2. 考研
  3. 下面是一段MIPS指令序列： 1 add St1，$s1，$s0 #R[$t1]←R[$s1]+R[Sso] 2 Sub$t2，Ss0，Stl #R[$t2]←R[$s0]-R[$t1] 3 add$t3，$t3，$s2 #R[St

下面是一段MIPS指令序列： 1 add St1，$s1，$s0 #R[$t1]←R[$s1]+R[Sso] 2 Sub$t2，Ss0，Stl #R[$t2]←R[$s0]-R[$t1] 3 add$t3，$t3，$s2 #R[St

admin2017-11-20  66
问题 下面是一段MIPS指令序列：
1  add St1，$s1，$s0    #R[$t1]←R[$s1]+R[Sso]
2  Sub$t2，Ss0，Stl    #R[$t2]←R[$s0]-R[$t1]
3  add$t3，$t3，$s2    #R[St1]←R[$t1]+R[$t2]
4  1w  $t4，100($s3)    #[$t4]←M[R[$s3]+100]
    在“取指、译码／取数、执行、访存、写回”的五段流水线处理器中执行上述指令序列，请回答下列问题：
若不采取“转发”技术的话，怎样调整这些指令的顺序才能使其性能最好，这时还需在何处，加入几条nop指令才能保证调整后的这段指令序列的执行避免数据冒险。此时，CPI为多少?
选项
答案因为第3条、第4条都没有用到第2条更新的值，且第3、4条也未使用第1条指令更新的值，故可以把顺序调整为： 1 add St1，$s1，Ss0 #[$t1]←R[$si]+R[$s0] 2 add$t3，$t3，$s2 #[$t1]←R[$t1]+R[St2] 3 1w $t4，100($s3) #R[$t4]←M[R[$s3]+100] 4 sub $t2，Ss0，St1 #[$t2]←R[$s0]-R[$t1] 此时只有第1条指令把数据写回到寄存器$t1后，第4条指令才能从$t1取到正确的值。所以第1条指令的“写回”流水段后面才应该是第4条指令的“译码／取数”流水段，为此，在第3条和第4条指令之间必须插入1条nop指令，见表6-6。 [*] 采用上述方法来执行上述4条指令，则需要的时钟周期数为9，故CPI为9／4=2．5。
解析
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