[資工]交大102計算機系統第25題(計組/pipeline)

[qoojordon (穎川琦)]

102交大資工 計組25題

http://ppt.cc/QBpD

我簡化題目敘述如下:


假設指令執行時 , beq都預測分支發生 , 但實際執行時分支不發生

在有forwarding機制下 , 討論以下條件下 , 指令片段執行完成之所需時間?

     lw $s0,0($t0)
     lw $s1,0($t0)
    beq $s0,$s1 L1
    add $s2,$s0,$s1


(1) 分支是否發生在 MEM 階段被決定   // 張凡ans:(5-1)+4+1+1=10
(2) 分支是否發生在 ID 階段決定      // 張凡ans:(5-1)+4+1+2=11





Q1:

完全不懂延後到MEM才能決定分支 , 可是所花執行週期數比較少

我自己畫的  分支於MEM階段決定的週期圖

黃色是暫停管線等lw做好   綠色是發生前饋後處理錯誤指令的時間
                  cc1  cc2  cc3  cc4  cc5  cc6  cc7  cc8  cc9  cc10 cc11 cc12
lw $s0,0($t0)      IF   ID   EX  MEM   WB
lw $s1,0($t0)           IF   ID   EX  MEM   WB
beq $s0,$s1 L1               IF   ID   ID   EX  MEM   WB
猜錯的冤大頭#1                    IF   IF   ID   EX  NOP
猜錯的冤大頭#2                              IF   ID  NOP
猜錯的冤大頭#3                                   IF  NOP
add $s2,$s0,$s1                                       IF   ID   EX  MEM   WB

共花12個cycle



------------------------------------------------------------------------

Q2:

第二小題可以理解 , load-ues碰上beq要停2個cycle,branch猜錯 , 浪費1個cycle

想和板友確認一下11個週期的多重時脈週期管線圖

                  cc1  cc2  cc3  cc4  cc5  cc6  cc7  cc8  cc9  cc10 cc11
lw $s0,0($t0)      IF   ID   EX  MEM   WB
lw $s1,0($t0)           IF   ID   EX  MEM   WB
beq $s0,$s1 L1               IF   ID   ID   ID   EX  MEM   WB
猜錯的冤大頭                      IF   IF   IF  NOP
add $s2,$s0,$s1                                  IF   ID   EX  MEM   WB


不曉得第一題有沒有錯誤 @@?


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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 118.166.74.110
※ 文章網址: http://www.ptt.cc/bbs/Grad-ProbAsk/M.1412597348.A.7E5.html
推 AgentSkye56: 第一題 感覺beq後只需要一個NOP
→ AgentSkye56: 應該只要清掉一個 add吧(不確定對不對XD)
推 AgentSkye56: 應該是移到ID後加上來比較的電路計算耗1個cycle吧?!
→ AgentSkye56: SORRY 我覺得你第一題寫得應該是對的 吧
→ qoojordon: 搜尋中 , 我多做幾年題目再跟你確認 , 或是看板上有沒
→ qoojordon: 有上題庫班的同學囉 QQ
推 happy8155: Q1的add的EX在beq 的MEM後即可(因為在MEM完就知道結果)
→ happy8155: 所以是10
→ happy8155: sorry沒看到預測錯誤xD
推 happy8155: 他應該有假設mem前半讀後半寫之類的東東吧@@ 這樣beq就
→ happy8155: 可以往前拉 我猜是這樣xD
今天做到一題類似的 , 101交大計組非選第二題

http://ppt.cc/F9xo

張凡給的答案

(a)5-1+8+1+1+3+3=20    stall cycle:4,7
(b)5-1+8+1+2+1+1+1=18  stall cycle:4,7,8,12

cycle數用我原本的做法跑起來是一樣的 , 我猜可能是102年的解答太趕了有打錯吧

不過stall cycle怪怪的 , 單純和原問題比較執行週期的話 , 大家可以參考這題做比較
※ 編輯: qoojordon (59.115.64.62), 10/08/2014 21:42:48
推 HiltonCool: 今天看了一下這題，我也覺得你的答案才是對的