“内存操作数的对齐”如何帮助MIPS进行流水线操作？

Question

内存操作数＆＃39;如何对齐？帮助MIPS流水线化？

这本书说：

  

第四，如第2章所述，操作数必须在内存中对齐。因此，   我们不必担心需要两个数据的单个数据传输指令   内存访问;请求的数据可以在处理器和之间传输   单个管道阶段的内存。

我想我明白一条数据传输指令不需要两个或更多数据存储器。 但是，我不确定它与内存操作数的对齐有什么关系。

先谢谢！

Answer 1

lw指令要求存储器地址字对齐。

因此，要访问未对齐的字，需要访问所需字相交的两个字边界并屏蔽必要的字节。

例如，假设您希望加载存储在地址0x2的单词。 0x2不是字对齐的，因此您需要加载存储在0x2的半字和存储在0x4的半字。

为此，可以写一下：

lh  $t0 2($zero)
lh  $t1 4($zero)
sll $t1 $t1 16
or  $t2 $t0 $t1

如果你想加载例如存储在地址0x3的单词，这只会变得更加复杂：

# load first byte
lb  $t0 3($zero)

# load second word, mask out first 3 bytes
lw  $t1 4($zero)
lui $t2 0x0000FFFF
ori $t2 $t2 0xFFFFFFFF
or  $t1 $t1 $t2

# combine
sll $t1 $t1 8
or  $t2 $t0 $t1

因此，可以看出，字对齐的要求并非帮助 MIPS被流水线化，而是对未对齐字的访问需要额外的内存访问 - 这是ISA的限制