Question

我试图了解MIPS管道衬里及其相关危害。我在制作MIPS指令中的 结构性危险 时遇到了问题。

我已经读到这是两个（或更多）指令的情况需要同时使用给定的硬件资源。我之前看过时钟周期中的例子。但是，任何人都可以提供一个简单的MIPS指令集示例供我查看吗？我很难在网上找到一个。只是看到很多数据危害的例子，而这不是我想要的。谢谢！

Answer 1

这个问题很难解决，因为它通常在硬件架构中得到解决......

以下是两个例子：

假设在第5阶段（WB）期间对寄存器文件（RF）进行写入，并且同时读取第2阶段（ID）上的RF上的相同寄存器< / strong>即可。这是一种结构性危险，因为两条指令试图在同一时钟周期访问同一资源（将读取什么值？）。这可以解决（在HW中），例如，通过将RF访问分成两个时钟相位，写入HIGH并读取LOW。此外，如果您考虑一下，结构性危险就是为什么RF中有单独的2个读端口和1个写端口。

假设正在从内存（第1阶段，IF）获取指令，并对第4阶段（MEM）上的内存进行另一次读/写操作。同样，在同一周期访问相同的资源。这是通过分离数据和指令存储器来解决的（哈佛架构）。它看起来很明显，但您可以查找普林斯顿架构并查看统一内存的示例。

因此，如果我们以第一个例子为例：任何一组带有load（lw）命令的指令到与另一个指令之后的R类型命令（如add）相同的寄存器就可以解决问题：

lw $8, 100($9) add $10, $11, $12 add $10, $11, $12 add $10, $8, $12

希望有所帮助。

Answer 2

这可能有用，但我不是一个大MIPS人：

add $t0, $t1, $t2 
sw  $t3, 0($t4)
sub $t5, $t6, $t7
sub $t8, $t9, $t0
sw  $t0, 0($s0)

MIPS结构危害

2 个答案: