MIPS中是否存在執行存儲數據隱患？

在MIPS體系結構與流水線和轉發：MIPS中是否存在執行存儲數據隱患？

add $s0, $t1, $t2 
sw $s0, 0($sp)

add指令將具有結果準備在步驟3（執行動作），但是我推定該SW指示要在步驟2（指令解碼&寄存器中的結果讀）。

有一個解決的鍛鍊書中計算機組織與設計由David A.帕特森：查找下面的代碼段的危害和重新排序的說明，以避免任何管道攤位：

lw $t1, 0($t0) 
lw $t2, 4($t0) 
add $t3, $t1,$t2 
sw $t3, 12($t0) 
lw $t4, 8($01) 
add $t5, $t1,$t4 
sw $t5, 16($t0)

解決方案：

lw $t1, 0($t0) 
lw $t2, 4($t1) 
lw $t4, 8($01) 
add $t3, $t1,$t2 
sw $t3, 12($t0) 
add $t5, $t1,$t4 
sw $t5, 16($t0)

在它正確識別負載使用的危險，並相應地重新排列碼，但有一個執行店內危險以及解決？

來源

2015-06-04 Nick

負載使用危險源於負載需要兩個週期，而其他簡單指令（不包括例如乘法）只需要一個週期。簡單指令的結果可以被轉發到下一條指令的執行階段，所以即使對於基址寄存器值也沒有危險（例如'add $ t2，$ t2，1; sw $ t4，0（$ T2）'）。對於商店，因爲地址生成，緩存索引和標籤檢查必須在實際寫入存儲數據之前完成，甚至可以容忍更長的延遲;直到存儲指令的寫回階段才需要存儲數據。 –

讓我們考慮一個激活轉發的MIPS。我認爲在這種情況下不會發生任何危險：實際上，ADD指令是一種整數運算，在MIPS架構中只需要一個時鐘週期。看看這個圖：

ADD $t3,$t1,$t2 IF ID EX MEM WB 
SW $t3,12($t0)   IF ID EX MEM WB

正如你可以看到沒有發生危險，因爲SW指示兩個時鐘週期後，所儲存的數據，因爲結果放在$ T3的ADD。

實際上，在類似的情況下，只有當單元是多週期單元時（如果它需要多於一個時鐘週期來計算數據），纔會出現危險。看廣告這個例子中，其中，所述指令ADD.D使用需要4個時鐘週期來執行的計算的浮點加法器：

ADD.D F2,F4,F5  IF ID A0 A1 A2 A3 MEM WB 
S.D F2,somewhere  IF ID EX X0 X1 X2 MEM WB

X0和X1是RAW檔位而X2是結構檔位：在前一種情況SD必須等待ADD.D完成;在後者中，MIPS不能在相同的時鐘週期訪問存儲器兩次，因此會發生結構失速。

來源

2017-01-26 18:28:59

MIPS中是否存在執行存儲數據隱患？

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