mips分支延迟槽是否通过连续分支传播？ - 腾讯云开发者社区 - 腾讯云

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MIPS架构深入理解1-MIPS和RISC架构体系介绍

有效的条件分支指令要求，必须在半个时钟周期内做出是否要跳转的决定；MIPS架构通过尽可能简单地测试条件是否满足实现，比如，判断某个寄存器的值是否为符号位或者等于0，再比如，判断两个寄存器的值是否相等。...MIPS架构规定，分支指令后的指令总是在分支目标指令之前执行。跟随在分支指令后的指令位置被称为分支延迟槽，具体物理意义有点抽象，对应上图的话，就是横向上的一格。...对于分支延迟槽，如果硬件不做任何特殊处理的话，决定是否跳转以及跳转的目标地址等，这些工作就会在ALU阶段结束时才能完成，此时即使是在下下个流水线槽都来不及提供一个指令地址。...所以，CPU控制单元执行的顺序是，分支指令，分支延迟槽指令，然后是分支目标指令，中间没有延时。如何利用好这个分支延迟槽，就是编译器或者汇编程序编写者的责任了。...可以适当安排位于分支延迟槽中的指令做些有用的工作。也可以把不影响执行顺序的指令安排到分支延迟槽中执行。对于条件分支指令，这个比较复杂，至少保证位于分支延迟槽的指令对两个分支都是无害的。

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联发科技 MT7688AN

MIPS是世界上很流行的一种RISC处理器。...MIPS公司的R系列就是在此基础上开发的RISC工业产品的微处理器。这些系列产品为很多计算机公司采用构成各种工作站和计算机系统。...MIPS是出现最早的商业RISC架构芯片之一，新的架构集成了所有原来MIPS指令集，并增加了许多更强大的功能。...为了减少各种指令后流水线的阻塞，MIPS I引入了延迟槽机制，在分支与加载指令后都有一条指令的延迟槽。分支指令延迟槽中的内容会先于分支指令被提交。而加载指令的延迟槽中则不允许使用刚刚加载的数据。...一般情况下延迟槽的安排会由汇编器完成，但在一些情况下程序员仍然需要关注他的存在。对于实在无法安排指令的延迟槽可以直接填入"NOP"。 ? ? ? ? ? ? ? 以上是一些接口的简单介绍 ?

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MIPS架构深入理解2-MIPS架构体系

有些基于MIPS32/64规范的CPU还有累乘操作，连续乘法操作的结果会被相加后保存到lo/hi寄存器中。乘除操作从不会产生异常：即使除零操作（但是结果是不可预料的）。...隐藏分支延时槽：汇编器可以优化分支延时槽的使用，比如，把它认为正确的分支指令之前的指令填入分支延时槽中。但是，大部分时候，它没有那么牛逼，只是在分支延时槽中填入了nop操作而已。...隐藏加载延时槽：编译器可以检测load指令前后的语句是否尝试立即使用load结果，如果是，则可能上下移动一下指令。非对齐转换：非对齐load/store指令（ulh和ulw等）。...2.8 流水线可见性关于流水线的可见性，在之前的文章中已经涉及过，比如分支延迟和load延迟。任何一个带有流水线的CPU，如果有指令不能满足一个时钟周期执行完的要求的话，都会面临时序延迟的问题。...下面，我们总结一下这些时序延迟问题：分支延迟：所有的MIPS架构CPU，紧跟在分支指令后面的指令不论分支指令是否发生跳转都会执行。

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体系结构复习笔记

6.11 MIPS MIPS：每秒数百万条指令 7. cache 命中率：命中/访问未命中：1 - 命中率未命中时从较低存储级别复制块 7.1 直接映射缓存（块地址）%（＃缓存中的块）...DRAM 突发模式(Burst mode)：连续访问连续的字，减少延迟双倍数据速率（DDR）DRAM：在时钟的上升沿和下降沿都可以传输四倍数据速率（QDR）DRAM：单独的DDR输入和输出通道 9....12.2 MIPS 分支延迟槽 (Branch delay slot)：就是位于分支指令后面的一条指令，不管分支发生与否其总是被执行，而且位于分支延迟槽中的指令先于分支指令提交 (commit)。...引入分支延迟槽的目的主要是为了提高流水线的效率。...（5）简化的分支跳转指令和静态预测机制。（6）不使用分支延迟槽。（7）不使用指令分支延迟码。（8）运算指令的结果不产生异常。（9）16位的压缩指令有其对应的32位指令。

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手把手教你设计CPU（蜂鸟书）读书笔记

IFU取指 EXU用来译码和执行 LSU用来访存 WB用来写回第七章取指概述对于非分支跳转指令，就连续不断地进行取指即可，就算是不是对齐的32位指令，最好也能够每个周期都能够读一条指令对于分支跳转指令...，能够快速判断是否需要跳转。...就用比如保存之前的分支语句，如果匹配，就直接跳到那个地址之类的方法。 RV对于取指的简化规整的编码指令格式指令长度指示码放于低位简单的分支跳转指令没有分支延迟槽指令。...分支延迟槽是在分支后面放一些不受分支影响的指令，默认现在的分支预测精度已经很高，为了减少硬件成本。提供明确的静态分支预测依据提供明确的RAS依据，这个是预测跳转地址的一个方法 IFU的实现 ?...同时用minidecode进行初步地译码来判断当前指令是普通指令还是分支跳转，然后生成用BPU来做分支预测，生成下一个PC 如果取指令的地址不在ITCM里，就会通过BIU访问外部存储。

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Verilog实现MIPS的5级流水线cpu设计（Modelsim仿真）

在这里是采用了延迟槽的技术，但出现分支指令是就会认为延迟槽中的指令作废，相当于一条空指令了。有点使用预测失败的思想。...Last_alu_op：指令的子类型，8位的输入端口 ex_wrn：EX段数据的写信号，一位的输入端口 mem_wrn：MEM段数据的写信号，一位的输入端口 delaylotEn：指出当前的指令是否位于延迟槽...，32位的输出端口 Inst_o：往下一级传的指令，32位的输出端口 branchEN：分支跳转信号，一位的输出端口 next_delayslotEn：标示下一条进入译码阶段的指令是否处于延迟槽，...位的输入端口 id_wrAddr：写回地址，5位的输入端口 Stall：暂停流水线控制信号，6位的输入端口 id_wrn：写回信号，一位的输入端口 id_next_delaylotEn：当前的指令是否处在延迟槽...位的输出端口 ex_wrAddr：回地址，5位的输出端口 ex_inst：上一级传来的指令，32位的输出端口 ew_wrn：写回信号，一位的输出端口 ex_next_delaylotEn：当前的指令是否处在延迟槽

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MIPS架构深入理解7-汇编语言理解

通过这个示例，我们将展示一些基本的汇编语法和手动优化代码的内容。...默认情况下，汇编器尝试填充分支指令和存取指令造成的空闲时间，通过重新排列指令。也就是说，大部分时候都不需要关心汇编代码中的指令执行顺序所带来的性能问题。....set noreorder和.set reorder：告知汇编器是否重新对指令进行顺序进行排序。...如果在一个分支延迟槽中使用多指令宏，汇编器会发出警告。...程序的运行方式决定了这种方法是否可行。许多实时操作系统使用一段独立的代码实现内核，应用程序通过大范围的子程序调用接口调用内核函数。没有一个有效的方法，可以在内核代码和应用程序代码的gp之间来回切换。

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计算机指令的流水线执行与流水线冒险

计算机指令流水线流水线方式的洗衣房可以以并行的方式提高性能计算机执行指令，同样可以以流水线的方式并行 MIPS 流水化的数据通路流水线冒险下一周期不能按时执行下一条指令结构冒险数据冒险...下一条指令需要气泡停顿等待前面计算出结果前推/旁路（forwarding/bypassing）不要等待计算结果保存到目的寄存器，增加一条额外数据通路，将计算的结果直接传给下一条指令计算的输入前推+阻塞但是并非所有冒险都能通过前推来避免气泡停顿...lw s0, 20(t1) sub t2, s0, 在需要使用前一个指令的结果时，前一个指令还没有拿到结果，此时需要停顿一下还可以通过调整指令的顺序来避免阻塞等待控制冒险分支预测...更有效的分析预测在遇到跳转语句的时候，我们往往需要等到MEM阶段才能确定这条指令是否跳转（通过硬件的优化，可以极大的缩短分支的延迟，将分支执行提前到ID阶段，这样就能够将分支预测错误代价减小到只有一条指令...），这种为了确保预取正确指令而导致的延迟叫控制冒险（分支冒险）。

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ETDM：基于显式时间差分建模的视频超分辨率（CVPR 2022）

本文旨在探索显式时间差分建模在LR和HR空间中的作用，通过计算帧之间的时间差异，并根据差异程度将这些像素划分为两个子集，而不是直接将连续帧作为输入。...这两个子集分别由不同感受野的两个分支处理，以便更好地提取补充信息。此外，为了提高重建效果，不仅提取了空间残差特征，还计算了高频域中连续帧之间的差异。...此外，通过缓存两个指定时间步之间的所有时间差，可以自然地将前向和后向传播从一个时间步扩展到任意时间顺序。显式时间差分建模时间差分VSR的目标是利用相邻帧的互补信息为参考帧重建更丰富的细节。...通过这种方式，循环单元能够从随时间变化和运动较小的区域中收集补充信息。HV区域的分支以类似的方式设计，但所有卷积层都配备了参数为2的扩张率，以处理具有更大感受野的大运动。...LV和HV分支的输出分别表示为和。 HR空间中的时间建模HR空间中的时间差分在相邻时间步之间建立了一座桥梁，这样信息就能够传播到当前时间步进行细化。

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『计算机的组成与设计』-指令：计算机的语言

232 个存储器字 Memory[0],Memory[4],…,Memory[4294967292] 存储器只能通过数据传输指令访问。...MIPS 使用字节编址，所以连续字地址相差 4 MIPS 寄存器字解释编号名称用途 0 $zero The Constant Value 0 1 $at Assembler Temporary...bne(branch if not equal)表示如果不相等则分支。这两条指令称为条件分支指令 conditional branch。...指该指令先比较两个值，根据比较的结果决定是否从程序中的一个新地址开始执行指令序列。还有另一种分支指令，称为无条件分支指令 unconditional branch。当遇到这种指令，程序必须分支。...实现方式是: 将多个指令序列分支的地址编码为一张表，即转移表(jump table) MIPS 提供了寄存器跳转指令 jr 意为 jump register，用来无条件跳转到寄存器的指定的地址。

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arm和mips架构区别_arm架构详解

流水线上虽然一条指令仍需3个时钟周期来完成，但通过多个部件并行，使得处理器的吞吐率约为每个周期一条指令，提高了流式指令的处理速度，从而可达到 0.9 MIPS／MHz的指令执行速度（MIPS(Million...2 带有分支指令的流水线当指令序列中含有具有分支功能的指令(如BL等)时，流水线也会被阻断，如图3所示。...五级流水线中的存储器访问部件(访存)和寄存器回写部件，解决了三级流水线中存储器访问指令在指令执行阶段的延迟问题。图5为五级流水线的运行情况(五级流水线也存在阻断)。...考虑到通过减少流水线的冲突可以提高流水线的执行效率，而流水线的冲突主要来自寄存器冲突和分支指令，因此对代码作如下两方面调整将两个循环合并成一个循环能够充分减少循环跳转的次数，减少跳转带来的流水线停滞；...流水线的优化问题主要应从两方面考虑： ①通过合并循环等方式减少分支指令的个数，从而减少流水线的浪费； ②通过交换指令的顺序，避免寄存器冲突造成的流水线停滞。

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基于流水线的CPU的设计「建议收藏」

1.我们知道，CPU是电脑的中央处理单元，CPU到底是怎么连续的执行指令的。我们以MIPS为例，探究一下。...十分的紧凑，没错，这样就让CPU连续不空闲的工作，看上去似乎很不错。 4.流水线的困境。虽然上边基于流水线的设计，使得CPU得到了很高的效率，但是也面临这一些困境，或者说冒险。...然后发现可能是自己的思想有问题：为什么分支会产生这样的问题，因为分支只是做了干了一个活。我现在重新定义分支，我让你依次就是执行两条指令，什么意思呢?...就是说，计算机科学家发现，如果我让分支一次执行两条指令，其中一条是分支，另一条是与它无关的指令。这样再执行完这两条指令之后，分支的结果也产生了，还顺便执行了一条其他的指令。...这种设计的方式叫做分支延迟：Delay-Branch 我来解释一下这个图，主要是解释Delay-Branch。

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MIPS架构深入理解6-异常和中断

但是，如果异常发生在分支延时槽上的指令时，EPC寄存器指向前面的分支指令：如果指向异常指令，分支指令会被忽略；而指向分支指令，可以重新执行异常。...当异常发生在分支延时槽时，Cause寄存器的BD标志位会被设置。异常尽量出现在指令序列中，而不是流水线的某个阶段异常可能会发生在流水线的各个阶段，这带来了一个潜在的危险。...但是符合MIPS32规范的CPU通过规避，已经不存在这个问题了。...但是，这个功能在此版本上还是一个兼容性功能，所以你需要特别注意你的CPU是否支持这条指令。...完全由软件决定是否set成功，前提是软件能够知道set是否成功。于是，MIPS架构为支持操作系统的原子操作，特地加了一组指令ll/sc。

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【自己动手画CPU】单总线CPU设计（三）

闯关目的第1关：MIPS指令译码器设计 (1) 理解指令译码的基本概念; (2) 将32位MIPS指令字译码成不同的指令译码信号。...第2关：单总线CPU微程序入口查找逻辑 (1) 理解微程序控制器中微程序分支的基本原理； (2) 设计实现微程序入口查找逻辑。...图5.3-2 微程序设计可以通过填写3号EXCEL文件中的微程序自动生成表自动产生。第5关：采用微程序的单总线CPU设计完成前面所有实验关卡以后，在本关进行最终的联调，测试排序程序。...闯关总结第1关：MIPS指令译码器设计 1. 需要注意检查待测电路引脚框架是否和前面的图一致，调整引脚会引起待测部件封装接口改变，否则会导致测试无法正常进行; 2....检查待测电路子电路外观也就是封装和前面的图是否一致，引脚位置，引脚顺序、引脚数目等，这个不一样也会导致测试无法通过。第2关：单总线CPU微程序入口查找逻辑 1.

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CPU性能分析与优化（三）

pipeline slot 另一个一些性能工具使用的重要指标是管道槽 (pipeline slot)的概念。管道槽代表处理一个微操作所需的硬件资源。...在图中连续的六个周期中，只利用了一半可用槽位。从微架构的角度来看，执行此类代码的效率只有 50%。英特尔的 Skylake 和 AMD Zen3 内核具有 4 宽分配。...Apple M1 的设计没有官方披露，但测得为 8 宽管道槽是自顶向下微架构分析的核心指标之一。例如，前端受限和后端受限指标由于各种瓶颈而表示为未使用的管道槽的百分比。...最后，流水线需要等待确定正确的分支目标地址，这会导致额外的执行延迟。...MLC通过进行相关加载（也称为指针追踪）来测量空闲延迟。一个测量线程分配一个非常大的缓冲区，并对其进行初始化，以便缓冲区内的每个（64字节）缓存行包含指向该缓冲区内另一个非相邻缓存行的指针。

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【AI系统】LLVM 后端代码生成

代码输出阶段优化延迟槽填充（Delay Slot Filling）在某些处理器架构（如 MIPS）中，分支指令后的指令会有一个延迟槽。...LLVM 通过将不影响程序正确性的指令填充到这些延迟槽中，避免处理器空转，提高指令执行效率。延迟槽填充在 LLVM 的指令调度器中完成。...PGO 通过收集程序运行时的性能数据（如热点函数和分支预测信息），指导编译器在代码生成阶段进行优化，使生成的代码在实际运行时更高效。...通过多段 pass 进行代码优化，包括常量传播、死代码消除、循环优化等，以提高代码性能和效率。IR 进一步转化为 DAG 图，其中每个节点代表一个指令，边表示数据流动。Ⅲ....指令调度（Instruction Scheduling）：优化指令执行顺序以减少延迟。最终生成目标代码，用于目标平台的执行。

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深入浅出JVM（九、十）之字节码指令

i/l/f/d/astore 后面跟的操作数就是要存到局部变量表的哪个槽istore_1：出栈栈顶int类型的元素保存到局部变量表的1号槽注意: 编译时就知道了局部变量表应该有多少槽的位置和操作数栈的最大深度...（为节省空间，局部变量槽还会复用）从常量池加载100存储到局部变量表1号槽，从常量池加载200存储到局部变量表2号槽（其中局部变量表0号槽存储this）算术指令算术指令将操作数栈中的俩个栈顶元素出栈作运算再将运算结果入栈使用的是后缀表达式...类似比较指令和条件跳转指令的结合体多条件分支跳转指令多条件分支跳转指令是为了switch-case提出的tableswitch用于case值连续的switch多条件分支跳转指令,效率好lookupswitch...用于case值不连续的switch多条件分支跳转指令(虽然case值不连续,但最后会对case值进行排序)tableswitchlookupswitch对于String类型是先找到对应的哈希值再equals...开头的return指令分别处理不同类型的返回值操作数栈中的出栈指令常用pop相关指令，入栈（复制栈顶元素并插入）常用dup相关指令控制转义指令中条件跳转指令是判断栈顶元素来进行跳转，比较条件跳转指令是通过两个栈顶元素比较来判断跳转

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分布式事务 TCC-Transaction 源码分析 —— TCC 实现

事务管理器 5.1 发起根事务 5.2 传播发起分支事务 5.3 传播获取分支事务 5.4 提交事务 5.5 回滚事务 5.6 添加参与者到事务 6....通过事务编号的关联，TCC Confirm / Cancel 阶段，使用参与者的事务编号和远程的分支事务进行关联，从而实现事务的提交和回滚，在「5.2 传播发起分支事务」 + 「6.2 可补偿事务拦截器...5.2 传播发起分支事务调用 #propagationNewBegin(...) 方法，传播发起分支事务。...5.3 传播获取分支事务调用 #propagationExistBegin(...) 方法，传播发起分支事务。...方法，判断异常是否为延迟取消回滚异常，部分异常不适合立即回滚事务，在《TCC-Transaction 源码分析 —— 事务恢复》详细解析。

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汇编语言之MIPS汇编

一般用于存储函数返回地址(return address简写) 寄存器编号和别名一一对应,同一个寄存器可以有两种不同表示方法:0或者zero program counter (PC) 无法直接修改，通过跳转指令可以改动...0x前缀表示加载地址指令 la la(load address) :用于将地址传送至寄存器中, 多用于通过地址获取数据段中的地址 .data msg: .ascii "hello world" ....和x86架构中是由高地址往低地址进行伸缩, 在arm架构中可升序也可降序内存碎片在内存动态分配(heap区)过程中容易出现一些小且不连续的空闲内存区域,这些未被使用的内存称作内存碎片分类: 内部碎片...中内存数据是按照4个字节进行对齐的,也就是说一个数据最少占用4个字节内存空间,因此数组中数据之间的偏移量固定为n*4 .data array: .space 20 #别名的另外一种用法通过array...整型数据分支比较跳转 bgt(branch if greater than):用于大于比较 bgt $t0,$t1,sub # 如果$t0中的数据大于$t1,则跳转到sub分支,执行sub中的代码,否则

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【自己动手画CPU】控制器设计（一）

第2关：微程序地址转移逻辑设计 (1) 理解微程序控制器中微程序分支的基本原理，要求能设计微地址转移逻辑。...第5关：多周期MIPS硬布线控制器CPU设计（排序程序） (1) 理解 MIPS 多周期处理器的基本原理，能利用硬布线控制器的设计原理，设计实现 MIPS 多周期 CPU。 2....图4.1-1 第3关：MIPS微程序CPU设计对照多周期 MIPS 处理器数据通路，采用微程序控制器的设计方法实现控制器，构造多周期 MIPS 处理器，要求能支持表中的8条 MIPS 核心指令，最终设计实现的...输入：17位校验码，校验位存放在最高位；输出：16位原始数据，1位检错位；实验电路输入输出引脚定义，注意17位校验码的每一位都通过分线器利用隧道标签引出，方便实验时使用。...当 CLR = 0 时，微地址寄存器清零，从控制存储器 00H 地址开始执行微程序，地址转移逻辑生成下一条微指令的地址，如果时序信号连续发生，微指令也会按一定的顺序接连输出。

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