project简单介绍: 计算机组成原理课程Project——五级流水线hazard处理 思路说明: CPU架构图: CPU指令集: 代码在这里:cpu_hazard 时间: 2024-10-09 16:50:04
Intel系列CPU的流水线技术的发展 CPU(Central processing Unit),又称“微处理器(Microprocessor)”,是现代计算机的核心部件.对于PC而言,CPU的规格与频率常常被用来作为衡量一台电脑性能强弱重要指标. 在提高CPU计算能力的过程中,流水线技术对提高CPU的效率产生了显著作用,就像流水生产在汽车制造业中一样,它对处理器的发展影响深远. Intel公司创于1968年美国,纵观IT发展史,很少能有公司能像Intel这样屹立多年仍旧保持强大生命力的.作为现
简称|描述 IF |Instruction Fetch,取指 ID |Instruction Decode,译码 EX |Execute,执行 MEM| Memory Access,内存数据读或者写 WB |Write Back,数据写回到通用寄存器中 并不是所有指令都要经过这五个阶段,例如运算指令在内存读写阶段并没有什么事情干. 译码的同时,立即数或寄存器的数据也要准备送到ALU中,执行阶段,运算指令执行运算,load等指令需要计算地址. 访存阶段,访存指令访存,运算指令挂机. 回写阶段,所有
作为程序员,CPU在我们的工作中扮演了核心角色,因此了解处理器内部的工作方式对程序员来说不无裨益. CPU是如何工作的呢?一条指令执行需要多长时间?当我们讨论某个新款处理器拥有12级流水线还是18级流水线,甚至是更深的31级流水线时,这到些都意味着什么呢? 应用程序通常会将CPU看作是黑盒子.程序中的指令按照顺序依次进入CPU,执行完之后再按顺序依次从CPU中出来,而内部到底发生了什么,我们通常并不了解. 对我们程序员来说,尤其是对做程序性能调优工作的程序员来说,学习CPU内部的细节非常必要.否
作为程序员,CPU在我们的工作中扮演了核心角色,因此了解处理器内部的工作方式对程序员来说不无裨益. CPU是如何工作的呢?一条指令执行需要多长时间?当我们讨论某个新款处理器拥有12级流水线还是18级流水线,甚至是更深的31级流水线时,这到些都意味着什么呢? 应用程序通常会将CPU看作是黑盒子.程序中的指令按照顺序依次进入CPU,执行完之后再按顺序依次从CPU中出来,而内部到底发生了什么,我们通常并不了解. 对我们程序员来说,尤其是对做程序性能调优工作的程序员来说,学习CPU内部的细节非常必要.否
将陆续上传本人写的新书<自己动手写CPU>(尚未出版),今天是第15篇,我尽量每周四篇 上一章建立了原始的OpenMIPS五级流水线结构,但是只实现了一条ori指令,从本章开始,将逐步完善.本章首先讨论了流水线数据相关问题,然后修改OpenMIPS以解决该问题,并在5.3节验证了解决效果.接着对逻辑.移位操作与空指令的指令格式.用法.作用进行了一一说明,在5.5节通过扩展OpenMIPS实现了这些指令,最后编写测试程序,对实现效果进行了检验. 5.1 流水线数据相关问题 我们在第4章实现的五级
引 言 流水线技术通 过多个功能部件并行工作来缩短程序执行时间,提高处理器核的效率和吞吐率,从而成为微处理器设计中最为重要的技术之一.ARM7处理器核使用了典型三级流 水线的冯·诺伊曼结构,ARM9系列则采用了基于五级流水线的哈佛结构.通过增加流水线级数简化了流水线各级的逻辑,进一步提高了处理器的性能. ARM7的三级流水线在执行单元完成了大量的工作,包括与操作数相关的寄存器和存储器读写操作.ALU操作以及相关器件之间的数据传输.执行单元的工作往 往占用多个时钟周期,从而成为系统性能的瓶颈
CPU 是一台计算机核心且异常复杂的部件,当我们操作电脑,它以极快的速度执行着我们预设的每一条指令,但往往一些即使是作为程序员的专业人员也对其知之甚少,了解它的一些基本术语和基本执行步骤将会接近与 CPU 之间的距离. 1. 时钟周期 我们通常看到的 CPU 主频.时钟脉冲由晶振发出,一般用来作同步信号使用,例如在脉冲的上沿控制器发给执行部件一些微命令,也就是在各管脚加上电压,在脉冲持续时间中,这些微命令被执行,然后将结果输出到相应的管线上,稳定后,在脉冲下沿就可以去读取相应的状态了,
将陆续上传本人写的新书<自己动手写CPU>(尚未出版),今天是第12篇,我尽量每周四篇 书名又之前的<自己动手写处理器>改为<自己动手写CPU> 4.3 验证OpenMIPS实现效果 4.3.1指令存储器ROM的实现 本节将验证我们的OpenMIPS是否实现正确,包含:流水线是否正确.ori指令是否实现正确.在验证之前,需要首先实现指令存储器,以便OpenMIPS从中读取指令. 指令存储器模块是只读的,其接口如图4-7所示,还是采用左边是输入接口,右边是输出接口的方式绘