管道危险处理

Question

I0: slli  $s2, $s1, 4
I1: beq   $s1, $zero, top
I2: addi  $s3, $s2, 6
I3: mult  $t2, $s3, $s1
I4: addi  $s4, $s2, 8
I5: sw    $t2, 0($s4)

考虑没有任何危险处理的管道。该流水线是典型的5级IF，ID，EX，MEM，WB MIPS设计。对于上面的代码，请完成代码的管道。为框中的每条指令插入字符IF（指令获取），ID（指令解码），EX（执行），M（存储器），WB（写回）。你们认为我的图表是否正确？ 谢谢！http://imgur.com/PbJ2egd

Answer 1

首先让我们绘制哪些指令依赖于前面指令的输出：

• I0：这里没有任何依赖
• I1：这里没有任何依据，但是是一个分支
• I2：依赖I0（$ s2）
• I3：依赖I2（$ s3）
• I4：依赖I0（$ s2）
• I5：依赖I4（$ s4）

因此，当一条指令依赖于另一条指令时，如I4上的I5，它的EX块在其依赖的指令完成其WB块之前无法运行。在I5的情况下，我们可以清楚地看到这一点，因为一旦I4的WB块完成，EX块仅启动。

另请注意，分支会阻止下一条指令开始，直到其EX块完成为止。

根据这两条规则，我们可以逐条教学并将其绘制出来：

• I0：没有输出。
• I1：依赖于无输出，但请注意它是分支。在EX完成之前，下一条指令无法启动。
• I2：依赖于I0的输出，所以等待I0的WB，也等待I1的EX，因为I1是分支。 I1的EX是更糟糕的情况，所以等到那时候。这停了两个街区。
• I3：依赖于I2的输出，所以等待I2的WB。这个停了2个街区。 （我们现在已经停顿了4次）
• I4：依赖于I0的输出，所以等待I0的WB。这停止了​​0个街区，因为I0很久以来就完成了。 （我们现在已经停顿了4次）
• I5：依赖I4的输出，所以等待I4的WB。这个停了2个街区。 （我们现在已经停顿了6次）

所以最后我们停了3次，每次停两次。这相当于老师画的6“x”。

Answer 2

这是她在昨天的审核会议上给出的正确答案。你能指出我如何回答这个问题的正确方向吗？你怎么知道什么时候推迟，把X等等？对不起，我无法详细说明答案，但只知道这是正确的答案。