 C C 3 C C 4 C C 5 C C 6 C C 7 C C 8 C C b e q $ 1, $ 3, 72 I R e g D R e g 4 4 a n d $ 1 2, $ 2, $ 5 I R e g D R e g 4 8 o r $ 1 3, $ 6, $ 2 I R e g D R e g 5 2 a d d $ 1 4, $ 2, $ 2 I R e g D R e g 7 2 lw $ 4, 5 0 ( $ 7 ) I R e g D R e g llxx@ustc.edu.cn 61
62 分支依赖的优化技术 投机执行 (Speculation): 静态 ( 固定 ) 预测 硬件 / 编译器 :Taken or not taken? COD 的 beq 为 非延迟分支 : 设 not taken, 需要 flush IF 减少分支延迟 :COD 的 beq 为 单周期分支 延迟分支 (delayed branch): 编译调度 按一定的模式向延迟槽 (delay slot) 填入某些指令 向前找? 向后找? 三种模式 分支发生 : 延迟槽指令执行完再转移! 难实现? 分支延迟小时才有效? 一般单延迟槽 IPS 用单延迟槽 + 投机,RISC-V 不用延迟槽 分支预测器 (Branch predictor): 动态预测 -Arch 少用分支指令 :AR/IPS 的条件执行指令 62
63 投机执行 大多数 RISC 微处理器一般都采用了静态转移预测 3 种 : 预测总是不会发生转移 这是最简单最经济的转移预测策略 在转移实际发生之前, 它预测指令执行 是顺序的 对于向后的转移预测转移会发生, 向前的转移预测转移不会发生 这种预测策略与循环的结构 (profile) 非常匹配 在循环中, 向后的转移用 于迭代, 向前的转移用于退出循环 由于迭代次数很多, 而退出只有一次, 因此这种预测对循环是非常准确的 预测转移总是发生 只要转移指令在实际中进行转移的百分比远高于没有发生转移的情况, 这种 转移预测策略可以很好的工作
64 COD branch: assume not taken + flush P ro g ra m e x e c u tio n o rd e r (in in s tru c tio n s ) T im e (in c lo c k c y c le s ) C C 1 C C 2 C C 3 C C 4 C C 5 C C 6 C C 7 C C 8 C C b e q $ 1, $ 3, 72 I R e g D R e g 4 4 a n d $ 1 2, $ 2, $ 5 I R e g D R e g 4 8 o r $ 1 3, $ 6, $ 2 I R e g D R e g 5 2 a d d $ 1 4, $ 2, $ 2 I R e g D R e g 7 2 lw $ 4, 5 0 ( $ 7 ) I R e g D R e g llxx@ustc.edu.cn 64
65 Flush 语义 Clear UP and Bubble Down
66 分支发生 :flush+ 更新 PC?
67 分支发生 :flush 并更新 PC( 见 beq) flush: Clear up and Bubble down?
68 beq 指令的完成时间 PCSrc ux 0 1 Control ID/EX WB EX/E WB E/WB IF/ID EX WB Add PC Add 4 Add result Address Instruction memory Instruction Write data Reg gwrite register 1 data 1 register 2 Registers Write data 2 register Shift left 2 0 u x 1 ALUSrc Zero ALU ALU result Branch Write data emwrite Address Data memory data emtoreg 1 u x 0 Instruction [15 0] 16 Sign 32 extend 6 ALU control em Instruction [20 16] Instruction [15 11] 0 ALUOp ux 1 RegDst llxx@ustc.edu.cn 68
69 减小 beq 损失 : 单周期分支 将 beq 完成时间从 E 提前到 ID 在 ID 段增加一个加法器, 计算 npc 在 ID 段增加一个比较器, 判断分支条件 针对 简单条件判断 : 按位 xor, 再 or 不适于 复杂条件判断 : 如溢出等需要 ALU 分支发生时 : 只需 flush IF 段 增加 IF.Flush, 控制清空 IF/ID 的 IR npc? 由 controler 控制 IF.Flush( 见 COD4 图 4-65)? llxx: 好像应该由比较器控制吧? 更新 PC 仍然损失一个周期 : 一条指令
70 reducing the delay penalty & flush IF IF.Flush ux Hazard detection unit ID/EX WB EX/E Control 0 ux WB E/WB IF/ID EX WB 4 Shift left 2 ux PC Instruction memory Registers = ALU Data memory ux ux Sign extend ux Forwarding unit 图 4-65 llxx@ustc.edu.cn 70
71 Flush & Taken Clear or 取 lw 图 4-62 商榷?
72 单周期 beq 指令的数据依赖 例一 : add $4,$5,$6 beq $4,$2,40 例二 : lw $4,20($1) beq $4,$2,40 需要新的 interlock 和 forwarding?
73 beq 指令的性能 单周期分支 stall 对性能的影响, 例 SPECINT2006 中, 条件分支占 17% 设其他指令 CPI=1 单周期条件分支需 stall 一个周期, 因此平均 CPI=1.17,, 即性能下降 1.17 倍 原始版本的 CPI=?
74 编译器 : 延迟转移 分支延迟槽指令调度三种选择 : 无关指令,taken,not taken(?)
75 分支预测器 : 动态预测 动态转移预测基于实际运行时的转移历史 : 1 位转移预测缓冲器 将所有转移指令地址放入一个缓冲器, 并配置一个状 态位用于记录这条指令是否发生了转移 当取到一条新的转移指令时, 查看缓冲器是否有这条指令 如果这条指令不在缓冲器, 静 态地预测这条指令发生情况, 并在指令的状态输出已知时更新缓冲器 如果指令已在缓冲 器中, 根据以前状态预测这条指令 如果预测正确, 那是最好的 ; 否则, 更新缓冲器中的 状态位 2 位转移预测缓冲器 转移预测过程与 1 位时相同, 只是用两个状态位跟踪转移历史 只有当连续两次预测不成功时才修改转移预测的方向 用两位的目的是在特定条件下, 如嵌套循环退出时, 实现滞后作用 以硬件 ( 饱和计数器 (saturating counter)) 的复杂性和成本为代价, 动态 转移预测 ( 相对静态预测 ) 可以提高转移预测的精度
76 Branch Prediction State Diagram 2 位预测器 : 先预测 taken, 两次失败后预测 not taken
77 Branch Prediction 分支预测器
78 发挥分支预测器的效益 软硬协同 : 数据预排序, 提升分支预测的有效性
79 with full hazard handling
80 Hazard 问题小结 消除 hazard:stalling 硬件 :interlock(freeze up & bubble down) 编译 : 插入 nop 减少 stall 损失 结构 : 访存 哈佛结构,lw-R 延迟完成 无 stall RAW: 三有四无,forwarding( 检测, 前推 ), 指令调度 ID 段 EX 段 E 段 lw-r:backward 仍需 stalling 伪依赖 beq: 投机执行, 单周期, 延迟分支 ( 指令调度 ), 分支预测器 投机 / 预测失败 :flush clear up and bubble down? 仍需 stalling,raw 时需要 forwarding
81 Cache miss 的 stall(stall 多个周期?)
82 emory Delays:cache miss emory delays can also cause pipeline stalls A cache memory holds instructions and data from the main memory, but is faster to access With a cache, typical access time is one cycle But a cache miss requires accessing slower main memory with a much longer delay In pipeline, memory delay for one instruction causes subsequent instructions to be delayed
83 流水执行与机器指令的特征 寻址方式 : 避免造成 stall( 如 : 间接寻址 ) 适合流水线的三个特点 : 仅需访存一次就能得到操作数 只有 ld 和 st 指令访存 所采用的寻址方式没有副作用 适合者如 : 寄存器寻址 基址寻址 比较 : 变址寻址 相对寻址 寄存器间接寻址? 条件标志 1. Immediate addressing 2. Register addressing 3. Base addressing Register 4. PC-relative addressing 隐性依赖 : 不同指令序列造成最终的条件标志不同 op rs rt op rs rt op rs rt op rs rt PC Immediate rd... funct Address Address + + Registers Register emory Byte Halfword Word 编译器需指令重排以消解指令间的依赖, 但条件标志引起的依赖降低了指令重排 的可行性 能影响条件标志的指令越少越好 编译器可指定程序中哪些指令可以修改条件标志 如 AR 5. Pseudodirect addressing op Address PC emory Word emory Word Add r1,r2 Compare r3,r4 Branch=0 改成 : Compare r3,r4 Add r1,r2 Branch=0
84 关于 IPS 体系结构的说明 E 段 : 约 3/4 的指令在此段什么也不做 为所有指令分派这一步可保证两条指令不会同时访问数据 cache? load/store 必须数据对齐 延迟槽 分支延迟槽 : 分支指令的下一条指令 所有分支指令 延迟执行! Load 延迟槽 :ld 指令的下一条指令 寻址方式 在硬件层次上,IPS 仅提供 基址 + 偏移 一种寻址方式? 寄存器寻址? 在汇编程序中, 可以使用五种寻址方式 没有专门的栈支持? 仅提供最少的过程调用 (jal,jr) 支持和异常 / 中断支持 条件分支 : 使用寄存器中的值, 不使用条件标志
85 Single Cycle, ultiple Cycle, Pipeline 注意 : 多周期和流水线指令周期都不定长 2019/4/16 85
86 单周期实现 vs. 流水线性能 Program execution order Time (in instructions) lw $1, 100($0) Instruction fetch Reg ALU Data access Reg lw $2, 200($0) 8 ns Instruction fetch Reg ALU Data access Reg lw $3, 300($0) Program execution Time order (in instructions) lw $1, 100($0) Instruction fetch 8 ns Reg ALU Data access Reg Instruction fetch 8 ns... lw $2, 200($0) 2 ns Instruction fetch Reg ALU Data access Reg lw $3, 300($0) 2 ns Instruction fetch Reg ALU Data access Reg 2 ns 2 ns 2 ns 2 ns 2 ns llxx@ustc.edu.cn 86
87 单周期实现 vs. 流水线性能 (con t) 例 : 设 E=2ns,ALU 和加法器 =2ns, Reg=1ns, 其他部件没有延时 单周期 : 按执行时间最长的指令定时,8ns 执行 3 条指令所需的时间为 8ns 3=24ns 第 4 条指令与第 1 条指令之间的时间间隔 =8ns 3=24ns 流水线段, 按操作时间最长的阶段定义,2ns 执行 3 条指令所需的时间为 2ns 5+2ns+2ns=14ns 第 4 条指令与第 1 条指令之间的时间间隔 =2ns 3=6ns 性能提升 按照 3 条指令的总执行时间,2 倍 按照时间间隔,4 倍 注意, 不是 加速比, 加速比指非流水线实现与流水线实现比较 llxx@ustc.edu.cn 87
88 流水线中的多发技术 目的 : 在一个时钟周期 ( 机器周期?) 内流出多条指令 理想流水线 IPC=1, 能否使 IPC > 1 常见的多发技术 (multiple issue) 超标量技术 超长指令字技术 超流水线技术 (superpipeline) llxx@ustc.edu.cn 88
89 超标量技术 ( superscalar ) 在任一时刻取指并执行一条指令的简单的处理器被称为 简单标量处理器 超标量 : 指在每个时钟周期内可同时发射并执行多条指令 系统结构要求 : 处理机中配置多个功能部件和指令译码电路, 以及多个寄存器端口和总线, 以便能实现同时执行多个操作 编译器要求 : 决定哪几条相邻指令可并行执行 llxx@ustc.edu.cn 89
90 A Two-Way Superscalar Pipeline
91 IPS 多发射 : 两个通路不对称性 u x u x 4 ALU PC Instruction memory Registers u x Write data Data memory Sign extend Sign extend ALU Address u x 图 llxx@ustc.edu.cn 91
92 Four-Deep Superpipeline
93 超长指令字技术 VLIW 把多条能并行操作的指令组合成一条具有多个操作码字段的超长指令 ( 指令字长可达几百位 ), 由这条超长指令控制 VLIW 机中多个独立工作的功能部件, 由每一个操作码字段控制一个功能部件, 相当于同时执行多条指令 超长指令字 (VLIW) 技术和超标量技术都是采用多条指令在多个处理部件中并行处理的体系结构, 在一个时钟周期内能流出多条指令 llxx@ustc.edu.cn 93
94 四种流水技术比较 94
95 HT 技术 coarse-grain multithreading,block ultithreading
96 RISC 技术的应用 按照设计技术的差异, 可将 RISC 产品分四类 : IB 公司的 801 小型计算机 采用紧藕合硬件技术和优化编译技术 Berkeley 的 RISC-I RISC-II:Patterson 柏克利分校分别于 1982 年和 1984 年研制的两种 32 位 RISC 微处理器 Stanford 的 IPS R2000 R3000 和 R4000 :Hennessy,1983 克雷公司的 CRAY-I CRAY-I 被认为是 RISC 技术的先驱 典型产品 IB 公司的 Power PC HP 的 PA 系列属 IB801 结构 ; IPS 公司的 Rx000 基本属斯坦福大学的 IPS 结构 ; R3000,32 位 ( 浮点协处理器 R3010);R4000,64 位 (8 级超流水线 ) Intel 公司的 i80860 属 CRAY-I 结构 Sun 公司的 SPARC 微处理器芯片 ( 基于 RISC-I 和 RISC-II) AR 公司的 AR 嵌入式微处理器 90 年代 Intel 抛弃了 x86 结构, 采用具有 RISC 特点的 Pentium 结构
97 IPS R4000: 多种 EX 部件
98 IB Power5 超标量 OOO
99 Pentium4 处理器 外特性 : 一种传统的 CISC 处理器 具有数量众多但使用不方便的指令集 支持 位整数操作和 位浮点操作 只有 8 个可见的寄存器, 而且他们还各不相同 指令长度也长短不一 (1 字节到 17 字节 ) 内部实现 : 具有现代 精简高效 深度流水的 RISC 内核 llxx@ustc.edu.cn 99
100 Pentium4 流水线微体系结构 ALU1 能够完成所有的算术和逻辑操作以及分支操作 ALU2 只能够完成加法 减法 移位和循环移位指令 第一个浮点单元能够完成移动和 SSE 指令 第二个浮点单元能完成浮点数运算 X 指令和 SSE 指令 llxx@ustc.edu.cn 100
101 Summary ISA 的实现模式 单周期 : 指令周期 ( 定长 ) 由一个机器周期组成 多周期 : 指令周期 ( 变长 ) 由多个机器周期组成 每个功能部件分别参与不同机器周期的执行 ; 功能部件可以在不同周期中复用 ; 流水线中 : 指令周期 ( 变长 ) 由多个机器周期 ( 流水级 ) 组成, 每个功能部件仅完成各自指令的特定阶段的执行 ; 畅流 : 资源充分, 作业均衡, 各行其职 提升了吞吐率 ILP CPU 设计步骤 :ISA, 数据通路, 控制器, 时钟 流水线模式中指令周期定长? R-type 指令是否可以不要访存段? 是否会出现同一 cycle 流出两条指令? llxx@ustc.edu.cn 101
102 小结 单周期 = 一级流水线? 流水线中实现一个周期访存 ( 取指, 取数 ) 的前提条件是什么? 流水线执行第一条指令时,IF 在取指, 其他段在做什么? 各流水段的控制信号何时生成与释放? 寻址方式如何实现的? 哪些寻址方式适合流水线? 如果 R-type 指令也可访存, 则应如何设计流水线? IPS 能否采用 取指 译码 执行 三段流水线? 各段的 stall 原因与判断规则? 如何实现 stall? stall freeze bubble flush? IPS 的 I/O 操作? IPS 模拟器 SPI ARS
103 作业 思考 理想流水线加速比 =?IPC=? 为何单周期 多周期的控制信号不需要 buffer, 而 流水线的控制信号需要 buffer? 哪些情形可能造成流水线 stall, 有哪些解决方案? 影响流水线性能发挥的因素有哪些, 可以采用哪些手段减小这些因素的影响? 指令流水线中在哪个阶段会产生什么相关? 为何 IPS 只有 I-type 指令访存? 典型的流水线的多发射技术有哪些? 作业 :4.12,4.13,4.16, ,4.20.2,4.21.1
104 104/94
第五章 重叠、流水和现代处理器技术
2006 5 l t 1 t 2 t 3 t 4 I: add r1,r2,r3 J: sub r4,r1,r5 : (Hazard) : (Hazard) Instr 1 Instr 2 ( ) Cycle 1 Cycle 2 Cycle 3 Cycle 4 Cycle 5 Cycle 6 Cycle 7 Load Ifetch ALU DMem Instr 1 Ifetch ALU DMem
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Chap. 6 Enhancing Performance with Pipelining 臺大電機系吳安宇教授 V1. 2007/04/20 臺大電機吳安宇教授 - 計算機結構 1 Outline 6.1 An Overview of Pipelining 6.2 A Pipelined Datapath 6.3 Pipelined Control 6.4 Data Hazards and Forwarding
第七章 中断
计算机组成原理 总结 图说 COD llxx@ustc.edu.cn 计算科学 (Computing) 计算机组成 :how computers work 硬盘 电源导线和电缆 软驱 内存 扩展槽 扩展卡 主板 微处理器 (CPU) 各种外设接口, 包括 : 键盘 鼠标 显示器 USB 声卡 网卡 并行口等 CPU 风扇支架 PCI 扩展槽 IDE 内存 CPU 硬条插盘接插槽槽口 华硕 P4S533-MX
1 CPU
2000 Tel 82316285 82317634 Mail liuxd@buaa.edu.cn 1 CPU 2 CPU 7 72 A B 85 15 3 1/2 M301 2~17 : 3/4 1/2 323 IBM PC 1. 2. 3. 1. 2. 3. 1.1 Hardware Software 1.2 M3 M2 M1 1.2 M3 M1 M2 M2 M1 M1 M1 1.2 M3 M1
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Chapter5- The Processor: Datapath and Control (Single-cycle implementation) 臺大電機系吳安宇教授 V. 3/27/27 V2. 3/29/27 For 27 DSD Course 臺大電機吳安宇教授 - 計算機結構 Outline 5. Introduction 5.2 Logic Design Conventions 5.3
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Chapter5-2 The Processor: Datapath and Control (Multi-cycle implementation) 臺大電機系 吳安宇教授 V1. 03/27/2007 For 2007 DSD Course 臺大電機吳安宇教授 - 計算機結構 1 Outline 5.1 Introduction 5.2 Logic Design Conventions 5.3
Chapter 6
Chapter 4 (Part II) The Processor: Datapath and Control (Enhancing Performance with Pipelining) 陳瑞奇 (J.C. Chen) 亚洲大学资讯工程学系 Adapted from class notes by Prof. M.J. Irwin, PSU and Prof. D. Patterson, UCB
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第三章 高级流水线与指令级并行 石教英 内容提要及与各节的关系 (1) 流水线技术就是指令重叠执行技术, 达到加快运算速度的目的 由于存在三种流水线竞争 : 结构竞争 数据竞争 控制竞争, 导致流水线性能降低, 不能运作在理想的重叠状态, 需要插入停顿周期, 从而使流水线性能降低 --3.1 流水线技术基础 内容提要及与各节的关系 (2) 指令之间可重叠执行性称为指令级并行性 (Instruction
untitled
CPU!! 00-11-8 Liping zhang, Tsinghua 1 : ADD(r1, r, r) CMPLEC(r, 5, r0) MUL(r1, r, r) SUB(r1, r, r5) ADD r, ( ) r CMP. CMP r.. t t + 1 t + t + t + t + 5 t + 6 IF( ) ADD CMP MUL SUB RF NOP ADD CMP MUL SUB
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嵌入式系统设计与应用 如何设计一个处理器? 从 0 到 1 西安交通大学电信学院 任鹏举 如何设计一个处理器? 从 0 到 1 如何设计一个处理器? 如何扩展一个处理器的指令集? 是否可以从处理器的指令集反向设计出相应的处理器?From ISA to Micro-Architecture? 如何设计一个处理器? 从 0 到 1 Application Software programs 单时钟处理器
投影片 1
2 理 1 2-1 CPU 2-2 CPU 理 2-3 CPU 類 2 什 CPU CPU Central Processing Unit ( 理 ), 理 (Processor), CPU 料 ( 例 ) 邏 ( 例 ),, 若 了 CPU, 3 什 CPU CPU 了, 行, 利 CPU 力 來 行 4 什 CPU 5 2-2-1 CPU CPU 了 (CU, Control Unit) / 邏
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第三章 Q3 1 1. 省略了 I/O 操作的复杂逻辑, 易实现, 耗费低 ; 2. 可以利用丰富的内存寻址模式实现灵活的 I/O 操作 Q3 2 假设存储单元 ds1 处寄存器地址为 0x2000, 代码如下 #define ds1 0x2000 while ( *ds1 == 0 ) ; Q3 3 假设设备 (dev1) 中有两个寄存器 ds1 和 dd1,dev1 的地址为 0x1000,ds1
ebook105-12
12 12.1 C P U T x X T y Y T x >T y Y P XY Y X P x = 1 / T x P y = 1 / T y ( 1 2-1 ) P y > P x ( 1 2-2 ) C P U = # 12.2 334 C P U 12-1 a I F I D E X E M E M W B C P U 12-1 b C P U C P U t i n s t t i n
<4D F736F F F696E74202D20B5DAC1F9D5C220D7F7D2B5B2CEBFBCB4F0B0B8>
第六章利用流水线提高性能 作业参考答案 参考答案 : P.373 中 ALU 操作时间为 200ps a. ALU 操作时间缩短 25% 不能加快流水线指令速度 因为流水线的速度最终由时钟周期的宽度决定, 而它不会缩短时钟周期 b. 如果 ALU 操作时间延长 25%, 那么,ALU 时间将变为 250ps, 这样,ALU 操作将变成瓶颈, 使得流水线的时钟周期为 250ps, 其效率降低 (250-200)/250=20%
单周期数据通路
计算机组织与系统结构 设计单周期数据通路的处理器 Designing a Single Cycle Datapath Microprocessor 第四讲 程旭 27..2 2 Processor Processor Control Enable? Read/Write Memory Datapath PC Registers Arithmetic & Logic Unit (ALU) Address
L15 MIPS Assembly
Lecture 19: MIPS Assembly Language 程序的机器级表示主要内容 MIPS 指令格式 R- 类型 / I- 类型 / J- 类型 MIPS 寄存器 长度 / 个数 / 功能分配 MIPS 操作数 寄存器操作数 / 存储器操作数 / 立即数 / 文本 / 位 MIPS 指令寻址方式 立即数寻址 / 寄存器寻址 / 相对寻址 / 伪直接寻址 / 偏移寻址 MIPS 指令类型
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高等计算机系统结构 指令级并行处理 ( 第二讲 ) 程旭 2010 年 3 月 29 日 复习 : 三种数据冒险 对于执行如下类型的指令序列 : r k (r i ) op (r j ) 真数据相关 (True Data-dependence) r 3 (r 1 ) op (r 2 ) Read-after-Write r 5 (r 3 ) op (r 4 ) (RAW) hazard 反相关 (Anti-dependence)
Chapter 6
Chapter 4 (Part II) The Processor: Datapath and Control (Enhancing Performance with Pipelining) 陳瑞奇 (J.C. Chen) 亞洲大學資訊工程學系 Adapted from class notes by Prof. M.J. Irwin, PSU and Prof. D. Patterson, UCB
计算机组织与系统结构
高等计算机系统结构 指令级并行处理 ( 第二讲 ) 程旭 2012 年 3 月 5 日 复习 : 三种数据冒险 对于执行如下类型的指令序列 : r k (r i ) op (r j ) 真数据相关 (True Data-dependence) r 3 (r 1 ) op (r 2 ) r 5 (r 3 ) op (r 4 ) Read-after-Write (RAW) hazard 反相关 (Anti-dependence)
[Group 9] Give an example of structural hazard ans 1. 假設下列指令是在只有單一記憶體的 datapath 中執行 lw $5, 100($2) add $2, $7, $4 add $4, $2, $5 sw $5, 100($2)
![[Group 9] Give an example of structural hazard ans 1. 假設下列指令是在只有單一記憶體的 datapath 中執行 lw $5, 100($2) add $2, $7, $4 add $4, $2, $5 sw $5, 100($2)](/thumbs/75/72382265.jpg "[Group 9] Give an example of structural hazard ans 1. 假設下列指令是在只有單一記憶體的 datapath 中執行 lw $5, 100($2) add $2, $7, $4 add $4, $2, $5 sw $5, 100($2)")
Computer Architecture Fall, 2017 Week 13 2017.12.04 [Group 11] 1. 請詳述為何在 MIPS 中不會發生 WAR 與 WAW 這兩種 Hazards ANS: Use simple, fixed designs WAR: 因為 Write 是第五個 Stage,Read 是第二個 Stage, 因此 Write 永遠在 Read 後面,
Training
计算机组织与系统结构 流水技术引论 Introduction to Pipelining ( 第六讲 ) 程旭 2014.11.26 MUX 0 1 MUX 0 1 Mux 0 1 32 ctr Clk busw Wr 32 32 busa 32 busb 5 5 5 Rw Ra Rb 32 32-bit isters Rs Rt Rt Rd Dst Extender 32 16 imm16 Src
Chapter 6
第三次作业 : 第四章前半部习题 4. 考虑下列指令 : 指令 :AND Rd,Rs,Rt 说明 :Reg[Rd] = Reg[Rs] AND Reg[Rt] 4..(5%) 图 4.2 中的控制器为了上述指令所产生的控制讯号其值为何? 4..2(5%) 哪些资源 ( 区块 ) 会为该指令做出有用的功能? 4..3(5%) 哪些资源 ( 区块 ) 会产生并不被该指令用到的输出? 哪些资源 ( 区块
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Generic Computer Organization CSE 30321 Computer Architecture I Lecture Notes 3: A Simple Computer: Simple12 And Design at Register Transfer Level Stored Program Machine (vonneumann Model) Instructions
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第二章 单处理器体系结构 石教英 2.1 Intel80x86 处理器体系结构综述 (1) CISC 体系结构 计算机自 40 年代中叶问世以来, 其体系结构的发展经历了 : 简单 复杂 极其复杂 简单 复杂 极其复杂 接线控制器, 速度作数不定:0-6 个; 操作数种类十几种; 寻址方设计, 以便于修改, 纠指令数增加; 寻址方式增加; 指令格式复杂指令数少: 加法和转移令数增加; CPI 接近于1;
Ps22Pdf
( ) ( 150 ) 25 15 20 40 ( 25, 1, 25 ), 1. A. B. C. D. 2. A. B. C. D. 3., J = 1 H = 1 ( A B, J', J, H ) A. A = B = 1, J' =0 B. A = B = J' =1 C. A = J' =1, B =0 D. B = J' = 1, A = 0 4. AB + AB A. AB B. AB
<4D F736F F F696E74202D DB5DABEC5BDB22DCEA2B4A6C0EDC6F7B5C4D3B2BCFEBDE1B9B9A3A8D2BBA3A92E >
第九讲 授课教师 : 陆俊林王箫音 2012 年春季学期 主要内容 一 微处理器的总体结构 二 高速缓存 三 流水线 四 超标量流水线 教材相关章节 : 微型计算机基本原理与应用 ( 第二版 ) 第 7 章微处理器的内部结构及外部功能特性 1 主要内容 一 微处理器的总体结构 二 高速缓存 三 流水线 四 超标量流水线 2 微处理器相关的若干关键设计 总线 : 提高微处理器 存储器和外设之间的传输效率
<4D F736F F D20AD70BAE2BEF7B2D5C2B4BB50B5B2BA632D3936B8D5C344B8D4B8D12DB2C4A440A6B8B0C9BB7EB8EAAEC62D2D2D312E646F63>
計算機組織與結構 96 年試題詳解 - 勘誤表 [ 一 ] 96-6 頁, 第 5 題解答修正為 : (C) 汪兆慶老師提供 96-6 頁, 第 7 題解答修正為 : 7. (B) 執行指令數 = 1+(1+1+1+1) 20+1+1+1 = 84 執行週期數 = 1+(1 2+1+1+1 2) 20+1 2+1+1 = 125 CPI = 125/84 MIPS = [2GHz/(125/84)]/10
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高等计算机系统结构 指令级并行处理 ( 第二讲 ) 程旭 2008 年 10 月 13 日 复习 : 三种数据冒险 对于执行如下类型的指令序列 : r k (r i ) op (r j ) 真数据相关 (True Data-dependence) r 3 (r 1 ) op (r 2 ) Read-after-Write r 5 (r 3 ) op (r 4 ) (RAW) hazard 反相关 (Anti-dependence)
计算机组织与系统结构
高等计算机系统结构 指令级并行处理 ( 第三讲 ) 程旭 2014 年 3 月 31 日 三种数据相关 1. Data dependences (also called true data dependences) 2. name dependences 3. control dependences An instruction j is data dependent on instruction
计算机组成原理 第二章 指令系统 中科大 11 系 李曦
计算机组成原理 第二章 指令系统 中科大 11 系 李曦 Computer Architecture & Organization Instruction-Set Processor Design Architecture (ISA) programmer/compiler view functional appearance to its immediate user/system programmer
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动 态 计 算 机 核 心 PMC362 成 功 设 计 姜 咏 江 对 外 经 济 贸 易 大 学 信 息 学 院, 北 京 (100013) E-mail:accsys@126.com 摘 要 :PMC362 是 程 序 能 自 动 调 度 执 行 的 动 态 计 算 机 核 这 种 结 构 将 各 类 多 处 理 器 设 计 成 对 指 令 无 痕 的, 将 程 序 放 置 在 环 境 条 件
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计算机组织与系统结构 流水技术引论 Itroductio to Pipeliig ( 第十四讲 ) 程旭 29.5 rach Jump st 单周期处理器 busw Wr 5 5 Istructio Fetch Uit Rd imm6 Istr Rs 5 Rw Ra Rb -bit isters 6 Istructio op bus Exteder
lecture21
Lecture 21: CPU - Datapath and Control 中央处理器 : 数据通路和控制器 singlepath2 单周期数据通路的设计 主要内容 CPU 的功能及其与计算机性能的关系 数据通路的位置 单周期数据通路的设计 数据通路的功能和实现 - 操作元件 ( 组合逻辑部件 ) - 状态 / 存储元件 ( 时序逻辑部件 ) 数据通路的定时 选择 MIPS 指令集的一个子集作为
因 味 V 取 性 又 鸟 U 且 最 大 罗 海 惜 梅 理 春 并 贵 K a t h l ee n S c h w e r d t n er M f l e z S e b a s t i a n C A Fe rs e T 民 伊 ' 国 漳 尤 地 视 峰 州 至 周 期 甚 主 第 应
国 ' 东 极 也 直 前 增 东 道 台 商 才 R od e ric h P t ak 略 论 时 期 国 与 东 南 亚 的 窝 贸 易 * 冯 立 军 已 劳 痢 内 容 提 要 国 与 东 南 亚 的 窝 贸 易 始 于 元 代 代 大 规 模 开 展 的 功 效 被 广 为 颂 扬 了 国 国 内 市 场 窝 的 匮 乏 窝 补 虚 损 代 上 流 社 会 群 体 趋 之 若 鹜 食 窝
L21
Lecture 25: Pipeline Hazard 流水线冒险的处理主要内容 流水线冒险的几种类型 数据冒险的现象和对策 数据冒险的种类 - 相关的数据是 结果 : 可以通过转发解决 - 相关的数据是 DM 读出的内容 : 随后的指令需被阻塞一个时钟 数据冒险和转发 - 转发检测 / 转发控制 数据冒险和阻塞 - 阻塞检测 / 阻塞控制 控制冒险的现象和对策 静态分支预测技术 动态分支预测技术
多核心CPU成長日記.doc
篇 名 : 多 核 心 CPU 成 長 日 記 作 者 : 劉 重 安 國 立 溪 湖 高 中 高 三 11 班 趙 芃 凱 國 立 溪 湖 高 中 高 三 11 班 蔡 文 凱 國 立 溪 湖 高 中 高 三 11 班 指 導 老 師 : 潘 秀 欽 老 師 第 1 頁 壹 前 言 微 處 理 器 (CPU, 被 稱 為 中 央 處 理 器 ) 可 說 是 電 腦 系 統 的 大 腦, 掌 管 整
没有幻灯片标题
高等计算机系统结构 现代指令级并行技术 ( 第四讲 ) 程旭 2012 年 3 月 26 日 流水线的性能 通过更加复杂的流水线和动态调度开发隐形 (imlicit) 指令级并行性 乱序执行执行, 同时保证 : 真数据相关 (RAW) 精确中断 通过寄存器换名, 消除 WAR 和 WAW 冒险 重排序缓冲器 (Reorder buffer) 保存尚未提交 (committing) 但已完成的结果,
计算机组织与系统结构
高等计算机系统结构 指令级并行处理 ( 第二讲 ) 程旭 2016 年 3 月 14 日 三种指令相关 1. Data dependences (also called true data dependences) 2. name dependences 3. control dependences An instruction j is data dependent on instruction
计算机组织与系统结构
高等计算机系统结构 指令级并行处理 ( 第二讲 ) 程旭 2015 年 3 月 30 日 三种指令相关 1. Data dependences (also called true data dependences) 2. name dependences 3. control dependences An instruction j is data dependent on instruction
计算机组织与系统结构
高等计算机系统结构 指令级并行处理 ( 第二讲 ) 程旭 2017 年 3 月 13 日 三种指令相关 1. Data dependences (also called true data dependences) 2. name dependences 3. control dependences An instruction j is data dependent on instruction
Name__________________________________
6.823 180 21 5 : 5 Part A: 1 5 10 Part B: 6 11 12 Part C: 12 14 12 Part D: 15 23 34 Part E: 24 26 18 Part F: 27 28 16 Part G: 29 32 25 Part H: 33 10 Part I: 34 38 28 Part H: 39 40 10 : 180 Part A 10 Cache
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第六章中央处理器 2. 简单回答下列问题 ( 参考答案略 ) ( 1) CPU 的基本组成和基本功能各是什么? ( 2) 取指令部件的功能是什么? ( 3) 控制器的功能是什么? ( 4) 为什么对存储器按异步方式进行读写时需要 WMFC 信号? 按同步方式访问存储器时, CPU 如何实现存储器读写? ( 5) 单周期处理器的 CPI 是多少? 时钟周期如何确定? 为什么单周期处理器的性能差? 元件在一个指令周期内能否被重复使用?
<4D F736F F F696E74202D20B5DAC1F9D5C220C0FBD3C3C1F7CBAECFDFCCE1B8DFD0D4C4DC2E707074>
Computer Organization and Design Ch6: Enhanceing Performance with Pipeline 利用流水线提高性能 第一讲流水线数据通路和控制逻辑 第二讲流水线冒险处理 第三讲高级流水线技术 第一讲流水线数据通路和控制主要内容 日常生活中的流水线处理例子 : 洗衣服 单周期处理器模型和流水线性能比较 什么样的指令集适合于流水线方式执行 如何设计流水线数据通路
MICROCHIP EVM Board : APP APP001 PICmicro Microchip APP001 40pin PDIP PICmicro Design Tips Character LCM Temperature Sensor Application I/O Pi
MICROCHIP EVM Board : APP001 1-1. APP001 PICmicro Microchip APP001 40pin PDIP PICmicro Design Tips Character LCM Temperature Sensor Application I/O Pin 16 I/O Extension Interface 1-2. APP001 Block_A Block_B
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计算机组织与系统结构 利用流水线改进性能 Enhancing Performance with Pipelining ( 第十六讲 ) 程旭 2009.6.4 上一讲总结 流水线向下传递控制信息, 就象向下传递数据一样 通过局部控制解决前递 / 暂停 意外事件会导致流水线停止 MIPS 指令系统体系结构中流水线是可见的 ( 延迟转移 延迟装入 ) 更深的流水线 更多的并行度可能获得出更高的性能 中断
Huawei Technologies Co
Testbench Preliminary itator 1 TESTBENCH... 3 2 TESTBENCH... 3 2.1 Testbench... 3 2.2... 4 2.2.1 HDL... 4 2.2.2... 5 2.2.3 PLI... 5 2.3... 6 2.4... 6 2.4.1... 6 2.4.2... 7 3 TESTBENCH... 9 3.1 2-4... 9
L23
Lecture 26: VLIW & Superscalar 高级流水线技术 高性能流水线 - 指令级并行 (ILP) 技术 超流水线 多发射流水线 - 静态多发射 (VLIW 处理器 + 编译器静态调度 ) - 动态多发射 ( 超标量处理器 + 动态流水线调度 ) 静态多发射 (VLIW- 超长指令字 ) 编译器静态推测完成 指令打包 和 冒险处理 MIPS 2- 发射流水线数据通路 循环展开指令调度
Computer Architecture & Organization
计算机组成原理 第二章 指令系统 中科大 11 系李曦 Computer Architecture & Organization Instruction-Set Processor Design Architecture (ISA) programmer/compiler view functional appearance to its immediate user/system programmer
BPR JIT
1. ERP POS. 1) POS 2) POS 3) 1 4) 5) 6) 7) 8) 9) 10) 11) 12) 13) 14 POS 1.3 2. 2001 5 2001 5 30 2001 6 20 2001 7 20 2001 7 25 2001 8 25 21 2001 9 25 2001 10 25 2001 11 1 2002 7 3. 1 BPR 2 3 4 5 JIT 4.
Pipelining Advanced
计算机组织与系统结构 利用流水线改进性能 Enhancing Performance with Pipelining ( 第八讲 ) 程旭 2014.12.1 上一讲总结 流水线向下传递控制信息, 就象向下传递数据一样 通过局部控制解决前递 / 暂停 意外事件会导致流水线停止 MIPS 指令系统体系结构中流水线是可见的 ( 延迟转移 延迟装入 ) 更深的流水线 更多的并行度可能获得出更高的性能 中断
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樹德科技大學資訊工程系 Chapter 8: Counters Shi-Huang Chen Fall 2010 1 Outline Asynchronous Counter Operation Synchronous Counter Operation Up/Down Synchronous Counters Design of Synchronous Counters Cascaded Counters
7 Q&A 11 2
PPCA2018: 带五级流 的 MIPS 模拟器 PPCA 助教组 2018.7 目录 1 概述 3 2 时间和要求 3 3 正确性 3 3.1 初始化..................................... 3 3.2 寄存器..................................... 3 3.2.1 通 寄存器..............................
该 奈 自 受 PZ 多 透 soc i e B t h y. y t is NA YL OR exp os ed t h a t b e i n g wh o res or sa in t es s e s we r e m ad e n b ot om. M ean wh i l e NA YL
探 性 通 性 圣 重 ' 颠 并 格 洛 丽 亚 奈 勒 小 说 贝 雷 的 咖 啡 馆 对 圣 经 女 性 的 重 写 郭 晓 霞 内 容 提 要 雷 的 咖 啡 馆 中 权 社 会 支 配 的 女 性 形 象 美 国 当 代 著 名 黑 人 女 作 家 格 洛 丽 亚 过 对 6 个 圣 经 女 性 故 事 的 重 写 奈 勒 在 其 小 说 贝 覆 了 圣 经 中 被 父 揭 示 了 传 统
lecture13
Lecture 13: Cache V 1 Cache 大 小 Block 大 小 和 缺 失 率 的 关 系 Cache 性 能 由 缺 失 率 确 定, 而 缺 失 率 与 Cache 大 小 Block 大 小 Cache 级 数 等 有 关 Cache 大 小 :Cache 越 大,Miss 率 越 低, 但 成 本 越 高! Block 大 小 :Block 大 小 与 Cache 大 小
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3D ios Android Windows 10 App Apple icloud Google Wi-Fi 4G 1 ( 3D ) 2 3 4 5 CPU / / 2 6 App UNIX OS X Windows Linux (ios Android Windows 8/8.1/10 BlackBerry OS) 7 ( ZigBee UWB) (IEEE 802.11/a/b/g/n/ad/ac
计算机组成与系统结构
第5章 中央处理器 CPU 计算机的工作过程就是计算机执行程序的过程 程序是一个指令序列 这个序列明确告诉计算机应该 执行什么操作 在什么地方能够找到用来操作的数据 一旦把程序装入主存储器 计算机就可以自动执行取出指令和执行指令的任务 专门用来完成此项工 作的计算机部件称为中央处理器 Central Processing Unit CPU 做成单片集成电路的 CPU 通常又称 为微处理器 Microprocessor
PLC Simulative Control of an Elevator by PLC POWER SUPPLY ii iii ABSTRACT In the modern time, elevator is very popular and based. Most techniques of elevator are owned by foreigners. A simple introduction
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Ch7: Instruction Pipeline 指令流水线 第一讲流水线数据通路和控制逻辑 第二讲流水线冒险处理 第三讲高级流水线技术 Pipeline.2 第一讲流水线数据通路和控制主要内容 日常生活中的流水线处理例子 : 洗衣服 单周期处理器模型和流水线性能比较 什么样的指令集适合于流水线方式执行 如何设计流水线数据通路 以 MIPS 指令子集来说明 详细设计取指令部件 详细设计执行部件 分析每条指令在流水线中的执行过程,
(Load Project) (Save Project) (OffLine Mode) (Help) Intel Hex Motor
1 4.1.1.1 (Load) 14 1.1 1 4.1.1.2 (Save) 14 1.1.1 1 4.1.2 (Buffer) 16 1.1.2 1 4.1.3 (Device) 16 1.1.3 1 4.1.3.1 (Select Device) 16 2 4.1.3.2 (Device Info) 16 2.1 2 4.1.3.3 (Adapter) 17 2.1.1 CD-ROM 2 4.1.4
Microsoft PowerPoint - 05-第五讲-寻址方式.pptx
第五讲 授课教师 : 陆俊林王箫音 2012 年春季学期 主要内容 一 寻址方式概述 二 数据的寻址方式 三 转移地址的寻址方式 教材相关章节 : 微型计算机基本原理与应用 ( 第二版 ) 第 4 章寻址方式与指令系统 1 主要内容 一 寻址方式概述 二 数据的寻址方式 三 转移地址的寻址方式 2 指令的组成 指令由操作码和操作数两部分组成 操作码操作数 MOV AX, 8726H ADD AX,
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8086/8088 CIP /. 2004.8 ISBN 7-03-014239-X.... TP313 CIP 2004 086019 16 100717 http://www.sciencep.com * 2004 8 2004 8 1 5 500 787 1092 1/16 16 1/2 391 000 1 2 ii 1 2 CAI CAI 3 To the teacher To the student
数据库系统概论
所谓寻址方式, 就是指令中用于说明操 作数所在地或者所在地地址的方法 8088/8086 的寻址方式分为两类 : 关于寻找数据的寻址方式 关于寻找转移地址的寻址方式 下面讲关于数据的寻址方式时, 均以数 据传送指令 MOV 为例讲解 MOV 指令格式如下 : MOV DST, SRC 助记符 目的操作数 指令完成的功能 : (DST) 源操作数 (SRC) 一. 关于寻找数据的寻址方式 ( 共 8
《计算机应用基础》学习材料（讲义）
计 算 机 应 用 基 础 学 习 材 料 ( 讲 义 ) Fundamentals of Computer Application 2014-3-22 JIANGSU OPEN UNIVERSITY 第 二 学 习 周 计 算 机 基 础 知 识 ( 一 ) 导 学 在 本 学 习 周, 我 们 主 要 的 任 务 是 认 识 计 算 机 你 将 知 道 计 算 机 是 什 么 时 候 产 生 的,
Tel:010-62981668-2930 1
Access 93C46 with SPI function V1.0.0 Jan. 31, 2005 http://www.sunplusmcu.com Tel:010-62981668-2930 http://www.sunplusmcu.com E-mail:mcu@sunplus.com.cn 1 0 0...2 1...3 2...4 2.1...4 2.2...5 3...6 3.1 AT93C46...6
Microsoft Word - 改進教學報告 1
南 亞 技 術 學 院 教 師 改 進 教 學 計 畫 成 果 報 告 ************************ 攝 影 與 生 活 美 學 自 編 教 材 - 實 驗 ( 習 ) 手 冊 *********************** 計 畫 編 號 : 教 改 進 100B 042 計 畫 類 別 : (A) 教 具 研 發 或 改 良 (B) 網 路 教 材 ( 含 軟 體 設 計 )
Microsoft PowerPoint - 微原-第3章2.ppt [兼容模式]
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本教案内容 第 3 章 8086CPU 指令系统 1. 汇编语言指令 9. 转移指令 10. 2. 8086 指令分类循环控制指令 11. 子程序调用返回 3. 数据与转移地址的指令寻址方式 12. 中断调用返回指 4. 数据传送类指令令 5. 算术运算类指令 13. 字符串操作指令 6. 逻辑运算类指令 14. I/O 输入输出指令 7. 移位类指令 15. 其它指令 8. 标志位操作指令 16.
例 如, 一 个 含 有 2000 个 记 录 的 文 件, 每 个 磁 盘 块 可 容 纳 250 个 记 录, 则 该 文 件 包 含 8 个 磁 盘 块 然 后 对 该 文 件 作 二 路 归 并 的 外 排 序, 每 次 往 内 存 读 入 两 个 磁 盘 块, 排 序 后 再 写 回 磁
说 明 改 动 的 内 容 很 少, 且 都 是 不 怎 么 重 要 的, 因 此 无 需 过 多 纠 结, 大 家 看 完 后 一 目 了 然 第 6 章 排 序 1 增 加 了 :( 十 ) 外 部 排 序 第 一 部 分 : 数 据 结 构 2 后 面 的 修 改 :( 十 一 ) 各 种 内 部 排 序 算 法 的 比 较 ;( 十 二 ) 内 部 排 序 算 法 的 应 用 外 部 排 序
Ch03_嵌入式作業系統建置_01
Chapter 3 CPU Motorola DragonBall ( Palm PDA) MIPS ( CPU) Hitachi SH (Sega DreamCast CPU) ARM StrongARM CPU CPU RISC (reduced instruction set computer ) CISC (complex instruction set computer ) DSP(digital
提纲. 1 实验准备. 2 从实模式进入保护模式. 3 小结 陈香兰 ( 中国科学技术大学计算机学院 ) 软件综合实验之操作系统 July 1, / 11
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PowerPoint 演示文稿
The BitCoin Scripting Language 交易实例 交易结构 "result": { "txid": "921a dd24", "hash": "921a dd24", "version": 1, "size": 226, "locktime": 0, "vin": [ ], "vout": [ ], "blockhash": "0000000000000000002c510d
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94 SIMATIC (END) (END) Micro/WIN 32 (STOP) (STOP) CPU RUN STOP STOP CPU RUN STOP (WDR) (Watchdog Reset) (WDR) CPU WDR WDR ( ) I/O ( I/O ) SM (SM0 SM5 SM29 ) 25 0 ms 00 ms STOP 300ms 300ms WDR S7-200 CPU
计组复习提纲
101-104 著名计算机 远古 :ABC, ENIAC, EDVAC, EDSAC, UNIVAC 大型 :IBM S/360 超级 :CDC6600 小型 :PDP-8 微型 :Altair 8800, Apple II, IBM PC 5150 三个约翰 : 冯诺依曼, 莫克利, 埃克特 关于 EDVAC 的报告草案 开关连线 存储程序 十进制 二进制 CA CC M I O 冯诺依曼结构的要点
Chapter 24 DC Battery Sizing
26 (Battery Sizing & Discharge Analysis) - 1. 2. 3. ETAP PowerStation IEEE 485 26-1 ETAP PowerStation 4.7 IEEE 485 ETAP PowerStation 26-2 ETAP PowerStation 4.7 26.1 (Study Toolbar) / (Run Battery Sizing
A 2006 2 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1 : 2. 3. 4 5 1.1 1.1.1 1 1.1.1 2 CPU = + = CPU + = 1.1.1 3 : : 1.1.1 4 ROM 1.1.2 1 1946 6 John von Neumann : (1) (2) ( ) (3) ( ) ( ) (PC) (?) 2 3 : ADD ADD AX BX CPU ALU
L14 ISA II
Lecture 18: Instruction Set II 偏移寻址方式 OP 指令中给出的地址码 A 称为形式地址 R 寄存器堆 A... + A 存储器 操作数 偏移寻址 :EA=A+(R) R 可以明显给出, 也可以隐含给出 R 可以为 PC 基址寄存器 B 变址寄存器 I 相对寻址 : EA=A+(PC) 相对于当前指令处当前指令处位移量为 A 的单元 基址寻址 : EA=A+(B) 相对于基址
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ARM 系列处理器应用技术完全手册 作者 : 华清远见 第 2 章 ARM 体系结构 2.1 ARM 体系结构的特点 ARM 内核采用精简指令集结构 (RISC,Reduced Instruction Set Computer) 体系结构 RISC 技术产生于上世纪 70 年代 其目标是设计出一套能在高时钟频率下单周期执行 简单而有效的指令集,RISC 的设计重点在于降低硬件执行指令的复杂度, 这是因为软件比硬件容易提供更大的灵活性和更高的智能
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Bus Hound 5.0 ( 1.0) 21IC 2007 7 BusHound perisoft PC hound Bus Hound 6.0 5.0 5.0 Bus Hound, IDE SCSI USB 1394 DVD Windows9X,WindowsMe,NT4.0,2000,2003,XP XP IRP Html ZIP SCSI sense USB Bus Hound 1 Bus
3.2 指令级并行概念与技术
硬件投机及多发射 浙大计算机陈文智 chenwz@zju.edu.cn 2014 年 11 月 2014/11/9 1 3.7 Reducing Branch Costs with Dynamic Hardware Prediction(2.3) 1-bit Branch-Prediction Buffer 2-bit Branch-Prediction Buffer Correlating Branch
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User Manual Soliton Technologies CO., LTD www.soliton.com.tw - PCI V2.2. - PCI 32-bit / 33MHz * 2 - Zero Skew CLK Signal Generator. - (each Slot). -. - PCI. - Hot-Swap - DOS, Windows 98/2000/XP, Linux
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第 3 章 8086 的寻址方式和指令系统 (1) 2015 年 3 月 16 日星期一 8 时 2 分 37 秒 1 主要内容 指令系统的一般概念 指令操作方式操作码的含义指令对操作数的要求指令执行的结果 寻址方式 指令说明 2015 年 3 月 16 日星期一 8 时 2 分 37 秒 2 3.1 8086 的寻址方式 两种不同的类型 : 一类是程序地址 ( 在代码段中 ) 的寻址方式 ; 另一类是操作数地址的寻址方式
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PCM-3386 BBPC-4x86 10/100M PC/104 (Lanry technology Co. Ltd. Zhuhai) 38 1012836 (Address: Room 1012,Linhai Building,No. 38,west of Shihua Road,Zhuhai City,Guangdong Province,China) (post code)519015 (phone)0756-3366659
MIPS 处理器的 SystemC 实现 学号 : 孙伟斌 B 前言 这篇文档讲述了如何使用 SystemC 来实现一个多周期的流水 MIPS 处理器 通过对 MIPS 处理器的五步进行描述, 本文详细阐述了作业中的 SystemC 实现如何来构建者五步流水中的每一
MIPS 处理器的 SystemC 实现 学号 :1060379012 孙伟斌 B0603791 前言 这篇文档讲述了如何使用 SystemC 来实现一个多周期的流水 MIPS 处理器 通过对 MIPS 处理器的五步进行描述, 本文详细阐述了作业中的 SystemC 实现如何来构建者五步流水中的每一个细节 对于流水中的一些问题, 如 Hazard 等的处理, 本文中也在讲述流水实现时作了具体的解释
目录
ALTERA_CPLD... 3 11SY_03091... 3 12SY_03091...4....5 21 5 22...8 23..10 24..12 25..13..17 3 1EPM7128SLC.......17 3 2EPM7032SLC.......18 33HT46R47......19..20 41..20 42. 43..26..27 5151DEMO I/O...27 52A/D89C51...28
第七章 中断
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2018 版 微机原理与系统设计 第 3 章 8086CPU 指令系统 董明皓, 博士 西安电子科技大学 dminghao@xidian.edu.cn 目录 1 2 3 4 5 汇编语言基本概念 8086 指令分类数据与转移地址的寻址方式 8086 的六类指令总结 2 目录 1 2 3 4 5 汇编语言基本概念 8086 指令分类数据与转移地址的寻址方式 8086 的六类指令总结 3 8086 指令分类
C语言的应用.PDF
AVR C 9 1 AVR C IAR C, *.HEX, C,,! C, > 9.1 AVR C MCU,, AVR?! IAR AVR / IAR 32 ALU 1KBytes - 8MBytes (SPM ) 16 MBytes C C *var1, *var2; *var1++ = *--var2; AVR C 9 2 LD R16,-X ST Z+,R16 Auto (local
江 小 说 中 的 南 京 大 屠 杀 与 民 族 国 家 观 念 表 达 究 大 致 采 取 个 案 分 析 以 解 读 叙 述 策 略 等 角 度 切 人 讨 钗 和 哈 金 南 京 安 魂 曲 关 时 代 相 关 作 者 来 自 多 个 国 家 作 两 部 小 说 为 例 从 直 面 历 史
对 小 说 中 的 南 京 大 屠 杀 与 民 族 国 家 观 念 表 达 + 李 永 东 摘 要 南 京 大 屠 杀 是 中 外 战 争 史 上 骇 人 听 闻 的 暴 虐 事 件 作 为 创 作 题 材 然 目 前 关 于 南 京 大 屠 杀 的 文 学 研 究 却 相 当 薄 弱 还 不 少 作 家 以 之 停 留 单 个 作 品 分 析 的 阶 段 因 此 有 必 要 从 民 族 国 家 观
没有幻灯片标题
高等计算机系统结构 Tomasulo 算法 ( 第四讲 ) 程旭 2004 年 3 月 8 日 上一讲小结 软件或硬件的指令级并行 (ILP) 循环级并行最容易判定 软件并行性取决于程序, 如果硬件不能支持就出现冒险 软件相关性 / 编译器复杂性决定编译中是否能展开循环 存储器相关是最难判定的 硬件开采 ILP 动态调度 (dynamic scheduling) 在编译时有些相关情况不能真正判定,
DPJJX1.DOC
8051 111 2K 1 2 3 ' ' 1 CPU RAM ROM / A/D D/A PC CPU 40 68 10 20 8 51 PIII 8051 2 MCS51 8051 8031 89C51 8051 8031 89C51? MCS51 INTEL INTEL 8031 8051 8751 8032 8052 8752 8051 8051 8051 MCS51 8031 8031
IP TCP/IP PC OS µclinux MPEG4 Blackfin DSP MPEG4 IP UDP Winsock I/O DirectShow Filter DirectShow MPEG4 µclinux TCP/IP IP COM, DirectShow I
2004 5 IP TCP/IP PC OS µclinux MPEG4 Blackfin DSP MPEG4 IP UDP Winsock I/O DirectShow Filter DirectShow MPEG4 µclinux TCP/IP IP COM, DirectShow I Abstract The techniques of digital video processing, transferring
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目 录. 大 学 计 算 机 基 础 B( 非 独 立 设 课 ).... 计 算 机 操 作 基 础 ( 独 立 设 课 )...3 3. 程 序 设 计 基 础 ( 非 独 立 设 课 )...5 4. 面 向 对 象 程 序 设 计 ( 非 独 立 设 课 )...8 5. 数 据 库 原 理 ( 非 独 立 设 课 )...0 6. 算 法 设 计 与 分 析 ( 非 独 立 设 课 )...
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通 訊 指 令 說 明 Pt : 1, 透 過 Port 1 以 Modbus RTU 通 訊 定 作 料 傳 輸 2, 透 過 Port 2 以 Modbus RTU 通 訊 定 作 料 傳 輸 SR : 通 訊 程 式 起 始 暫 存 器 ( 見 範 例 說 明 ) WR : 指 令 運 作 起 始 暫 存 器 ( 見 範 例 說 明 ), 共 佔 用 8 個 暫 存 器, 其 它 程 式 不
3.2 Ö¸Á²¢ÐиÅÄîÓë¼¼Êõ
第三章 高级流水线与指令级并行性 第二部分 ----3.2 节 -3.5 节 石教英 3.2 指令级并行概念与技术 3.2.1 提高流水线性能的思路 (1) 直观思路 : 缩小流水线的 CPI CPIunpipelined 因为 Speedup= ----------------------------- CPIpipelined CPIpipelined = Ideal pipeline CPI+
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计算机组成实验指导书 Pipelined RISC with Forwarding & Stalls 计算机组成实验指导书 SOME-COA-LAB v4 1 of 16 1. OVERVIEW 1.1 实验名称简单的类 MIPS 多周期流水化处理器实现 1.2 实验目的理解并实现 CPU 的 Pipeline, 以及 Data Hazard, Branch Hazard 的处理 1.3 实验范围本次实验将覆盖以下范围
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计算机体系结构
6.823 2002 180 22 6 : 6 Part A: ( 1 4) 20 Part B: ( 5 7) 16 Part C: ( 8 12) 24 Part D: ( 13 20) 24 Part E: ( 21 24) 31 Part F: ( 25 27) 16 Part G: ( 28 30) 12 Part H: ( 31 37) 31 : 180 Part A: 20 DLX 14
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