[計組] pipeline疑問 交大102

[Gabino (YenC)]

最近讀到pipeline有些疑問
希望板上的大大能幫小弟解答

1.) load-use data hazard
    在白算盤上看到的forwarding hardware 可分成以下四種情況
    1a. EX/MEM.RegisterRd = ID/EX.RegisterRs
    1b. EX/MEM.RegisterRd = ID/EX.RegisterRt
    2a. MEM/WB.RegisterRd = ID/EX.RegisterRs
    2b. MEM/WB.RegisterRd = ID/EX.RegisterRt

想請問load-use的情況使用stall+forwarding來解決的話
其中forwarding 可否歸類於上述四種
還是白算盤上的forwarding hardware並沒有寫出這種情形的實作



2.)題目如下
http://i.imgur.com/uERHSsL.jpg

小弟有參考到前面討論的文章
請參考這篇#1KCePaVb (Grad-ProbAsk)
也更正了a,b小題的答案

但做到這題的「分支是否發生在ID階段決定」和解答以及先前參考文章算得不同，看了許
久仍不確定哪裡錯

以下是我做出來的答案
http://i.imgur.com/iEKKZdN.jpg

有想過是不是在ID階段決定的前提是拿到正確的$s1
但如果等到C6的EX再從C5前饋過來亦可正常執行beq指令?

麻煩板上大大幫忙解惑
感激不盡

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※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Grad-ProbAsk/M.1478665573.A.E8C.html
→ ken52011219: 試想 Forwarding 的用處是將ID傳進EX錯誤的值提前先
→ ken52011219: 把上一個指令OR上上個指令的正確值 直接傳回「EX」的
→ ken52011219: input端 那把BEQ運算提前改為由ID Stage就先行運算
→ ken52011219: 是否 Forwarding在「ID」內就失去功用了
→ ken52011219: 我認為 BEQ 必須乖乖等到 LW到WB才可以開始運算 @@
→ ken52011219: 許久未碰Pipeline 有誤請更正 謝謝
推 gary19941208: Beq 要等到C6才能用forwarding 從lw的MEM拿到正確
→ gary19941208: 的s1,所以C6時beq還在ID，C7時add才會IF
→ Gabino: 大概了解兩位想表達的意思 若beq在X階段決定是否分支 前
→ Gabino: 提是在X階段 須拿到正確的資料
→ Gabino: 在書上都找不太到相關說明 不知道是不是太顯而易見.....
→ gary19941208: 應該吧...在哪個階段決定只是硬體不一樣，但是程式
→ gary19941208: 要正確執行input當然要是正確的資料
推 ken52011219: 再難的題目把原理攤開來看基本上都可以解決
→ ken52011219: 剩下的就是解題速度了
→ Gabino: 感謝兩位大大的指點 第一個問題 不知道有沒有什麼看法 還
→ Gabino: 是覺得我語焉不詳...
→ ken52011219: 第一個問題 是可以呀 並沒有衝突
→ gary19941208: 2.a或2.b吧
→ gary19941208: 不過 如果是lw連beq然後又是在ID決定的話就不是上述
→ gary19941208: 四種了
→ Gabino: 以lw連beq來說的話 forwarding
→ Gabino: 是該看 MEM/WB.RegisterRt ?
→ Gabino: 應該說從lw前饋回去都要看Rt不是嘛?
→ Gabino: 可是上述四種都是只有從Rd看
→ gary19941208: 噢對，lw要看rt，所以不行
→ ken52011219: Forwarding看Rd 呀@@ 跟hazard Detect Unit搞混了吧
→ ken52011219: If (ID/EX.MemRead and ((ID/EX.Register.Rt = IF/ID
→ ken52011219: .RegisterRs)or(ID/EX.RegisterRt =IF/ID.RigisterRt
→ ken52011219: ))) then stall Pipeline
→ ken52011219: 在ID中偵測是否為load-use 後 EXE 偵測是否需要For-
→ ken52011219: warding  這兩段偵測是不同的 沒有衝突
→ ken52011219: 若在ID偵測到是Load-use 就先Stall一次
→ Gabino: 可是lw不是沒有Rd嘛？
→ ken52011219: 我大概知道哪邊誤解了 所以Rd帶入0 不合forwarding
→ ken52011219: 但對於整個系統不會有衝突 我的意思是這個
→ Gabino: 那lw要怎在MEM/WB 前饋給 ID/EX ?
→ ken52011219: Load use 時 會先stall 也因此不用再帶入forwarding
→ ken52011219: 抱歉講錯 Rd不會為0 而是由IF/EXE RegisterRs Regis-
→ ken52011219: 更正 是由 ID/EXE RegisterRt,RegisterRd mux控制
→ ken52011219: 根據Mux來決定 哪一個為EXE/MEM RegisterRd 及
→ ken52011219: MEM/WB RegisterRd 隨意找一張擁有pipeline的圖便知
→ ken52011219:  http://i.imgur.com/qPNu07m.jpg 也不能隨便找啦@@
→ ken52011219: 啊啊啊 IF/ID
→ Gabino: 感謝大大 懂了~ 看到那個mux了QAQ
→ Gabino: 怎麼計組每張圖都東簡化一點西簡化一點... 找到快起笑
→ ken52011219: 不會 pipeline我也都忘記了QQ..
推 gary19941208: 感謝大大，都忘了那個mux，雖然實際上是rt不過名字
→ gary19941208: 都是rd