2017q1 Homework4 (microarch)

tags:zhanyangch sysprog2017 week4

上圖紅色的 1, 2, 3 對 MIPS 做了對應的修改，請考慮以下狀況，分別解釋對應的程式碼是否能運作：

• 做了 1: Stuck at 0 left of cut 的修改，sw $ s1, 0($s2) 能否運作？這樣的修改會使得哪些程式無法運作，請列出至少兩項組合語言列表
• 做了 2 的修改後，以下程式能否運作？解釋並提出可運作的版本
  add $s1, $s1, $s1
  add $s1, $t0, $t1
• 做了 3 的修改後，以下程式能否運作？
  addi $s2, $zero, 2
  addi $s1, $zero, 2
  beq $s2, $s1, exit

分析

1. 切斷 Regwrite 會使運算的結果無法寫回 register
2. 切斷 reigster1 的 forwarding ，無法處理一部分的 data hazard
3. 切斷用來計算 condition bench 跳躍時的 address

解題

1. sw $ s1, 0($s2) 可以運作，因為是將 s1 的內容寫入記憶體 0( $s2) 的位置
   會使得哪些程式無法運作
   addi $s2, $zero, 2
   lw $ s0,0($s2)
2. add $s1, $s1, $s1
   add $s1, $t0, $t1
   可以運作，在第二個 add 中 $s1 做為 rd 是被寫入而非被讀取
3. beq $s2, $s1, exit 無法運作
   不確定可否用 pseudoinstruction，就使用最原始的寫法

         addi $s2, $zero, 2
         addi $s1, $zero, 2
         jal condj
         j   exit
condj: 
         slt $s3, $s1, $s2  
         slt $s4, $s1, $s2
         nor $s3, $s4, $s3   #這三行可以等同於 seq $s3,$s1,$s2
         sll $s3, $s3, 2     #s3=s3*4
         add $v0, $ra, $s3   #v0=addr+(4 or 0)
         jr  $v0

參考資料

工科系計組講義
How to load memory address without using pseudo-instructions?
how to get current PC register value on MIPS arch?