Đề 001 Hình CÂU HỎI TỰ LUẬN (Đề HK I năm 2014-2015) Cho đoạn chương trình sau thực thi kiến trúc pipeline tầng: sub $s1, $s2, $t5 sw $s2, 0($s1) lw $s1, 4($s2) add $s2, $s2, $s1 Sử dụng lệnh nop để giải có xung đột liệu hai trường hợp sau: a Không dùng kỹ thuật “forwarding” Tổng số chu kỳ cần thiết để hoàn thành lệnh bao nhiêu? (0.75đ) b Dùng kỹ thuật “forwarding” Tổng số chu kỳ cần thiết để hoàn thành lệnh bao nhiêu? (0.75đ) Chú ý: Vẽ rõ ràng hình ảnh chu kỳ pipeline đoạn lệnh thực thi Đáp án: a Không dùng kỹ thuật “forwarding” sub nop nop sw lw nop nop add Hình ảnh chu kỳ pipeline đoạn lệnh thực thi: Chu kỳ: sub nop nop sw lw nop nop add IF ID EX MEM WB IF ID IF EX ID MEM EX WB MEM WB IF ID 10 11 12 EX MEM WB Đề 001 Tổng số chu kỳ cần thiết để hoàn thành lệnh : 12 b Dùng kỹ thuật “forwarding” sub sw lw nop add Hình ảnh chu kỳ pipeline đoạn lệnh thực thi: Clock sub sw lw nop add IF ID IF EX ID IF MEM EX ID WB MEM EX WB MEM WB IF ID EX MEM WB Tổng số chu kỳ cần thiết để hoàn thành lệnh là: -2 Một xử lý MIPS 32 bits có datapath control hình thực thi đoạn chương trình assembly sau: (Biết bắt đầu ghi $t0 = 0x64 $t1 = 0x100010FC) or $t9, $zero, $t0 add $s0, $zero, $t1 sw $t9, 12($s0) a Giá trị output khối “Instruction memory” xử lý thực thi câu lệnh thứ 3? (0.5đ) b Khi xử lý thực thi câu lệnh thứ 3, điền giá trị cho ghi, tín hiệu điều khiển ngõ input/output datapath theo yêu cầu bảng sau: (1đ) Ngõ vào Thanh ghi Instruction[25-21] Instruction [20-16] Giá trị Điều khiển Tín hiệu Giá trị RegDst RegWrite Instruction [15-11] ALUSrc ReadData1 ReadData2 Branch MemtoReg MemWrite MemRead Kết Ngõ ALUResult WriteData (của khối Registers) WriteData (Của khối Data Memory) Giá trị Đề 001 Đáp án: a Giá trị output khối “Instruction memory” xử lý thực thi câu lệnh thứ mã máy lệnh “sw $t9, 12($s0)”: 0xAE19000C = 10101110000110010000000000001100(2) b Ngõ vào Thanh ghi Instruction[25-21] Giá trị 16/100002 Điều khiển Tín hiệu Giá trị RegDst X Instruction [20-16] 25/110012 RegWrite Instruction [15-11] 0/000002 ALUSrc Branch MemtoReg MemWrite MemRead X ReadData1 ReadData2 0x100010FC 0x64 Kết Ngõ Giá trị ALUResult 0x10001108 (của ALU) WriteData X (của khối Registers) WriteData 0x64 (Của khối Data Memory) X tức hay được, khơng quan tâm giá trị không đươc sử dụng, không ảnh hưởng đến lệnh chạy (dịch trái bit cho 0xC) Lưu ý: Nếu ALUResult ngõ cộng sau khối “Shift left 2”, trả lời ALUResult = 0x30 0xC + PC (tại lệnh thứ 3) + Dữ liệu cần thiết: Registers: Duyệt đề Khoa/Bộ môn guy n inh Sơn Giảng viên đề guy n inh Sơn