数据相关分类 ·写后读(RAW) -的执行要用到的计算结果，但可能在写入其计算结果之前 就先行对保存该结果的寄存器进行读操作。 类型：ID段依赖于EXE或MEM段 读后写(WAR)：反依赖 一可能在读取某个源寄存器的内容之前就先对该寄存器进行 写操作，导致读出的是错误的数据。 ·写后写(WAW):输出依赖 -和的目的操作数一样，写入顺序错误，在目标寄存器中留 下的是的值而不是的值。 哪些真会发生？ in-order,out-of-order? 1 add ro,r2,r1 2 and r2,r0,r3 3 Sub2,r3,#1;
12 数据相关分类 • 写后读（RAW） – j的执行要用到i的计算结果，但j可能在i写入其计算结果之前 就先行对保存该结果的寄存器进行读操作。 – 类型：ID段依赖于EXE或MEM段 • 读后写（WAR）：反依赖 –j可能在i读取某个源寄存器的内容之前就先对该寄存器进行 写操作，导致i读出的是错误的数据。 • 写后写（WAW）：输出依赖 –j和i的目的操作数一样，写入顺序错误，在目标寄存器中留 下的是i的值而不是j的值。 • 哪些真会发生？ – in-order, out-of-order? 1 add r0，r2，r1 2 and r2，r0，r3 3 sub r2，r3，#1；
哪些数据依赖会发生？ 。 共享资源：Reg,mem IM ·程序中存在 Reg -真依赖：RAW,生产者-消费者 Reg -假依赖（名字依赖）：p233 Reg ·寄存器不够用：寄存器重命名技术 -逻辑寄存器/体系结构寄存器（32个) -物理寄存器（128个)： 物理上：“简单流水线中不存在WAR、WAW”!!! 一“每条指令只写一个结果，且只在WB段写RF” -RV第二版p350;xx“这三点是充要条件”？ ·按序执行，且 ·Reg-Reg指令仅在最后流水段写回，且 ·load/store指令在相同的流水段访存
哪些数据依赖会发生？ • 共享资源：Reg，mem • 程序中存在 – 真依赖：RAW，生产者-消费者 – 假依赖（名字依赖）：p233 • 寄存器不够用：寄存器重命名技术 – 逻辑寄存器/体系结构寄存器（32个） – 物理寄存器（128个）： • 物理上：“简单流水线中不存在WAR、WAW”！！！ – “每条指令只写一个结果，且只在WB段写RF” – RV第二版p350；llxx“这三点是充要条件”？ • 按序执行，且 • Reg-Reg指令仅在最后流水段写回，且 • load/store指令在相同的流水段访存
RAW(哪个周期数据可用？) Time(in clock cycles) Value of CC1 CC 2 CC3 CC4 CC5 CC6 CC7 CC8 CC 9 register x2: 10 10 10 10 10/-20 -20 -20 -20 -20 Program execution 依赖类型： order (in instructions) EXE段，MEM段，WB段 “三有四无”： sub x2,x1,x3 设寄存器“先写”： “内推”：cc5就可用！ “延迟槽”=2 and x12,x2,x5 Reg eg or x13,x6,x2 add x14,x2,x2 X sd×15,100(x2) 图4-50：蓝线“依赖
14 RAW（哪个周期数据可用？） 依赖类型： EXE段，MEM段，WB段 “三有四无”： 设寄存器“先写”： “内推”：cc5就可用！ “延迟槽”=2 图4-50：蓝线“依赖” x √ √
RegFile同时读写操作约定 ·不同寄存器读写：在一个周期中，RF支持两读一写 。 同一寄存器读写：add$t0,$s2,$t0 不能同时进行读和写：写控制RegWrite.与clk同步，两种写方式： ·后写（late write):前半周期读，后半周期写。一一单周期版？ -在一个周期内完成读写操作，但读出的是上一个周期写入的值。图4-7 ·先写(early write):与后写相反。一一流水线版？ -在一个周期内完成读写操作，读出的是当前周期写入的值。图4-32,4-50 Registers Read register 1 “三有四无” Read Read data 1 register 2 Write Read register data 2 Write data RegWrite 15
RegFile同时读写操作约定 • 不同寄存器读写：在一个周期中，RF支持两读一写 • 同一寄存器读写： –不能同时进行读和写：写控制RegWrite与clk同步，两种写方式： • 后写（late write）：前半周期读，后半周期写。——单周期版？ – 在一个周期内完成读写操作，但读出的是上一个周期写入的值。图4-7 • 先写（early write）：与后写相反。——流水线版？ – 在一个周期内完成读写操作，读出的是当前周期写入的值。图4-32，4-50 15 “三有四无