Faktor Prestasi CPU
- Pengiraan arahan diperlukan untuk program yang diberikan,
- ini ditentukan oleh ISA dan pengkompil
- CPI dan masa kitaran (Cycle time)
- ini ditentukan oleh perkakasan CPU Pemeriksaan pelaksanaan MIPS
Pemeriksaan pelaksanaan MIPS
- Versi yang dipermudahkan
- Versi saluran maklumat yang lebih realistic
Pelaksanaan asas set arahan MIPS
- Rujukan memori : lw, sw
- Aritmetik / logic : add, sub, and, or, slt
- Pemindahan mengawal : beq, j
Gambar rajah di atas menunjukkan gambaran abstrak pelaksanaan
subset MIPS menunjukkan unit utama fungsi dan sambungan utama di antara mereka.
1. Semua arahan bermula dengan menggunakan kaunter program untuk membekalkan
alamat arahan untuk memori arahan.
2. Selepas arahan dihantar, operan daftar digunakan oleh arahan yang dinyatakan
oleh bidang arahan tersebut.
3. Sebaik sahaja operan daftar telah dihantar, mereka boleh dikendalikan untuk
mengira alamat memori (untuk 'load' atau 'store'), untuk mengira hasil
aritmetik (bagi arahan integer-logik aritmetik), atau membandingkan (ranting).
4. Jika arahan adalah arahan logik-aritmetik, hasil dari ALU mesti bertulis
kepada daftar/'register'.
5. Jika operasi adalah 'load' atau 'store', hasil ALU digunakan sebagai alamat
sama ada untuk menyimpan nilai dari daftar/'registers' atau memuatkan nilai
dari memori ke dalam daftar/'register'.
6. Hasil dari ALU atau memori ditulis kembali ke dalam fail daftar.
7. Ranting memerlukan penggunaan output ALU untuk menentukan
alamat arahan seterusnya, yang datang sama ada dari ALU (mana PC dan cawangan
yang mengimbangi disimpulkan) atau dari satu penambah bahawa kenaikan PC semasa
dengan 4.
8. Garis tebal bersambung dengan unit fungsian mewakili bas, yang terdiri
daripada pelbagai isyarat.
Pemultipleks (
Multiplexer)
Dalam
amalan, talian data tidak boleh berwayar bersama- sama sesuka hati. Kita perlu
menambah satu elemen logik yang pilih daripada pelbagai sumber dan mengemudi
salah satu sumber kepada destinasinya. Pilihan ini dilakukan dengan satu alat
bernama ‘multiplexor’ atau alat pemilih data.
Control
- Gambar rajah di atas
menunjukkan pelaksanaan asas subset MIPS termasuk ‘multiplexors’ dan ‘control
lines’
- Multiplexor (Mux) yang
berada di atas mengawalkan nilai yang mengganti PC, multiplexor dikawalkan oleh
pintu ‘ANDs’ yang menyatukan kosong output ALU dan satu isyarat
kawalan akan menunjukkan bahawa arahan itu adalah ranting.
- Multiplexor yang berada
di tengah memulangkan output kepada file daftar. Multiplexor ini biasanya
mengemudi output ALU ataupun output data memori yang digunakan untuk menulis ke
dalam file daftar.
- Multiplexor yang berada
di bawah sekali biasanya adalah menentukan tempat asal ALU input yang kedua.
- Control lines adalah
terus terang dan akan menentukan operasi yang dilaksanakan di ALU dan menentukan
cara pelaksanaan data memori dan perlukan ‘registers’ melaksanakan operasi.
- Control lines adalah
ditunjukkan dalam warna biru.
