流水线MIPS推迟了分支示例

Question

我给出了这个MIPS伪汇编代码：

    add r7,r8,r9
    beq r1,r2,40 ---
    lw r4,O(r1)    '
    sub r5,r1,r4   '
    and r6,r4,r2   '
  <--------------- '
    or r4,r2,r3

我应该假设没有结构性危险并且延迟分支被使用。

问题是：

• 如果分支
，将如何执行指令
• 是有用的延迟槽中的指令
• 将在延迟槽中执行指令产生错误的结果
• 如果没有分支，即分支的条件不符合
，该怎么办？

我准备考试，我不太明白这种延迟分支的概念。任何帮助将不胜感激。

Answer 1

MIPS有一个五阶段管道。效果是无论是否采用分支，都将执行分支之后的指令。简而言之，与传统汇编语言相比，您需要提前将分支向上移动一个指令。

因此，如果采用分支，则执行的代码将为：

add r7,r8,r9
lw r4,O(r1)
or r4,r2,r3

如果没有采取分支，那么执行的代码将是：

add r7,r8,r9
lw r4,O(r1)
sub r5,r1,r4
and r6,r4,r2
or r4,r2,r3

缺乏结构性危险提示基本上意味着您不必考虑其他管道效应。

Answer 2

1. lw r4,0(r1)将在分支被执行之前执行。这就是推迟分支的原因。
2. 不，如果分支被采取则不行。
3. 不，因为无论如何r4都会被or r4,r2,r3覆盖。
4. 所有说明按顺序执行。

Answer 3

延迟分支意味着无论是否采用分支，都会执行分支语句后面的指令。

以下是我对你问题的回答：

• 如果分支

  ，将如何执行指令

  分支后面的指令将被执行，所以：

  add r7,r8,r9

  beq r1,r2,40

  lw r4,O(r1) # This instruction is executed even if the branch is taken

  or r4,r2,r3

• 是延迟槽有用的指令

  在这种情况下，如果不采取分支，则为是。如果采用分支，r4将被覆盖，因此没有用处

• 将在延迟槽中执行指令产生错误的结果

  不，因为如果采用分支，则or r4,r2,r3指令将覆盖r4。

  但请注意，延迟槽中的lw指令可能会发出陷阱，在这种情况下，您的行为会出现错误

• 如果没有分支，即分支条件不满足怎么办

  然后没有问题，程序继续执行