MIPS Pipelining逻辑解决数据危害

Question

以下代码在5级流水线数据路径上运行。我很难知道我对流水线工作原理的理解是否正确。在下面的尝试中，我尝试通过在不适当的位置插入“气泡”来解决没有数据转发单元的数据路径中的数据危险。我的第一个问题是，我的流水线逻辑是否正确？

我的第二个问题是假设数据通路中有一个转发单元，从MEM-＆gt; EX和WB-＆gt; EX，这将如何从第一个问题改变我的逻辑？

add t0, s1, s2
add t1, t0, s3
sub t2, t0, t1
xor t3, t2, a0
lw t4, 0(t7)
slt t5, t4, t3

这是我对问题1的尝试：

add t0, s1, s2 //IF add1 instruction
nop            //ID add1 instruction
nop            //EX add1 instruction
add t1, t0, s1  //MEM add1 instruction,  IF add2 instruction
nop             //WB add1 instruction,  ID add2 instruction
nop            //EX add2 instruction
nop            //MEM add2 instruction
nop            //WB add2 instruction
sub t2, t0, t1 //IF sub instruction
nop            //ID sub instruction
nop            //EX sub instruction
nop            //MEM sub instruction
xor t3, t2, a0 //WB sub instruction, IF xor instruction
lw t4, 0(t7)   //ID xor instruction, IF lw instruction
nop            //EX xor instruction, ID lw instruction 
nop            //MEM xor instruction, EX lw instruction 
nop            //WB xor instruction, MEM lw instruction
slt t5, t4, t3 //WB lw instruction, IF slt instruction

Answer 1

查看此处所示的管道图：https://www.student.cs.uwaterloo.ca/~cs251/S12/a4.pdf并将您的说明映射到类似交错的管道，它将帮助您可视化数据危险。

此外，确切的数据转发实施将取决于您的作业问题的设计，这将影响您需要的nops数。