Question

我有以下MIPS代码，我希望重写/重新排序代码，这样我就可以减少正确流水线执行所需的 nop 指令的数量，同时保持正确性。假设数据路径既不停止也不转发。这个问题给出了两个提示：它提醒我们分支和跳转是延迟的，需要填充延迟槽，并暗示在必要时在内存访问指令（lw，sw）中查找偏移值。

LOOP:  lw           $1, 100 ($2)
       addi         $1, $1, 1
       sw           $1, 500 ($2)
       addiu        $2, $2, 4
       bne          $2, $10, LOOP

对我来说很明显，这段代码会增加一个数组的内容并将其存储在另一个数组中。所以我并没有完全看到我如何重新排列这个代码，因为索引需要在完成循环之前计算。

我的猜测是在分支指令之后移动 lw 指令，因为（据我所知），总是执行延迟槽中的指令。然后，我不太明白这个主题，我会欣赏一个探索。我理解一般的流水线操作，但没有那么多延迟分支。感谢

Answer 1

就第二个提示而言：

将第4条指令设为第2条。它可以流水线化（在第一条指令的ID之后，如果你使用P / H术语），而第一条仍然执行。然后在（旧）第3条指令496而不是500中进行偏移。我假设你现在看到了原因？

关于第一个提示，我不太熟悉延迟分支的执行方式（未在SPIM上实现，所以我不在乎）。旧的最后一条指令可能是倒数第二条，因为“延迟”的名称表示，但我无法告诉你如何以及为什么。

Answer 2

填充分支延迟槽的一种方法是：

addiu  $2, $2, 4  # We'll now iterate over [$2+4, $10] instead of [$2, $10[
LOOP:  lw           $1, 96 ($2)
       addi         $1, $1, 1
       sw           $1, 496 ($2)
       bne          $2, $10, LOOP
       addiu        $2, $2, 4  # Use the delay slot to increase $2

MIPS中的延迟分支

2 个答案: