装配流水线

Question

我需要多少档位才能正确执行以下指令。我对自己的所作所为有点困惑，所以我来这里看看专家的答案。

lw $1,0($2);

beq $1,$2,Label;

请注意，是否会发生分支的检查将在解码阶段完成。但是在这种情况下为 $1 的 beq 的源寄存器 rs 将在 lw 指令的回写阶段之后更新。那么我们是否需要将内存阶段的Memory中的新数据转发到beq指令的Decoding阶段。

舞台是这样的：

IF：取指令； ID：指令解码 例如：执行/ALU 阶段 MEM：从内存中读取数据 WB：将数据存储在目标寄存器中

这是我到目前为止所做的。

当 lw 处于 exec 阶段而 beq 处于解码阶段时，停止条件变为 true 并创建气泡。现在 lw 处于 Mem 阶段，并且由于气泡，beq 仍处于解码阶段，再次停止条件已变为真，并且发生了第二次停止。现在 lw 处于 WB（回写）并且 beq 处于解码阶段，但仍然是值1 美元的值将在 WB 阶段结束时更新，这最终意味着 beq 仍然可以使用错误的 1 美元值。

Answer 1

看起来您需要第三次停顿，以允许在解码之前将寄存器写回寄存器文件，或者将数据从写回阶段转发到解码阶段。无论哪种方式，如果要写入的寄存器等于rs，则应该执行此操作。

您似乎需要太多的停顿，因为在解码阶段早期检测到分支，这很好，因为它节省了获取无论如何都会被刷新的不必要的指令，但是您必须有适当的危险检测才能进行。