绘制5阶段管道图时，如何绘制数据依赖性等待？

Question

绘制5阶段管道图时如何绘制数据依赖性等待？我的回答是否正确？

说明

1. ADD X, Y, Y
2. ADD Z, Y, X
3. SUB V, X, W
4. ADD Z, Z, V

这是管道图

我的管道图是否正确？

Answer 1

我假设指令格式为op <dest>, <src1>, <src2>

我们可以明确跟踪依赖

1. ADD X, Y, Y    Depends on: Y     Produces: X
2. ADD Z, Y, X    Depends on: Y, X  Produces: Z
3. SUB V, X, W    Depends on: X, W  Produces: V
4. ADD Z, Z, V    Depends on: Z, V  Produces: Z

知道没有操作数转发，并且指令 i 只能在 j <之后读取指令 j 的结果/ em>完成 WR 阶段。

ADD X, Y, Y取决于 Y ，但没有指令产生它，它已经准备好了。因此，它可以在获取和解码后立即开始执行 所以它从第1周期开始，到第5周结束

一旦获取单元空闲，就会取出

ADD Z, Y, X，这发生在第2周期。然后在解码单元释放后立即解码，在第3周期。 它不能在第4周期之后立即执行，因为它取决于 Y 和 X ，后者由指令1产生，因此仅在第6周时可用。 /> 注意这里停止的阶段不是 IF 而是 ID 。正是这个阶段无法在下一个阶段移动数据。想象一下，每个舞台之间都有一个锁扣 IF 可以在下一个周期开始获取新指令，但它无法完成（即必须停止），直到 ID 被允许写入其输出（否则输入< em> ID 会改变，输出也会改变。

SUB V, X, W可以在周期3获取，因为指令2的获取在周期3结束，因此获取单元是空闲的。
但是，获取单元无法将结果写入其自身与解码单元之间的锁存器中，因为解码单元已停止并且必须保持其当前输入值（或解码将改变）。 因此，取出也必须停止，直到解码单元在周期6写入其输出锁存器 因此，解码可以在周期6开始 该指令取决于 X 和 W ，前者在第6周期可用，后者在第1周期可用;因此 EX 可以在 ID 之后开始，即在第7周。

当获取单元将其结果写入解码单元的锁存器时，

ADD Z, Z, V可以在周期6开始取出。
执行只能在第10周期开始，因为该指令取决于指令3在周期10产生的 V 。
对 Z 的依赖性不是问题，因为此数据在第9周可用。