计算机组成解疑补漏之真正理解单周期处理器的“数据通路”

正确理解单周期处理器的“数据通路”

这种是属于不懂会一脸懵逼,但理解了就会清晰畅快的知识点。

记录一下自己的理解:

建立数据通路的目的是为了让指令更好的执行,最基本的五个步骤:取指、译码、执行、访存、回写。与之相应的:取指、读寄存器、ALU操作、访存、写寄存器。这其中并不是每个步骤在一次指令中都会完全执行,比如说sw存储字,就不需要回写,执行到存储进存储器就结束了。

所以,这就引出了一点:如果用控制信号来控制每一个指令执行所需要的过程和部件。,控制信号就是0和1加多选器,如果超过两种选择,那就在增加一位就好。

于是就有了下面这些选择:

  • 写寄存器:写到哪?对于MIPS指令集,R型指令和I型指令是不,即rd和rt。
  • 立即数扩展:考虑零扩展(填充0,即补位),符号扩展(与地址计算有关,偏移可正可负)
  • ALU的模式:算术运算(加法、减法)?或者逻辑运算(与、或)?
  • 存储器:是否需要写入?比如sw和lw
  • 写回机制:从哪写回的?ALU的结果or存储器?
  • PC:比如分支指令就会导致是只要PC+4还是再要上偏移量?

如此,理解清楚这一点,再加上明白硬件底层的逻辑无非是0和1,加上与门、或门的组合,再来看这些知识点时,就会畅通很多!

转载于:https://www.cnblogs.com/ZealYoung/p/10895601.html

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