流水线 MIPS 延迟分支示例

Question

我得到了这个 MIPS 伪汇编代码：

    add r7,r8,r9
    beq r1,r2,40 ---
    lw r4,O(r1)    '
    sub r5,r1,r4   '
    and r6,r4,r2   '
  <--------------- '
    or r4,r2,r3

我假设 没有结构性危害 并且使用了 延迟分支 。

问题是：

我正在准备考试，对延迟分支这个概念不是很理解。任何帮助将不胜感激。

Answer 1

MIPS 有一个五级流水线。一个效果是无论是否采用分支，都会执行分支之后的指令。简而言之，与传统的汇编语言相比，您需要将分支上移一条指令。

因此，如果采用分支，则执行的代码将是：

add r7,r8,r9
lw r4,O(r1)
or r4,r2,r3

如果分支未被采用，则执行的代码将是：

add r7,r8,r9
lw r4,O(r1)
sub r5,r1,r4
and r6,r4,r2
or r4,r2,r3

缺少结构性危险提示本质上意味着您不必考虑其他管道效应。

Answer 2

Answer 3

延迟分支是指无论是否采用分支，都执行分支语句后面的指令。

下面是我对您问题的回答：

分支情况下指令如何执行

分支后面的指令将被执行，所以：

add r7,r8,r9

beq r1,r2,40

lw r4,O(r1) # This instruction is executed even if the branch is taken

or r4,r2,r3
延迟槽中的指令是否有用

在这种情况下，如果分支未被采用，则为是。如果采用分支 r4 将被覆盖，因此它不会有用
执行延迟槽中的指令会不会产生错误的结果

不，因为如果采用分支指令 or r4,r2,r3 将覆盖 r4。

但是请注意，延迟槽中的 lw 指令可能会发出陷阱，在这种情况下你会得到错误的行为
如果没有分支，即不满足分支条件怎么办

那就没问题了，程序继续执行

Pipelined MIPS delayed branching example