华中科技大学 - 计算机组成原理 华中科技大学 - 计算机硬件系统设计 Microprocessor without Interlocked Pipleline Stages 无内部互锁流水级的微处理器 属于RISC MIPS指令格式 R型指令 6 bits 5 bits 5 bits 5 bits 5 bits 6 bits 000000 Rs Rt Rd shamt funct 第一源操作数 第二源操作数 目标操作数,保存结果 在移位指令中使用 指定指令的具体功能 三寄存器R型指令 add

无意中找到一篇十分好用,而且篇幅也不是很大的入门教程,通篇阅后,再把“栗子”敲一遍,基本可以有一个比较理性的认识,从而方便更好地进一步深入学习. 废话不多说,上干货(英语好的直接跳过本人的渣翻译了哈——!纯本人手打原创,有错请指教,要转载请声明出处,谢~~): MIPS Architecture and Assembly Language Overview MIPS架构及其汇编初步 (开始之前稍微再提下,整体分为4个结构:) 1: 寄存器种类: 2: 算术及寻址指令 3: 程序结构 4: 系统调

计算机组成 3 指令系统体系结构 3.6 MIPS指令简介 MIPS秉承着指令数量少,指令功能简单的设计理念.那这样的设计理念是如何实现的呢?在这一节,我们就将来分析MIPS指令的特点. 相比于X86指令所提供的动辄上千页的指令说明,MIPS指令只用这两页纸就可以说清楚了. MIPS指令的基本格式就分为这三种:R型,I型和J型. R型指的是寄存器型: I型指的是立即数型: J型指的是转移型. 我们用这张表对MIPS的指令进行不同纬度的分类,横轴是按照指令的格式分为R型.I型和J型,纵轴则是根据指

引 言    流水线技术通 过多个功能部件并行工作来缩短程序执行时间,提高处理器核的效率和吞吐率,从而成为微处理器设计中最为重要的技术之一.ARM7处理器核使用了典型三级流 水线的冯·诺伊曼结构,ARM9系列则采用了基于五级流水线的哈佛结构.通过增加流水线级数简化了流水线各级的逻辑,进一步提高了处理器的性能. ARM7的三级流水线在执行单元完成了大量的工作,包括与操作数相关的寄存器和存储器读写操作.ALU操作以及相关器件之间的数据传输.执行单元的工作往 往占用多个时钟周期,从而成为系统性能的瓶颈

引言 “善妖善老,善始善终”,说的是无论什么事情要从有头有尾,别三分钟热度. 对于or1200的流水线来说,MA阶段是最后一个阶段,也是整条流水线的收尾阶段,负责战场的清扫工作.比如,把运算指令的运算结果要写到寄存器里,把从内存读来的数据写到寄存器里,如果在前面的流水阶段出现了异常,WB阶段还要负责把异常指令的地址存到寄存器里.总之呢,就是写回寄存器. 本小节,我们就分析一下or1200五级流水线最后一级,也就是WB(write back). 1,整体结构 or1200的WB模块,主要包括的rt

RISC-V是源自Berkeley的开源体系结构和指令集标准.这个模拟器实现的是RISC-V Specification 2.2中所规定RV64I指令集,基于标准的五阶段流水线,并且实现了分支预测模块和虚拟内存模拟.实现一个完整的CPU模拟器可以很好地锻炼系统编程能力,并且加深对体系结构有关知识的理解.在开始实现前,应当阅读并深入理解Computer Systems: A Programmer's Perspective中的第四章,或者Computer Organizaton and Desig

很多时候我们都会对M0,M0+,M3,M4,M7,arm7,arm9,CORTEX-A系列,或者说AVR,51,PIC等,一头雾水,只知道是架构,不知道具体是什么,有哪些不同?今天查了些资料,来解解惑,不是很详细,但对此有个大体了解.咱先来当下最火的ARM吧 1.ARM ARM即以英国ARM(Advanced RISC Machines)公司的内核芯片作为CPU,同时附加其他外围功能的嵌入式开发板,用以评估内核芯片的功能和研发各科技类企业的产品. ARM 微处理器目前包括下面几个系列,以及其它厂

总览 词法.语法分析 分析方案 词法 语法 符号表 类型系统 AST 语义检查 EIR代码生成器 MIPS代码生成器 寄存器分配 体系结构相关特性优化 使用说明 编译 运行 总览 C1语言编译器及流程 C1 语言是一个类 C 的语言.语言的特征为: 包含 int.float 和 bool 简单类型以及以这些类型为基本类型的多维数组类型. 一个 C1 程序包含多个函数.全局变量声明和常量声明,其中必须有一个 void main(void)主函数. 函数可以带参数,也可以不带参数,参数的类型是简单类

很多时候我们都会对M0,M0+,M3,M4,M7,arm7,arm9,CORTEX-A系列,或者说AVR,51,PIC等,一头雾水,只知道是架构,不知道具体是什么,有哪些不同?今天查了些资料,来解解惑,不是很详细,但对此有个大体了解.咱先来当下最火的ARM吧 1.ARM ARM即以英国ARM(Advanced RISC Machines)公司的内核芯片作为CPU,同时附加其他外围功能的嵌入式开发板,用以评估内核芯片的功能和研发各科技类企业的产品. ARM 微处理器目前包括下面几个系列,以及其它厂

系列目录 谷歌TPU概述和简化 基本单元-矩阵乘法阵列 基本单元-归一化和池化(待发布) TPU中的指令集 SimpleTPU实例: (计划中) 拓展 TPU的边界(规划中) 重新审视深度神经网络中的并行(规划中) TPU V1定义了一套自己的指令集,虽然在介绍处理器时,往往会先谈指令集架构,但此处却把它放到了最后,这主要基于两个原因:其一在于个人的对处理器不太了解,这也是主要原因,其二在于公开资料中并没有TPU指令集的细节和TPU微架构的描述.从数据流和计算单元出发对TPU进行分析固然容易很多

看到汇编中很多关于程序返回与中断返回时处理地址都很特别,仔细想想原来是流水线作用的效果.所以,决定总结学习下ARM流水线. ARM7处理器采用3级流水线来增加处理器指令流的速度,能提供0.9MIPS/MHz的指令处理速度. PS: MIPS(Million Instruction Per Second)表示每秒多少百万条指令.比如0.9MIPS,表示每秒九十万条指令. MIPS/MHz表示CPU在每MHz的运行速度下可以执行多少个MIPS,如0.9MIPS/MHz则表示如果CPU运行在1MHz的

Intel系列CPU的流水线技术的发展 CPU(Central processing Unit),又称“微处理器(Microprocessor)”,是现代计算机的核心部件.对于PC而言,CPU的规格与频率常常被用来作为衡量一台电脑性能强弱重要指标. 在提高CPU计算能力的过程中,流水线技术对提高CPU的效率产生了显著作用,就像流水生产在汽车制造业中一样,它对处理器的发展影响深远. Intel公司创于1968年美国,纵观IT发展史,很少能有公司能像Intel这样屹立多年仍旧保持强大生命力的.作为现

本文例子均在 Linux(g++)下验证通过,CPU 为 X86-64 处理器架构.所有罗列的 Linux 内核代码也均在(或只在)X86-64 下有效. 本文首先通过范例(以及内核代码)来解释 Memory barrier,然后介绍一个利用 Memory barrier 实现的无锁环形缓冲区. Memory barrier 简介 程序在运行时内存实际的访问顺序和程序代码编写的访问顺序不一定一致,这就是内存乱序访问.内存乱序访问行为出现的理由是为了提升程序运行时的性能.内存乱序访问主要发生在两个

BigPipe是一个重新设计的基础动态网页服务体系.大体思路是,分解网页成叫做Pagelets的小块,然后通过Web服务器和浏览器建立管道并管理他们在不同阶段的运行.这是类似于大多数现代微处理器的流水线执行过程:多重指令管线通过不同的处理器执行单元,以达到性能的最佳.虽然BigPipe是对现有的服务网络基础过程的重新设计,但它却不需要改变现有的网络浏览器或服务器 工作原理 要利用该Web服务器和浏览器之间的并行性,BigPipe首先分解网页成多个可调用的Pagelets.正如流水线微处理器划分一

本文转载自:http://name5566.com/4535.html 参考文献列表:http://en.wikipedia.org/wiki/Memory_barrierhttp://en.wikipedia.org/wiki/Out-of-order_executionhttps://www.kernel.org/doc/Documentation/memory-barriers.txt 本文例子均在 Linux(g++)下验证通过,CPU 为 X86-64 处理器架构.所有罗列的 Linu

理解 Memory barrier(内存屏障) 发布于 2014 年 04 月 21 日2014 年 05 月 15 日 作者 name5566 参考文献列表:http://en.wikipedia.org/wiki/Memory_barrierhttp://en.wikipedia.org/wiki/Out-of-order_executionhttps://www.kernel.org/doc/Documentation/memory-barriers.txt 本文例子均在 Linux(g+

BigPipe是一个重新设计的基础动态网页服务体系.大体思路是,分解网页成叫做Pagelets的小块,然后通过Web服务器和浏览器建立管道并管理他们在不同阶段的运行.这是类似于大多数现代微处理器的流水线执行过程:多重指令管线通过不同的处理器执行单元,以达到性能的最佳.虽然BigPipe是对现有的服务网络基础过程的重新设计,但它却不需要改变现有的网络浏览器或服务器,它完全使用PHP和JavaScript来实现.       要利用该Web服务器和浏览器之间的并行性,BigPipe首先分解网页成多个

看代码: #include <stdio.h> #include <fcntl.h> int key1(){ asm("mov r3, pc\n"); } int key2(){ asm( "push {r6}\n" "add r6, pc, $1\n" "bx r6\n" ".code 16\n" "mov r3, pc\n" "add r3, $0x

Intel微处理器近20年从Pentium发展到Skylake,得益于制作工艺上的巨大发展,处理器的性能得到了非常大的增强,功能模块增多,不过其指令处理pipeline的主干部分算不上有特别大的变化,更多的是为了提高指令的处理速度添加一些模块以及各模块的增强与优化. 本文会以Intel Core微处理器架构为例去了解Intel微处理器pipeline的各个功能模块. Core架构概览 上图以指令的处理流程(pipeline)的方式对Core微处理器的架构进行了划分,指令通过各个功能模块最终实现指

Re-order Buffer(ROB)是处理器中非常重要的一个模块,它位于renamer与scheduler(RS)之间,并且也是execution unit(EU)的出口.ROB作为指令处理的后端,其主要任务是存储指令经由EU处理后得到的结果,并把该结果按照in-order顺序写回到寄存器文件. Intel没有给出详细的ROB pipeline,下面的pipeline的描述以及分析主要基于参考资料以及本人的一些推断,不一定准确,仅供参考. Early ROB ROB的目的为存储out-of-