Re: [理工] [計組]-94交大資工 計組

[svanavs (svanavs)]

※ 引述《luckyburgess (the  one)》之銘言：
: 想請問一下94年交大資工計組的第9題
: 那邊是怎麼解出來的
: http://www.lib.nctu.edu.tw/n_exam/exam94/isc/7006.pdf
: 感謝!

Loop:   lw   $t0, 0($s1)
        addu $t0, $t0, $s2
        sw   $t0, 0($s1)
        addi $s1, $s1, -4
        bne  $s1, $zero, Loop


        ALU or branch inst.     Data transfer inst.
Loop:   addi  $s1, $s1, -16     lw  $t0, 0($s1)
        (blank)                 lw  $t1, 12($s1)
        (1)                     lw  $t2, 8($s1)
        (2)                     (6)
        addu  $t2, $t2, $s2     (7)
        (3)                     (8)
        (4)                     (9)
        (5)                     sw  $t3, 4($s1)
================================================================
由 addi  $s1, $s1, -16 與 addi $s1, $s1, -4 得知unroll了四次
原本 loop 變成

        Loop:   lw   $t0, 0($s1)
                addu $t0, $t0, $s2
                sw   $t0, 0($s1)

                lw   $t0, 0($s1)
                addu $t0, $t0, $s2
                sw   $t0, 0($s1)

                lw   $t0, 0($s1)
                addu $t0, $t0, $s2
                sw   $t0, 0($s1)

                lw   $t0, 0($s1)
                addu $t0, $t0, $s2
                sw   $t0, 0($s1)

                addi $s1, $s1, -16
                bne  $s1, $zero, Loop

接著進行　重排指令　與　register renaming

        Loop:   addi $s1, $s1, -16
                lw   $t0, 0($s1)
                lw   $t1, 12($s1)
                lw   $t2, 8($s1)
                lw   $t3, 4($s1)
                addu $t0, $t0, $s2
                addu $t1, $t1, $s2
                addu $t2, $t2, $s2
                addu $t3, $t3, $s2
                sw   $t0, 16($s1)
                sw   $t1, 12($s1)
                sw   $t2, 8($s1)
                sw   $t3, 4($s1)
                bne  $s1, $zero, Loop

最後　調整成可並行執行的順序且不發生 hazard　的 instruction group

        Loop:   addi $s1, $s1, -16
                lw   $t0, 0($s1)

                lw   $t1, 12($s1)
                (blank)

                lw   $t2, 8($s1)
                addu $t0, $t0, $s2

                lw   $t3, 4($s1)
                addu $t1, $t1, $s2

                addu $t2, $t2, $s2
                sw   $t0, 16($s1) 

                addu $t3, $t3, $s2
                sw   $t1, 12($s1)

                sw   $t2, 8($s1)
                (blank)

                sw   $t3, 4($s1)
                bne  $s1, $zero, Loop

  每個　instruction group  可並行執行　變成...

                  ALU or branch           Data transfer
===========================================================
        Loop:   addi $s1, $s1, -16      lw   $t0, 0($s1)
                (blank)                 lw   $t1, 12($s1)
                addu $t0, $t0, $s2      lw   $t2, 8($s1)
                addu $t1, $t1, $s2      lw   $t3, 4($s1)
                addu $t2, $t2, $s2      sw   $t0, 16($s1)
                addu $t3, $t3, $s2      sw   $t1, 12($s1) 
                (blank)                 sw   $t2, 8($s1)
                bne  $s1, $zero, Loop   sw   $t3, 4($s1)
============================================================

                找 instruction group 時要注意 group 內
                的 hazard 比如:
                     lw   $t0, 0($s1)
                     addu $t0, $t0, $s2
                不能成為一個 group

                group 間的 hazard 比如:
                你不能分成
                group-1:
                     lw   $t1, 12($s1)
                     addu $t0, $t0, $s2
                  與
                group-2:
                     lw   $t2, 8($s1)
                     addu $t1, $t1, $s2

                因為 group-1 中的 lw 與 group-2 中的 addu
                有 load-used hazard






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※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) 
◆ From: 140.115.222.93
推 yesa315:太強大了...
→ yesa315:我想問一下 接著進行 lw $t0, 0($s1) 跟 sw $t0, 16($s1)
→ yesa315:讀出來的位子與寫進去的位子不同 是因為當時s1尚未-16嗎
→ yesa315:最後sw $t0, 16($s1) 之所以這樣 是因為s1已經加了16嗎??
→ ZALYBAR:應該說addi $s1, $s1, -16    lw  $t0, 0($s1) 這兩個指令
推 ZALYBAR:是同時執行 此時$s1還沒被扣16 所以lw 的位置不需要改變
→ ZALYBAR:而後面的sw 需要加16是因為$s1已經先被扣16 所以要加16
→ ZALYBAR:才會和原本的位置相同
→ yesa315:瞭解！ 謝謝
推 luckyburgess:太厲害了!! 感謝你了