LEC04_静态流水线.pdf

计算机系统结构 胡伟武 1 指令流水线 • 一个简单的CPU • 数据通路 • 控制逻辑 • 时序控制 • 指令流水线 • 指令相关和流水线冲突 • 流水线的前递技术 • 流水线和例外 • 多功能部件与多拍操作 2 一个简单的CPU 3 一个简单的CPU • 基本特征 • RISC结构 • 16位指令及数据 • 8个通用寄存器，0号GPR恒为0 。 • 一个定点ALU • 指令格式 • 寄存器型 • 立即数型 R-type OP(4) RD(3) RS1(3) RS2(3) OPX(3) I-type OP(4) RD(3) RS(3) Immediate 4 • 基本指令 ADD 0001 rd rs1 rs2 000 SUB 0010 rd rs1 rs2 000 AND 0011 rd rs1 rs2 000 OR 0100 rd rs1 rs2 000 NOT 0101 rd rs1 rs2 000 SL 0110 rd rs1 rs2 000 SR 0111 rd rs1 rs2 000 SRU 1000 rd rs1 rs2 000 ADDI 1001 rd rs1 imm LD 1010 rd base offset ST 1011 rd base offset BZ 1100 000 rs1 offset BGT 1100 001 rs1 offset BLE 1100 010 rs1 offset 5 • 关于ST指令 • 在ST指令中，目标寄存器域rd保存的是要存储的源寄存 器号。为此，我们对IR 的输出做如下处理。这个逻辑作 为IR 的一部分，以后不再专门指出。 Mux2 1011 rd rs1 rs