mips multiciclo fluxo de dados e controle
Download
Skip this Video
Download Presentation
MIPS MULTICICLO Fluxo de Dados e Controle

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 18

MIPS MULTICICLO Fluxo de Dados e Controle - PowerPoint PPT Presentation


  • 107 Views
  • Uploaded on

MIPS MULTICICLO Fluxo de Dados e Controle. Usa máquina de estado finito para controle. Máquinas de estado finito: Um conjunto de estados e Função próximo estado (determinado pelo estado atual e entrada)

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about ' MIPS MULTICICLO Fluxo de Dados e Controle' - cynthia-salinas


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
usa m quina de estado finito para controle
Usa máquina de estado finito para controle
  • Máquinas de estado finito:
    • Um conjunto de estados e
    • Função próximo estado (determinado pelo estado atual e entrada)
    • Função de saída (determinada pelo estado atual e possivelmente entrada)Usaremos uma máquina Moore (saída baseada somente no estado atual)
t cnica multiciclo
Técnica multiciclo
  • Quebrar as instruções em passos, cada passo leva um ciclo
    • Balancear a quantidade de trabalhos a realizar
    • Restringir cada ciclo para usar somente uma unidade funcional
  • No fim de um ciclo
    • Armazenar valores para serem usados nos ciclos posteriores
    • introduzir registradores internos adicionais
cinco passos de execu o
Cinco passos de Execução
  • Busca da instrução (Instruction Fetch)
  • Decodificação da instrução e busca do registrador
  • Execução, Computação do endereço de memória, ou conclusão de uma instrução de branch
  • Acesso à memória ou conclusão de uma instrução R-type
  • Passo de Write-back INSTRUÇÕES LEVEM DE 3 - 5 CICLOS!
passo 1 busca da instru o instruction fetch
Passo 1: Busca da instrução (Instruction Fetch)
  • Usar o PC para a leitura da instrução e carga da mesma no registrador de instrução (Instruction Register).
  • Incrementar o valor do PC por 4 e carregar o resultado no PC.
  • Pode ser descrito sucintamente usando RTL "Register-Transfer Language" IR = Memory[PC]; PC = PC + 4;Podemos obter os valores dos sinais de controle?Quais as vantagens de atualizar o PC neste passo?
passo 2 decod da instru o e busca de registradores
Passo 2: Decod. da Instrução e Busca de Registradores
  • Leitura dos registradores rs e rt
  • Computar o endereço de branch no caso da instrução de branch
  • RTL: A = Reg[IR[25-21]]; B = Reg[IR[20-16]]; ALUOut = PC + (sign-extend(IR[15-0]) << 2);
  • Estamos acionando as linhas de controle baseadas no tipo de instrução (a instrução está sendo "decodificada" na lógica de controle)
passo 3 dependente da instru o
Passo 3 (dependente da instrução)
  • ALU está realizando uma das três funções, baseadas no tipo de instrução
  • Referência à memória: ALUOut = A + sign-extend(IR[15-0]);
  • R-type: ALUOut = A op B;
  • Branch: if (A==B) PC = ALUOut;
passo 4 r type ou acesso mem ria
Passo 4 (R-type ou acesso à memória)
  • Acesso à memória através de loads e stores MDR = Memory[ALUOut]; or Memory[ALUOut] = B;
  • Fim das instruções R-type Reg[IR[15-11]] = ALUOut;A escrita é realizada no fim do ciclo, na borda
passo write back
Passo Write-back
  • Reg[IR[20-16]]= MDR;

E as outras instruções?

implementando o controle
Implementando o Controle
  • Para os dois primeiros passos, os sinais de controle são iguais para todas as instruções.
  • A partir do passo 3, os sinais de controle são dependentes de:
    • Que instrução está sendo executada
    • Que passo está sendo realizada
  • Usar as informações acumuladas para especificar uma máquina de estado finito
    • Especificar uma máquina de estado finito:

1) para os dois primeiros passos correspondem dois estados da máquina

2) a partir do passo 3, cada combinação de instrução e passo resulta num estado diferente.

especifica o da fsm
Especificação da FSM
  • Quantos bits de estado são necessários?
controle microprogramado uso de mem ria de microprograma microc digo
Controle microprogramado – uso de memória de microprograma (microcódigo)
  • O que são “microinstruções” ?
microprograma o
Microprogramação
  • Uma metodologia de especificação
    • Apropriado se centenas de opcodes, modos, ciclos, etc.
    • sinais especificados simbolicamente usando microinstruções
  • Duas implementações da mesma arquitetura tem o mesmo microcódigo?
  • O que faria um microassembler?
compara o controle fixo e microprogramado
Comparação: Controle fixo e Microprogramado
  • Controle fixo:

- complexidade do circuito cresce linearmente com o número

de instruções.

- após a construção é difícil a alteração do conjunto de

instruções implementado

- apresenta melhor desempenho

  • Controle Microprogramado:
    • a complexidade do circuito não muda enquanto usar a mesma memória de microcódigo
    • é fácil mudar o conteúdo da memória de microprograma e portanto alterar o conjunto de instruções implementado
    • o desempenho é menor em relação ao controle fixo.
ad