如果采用MIPS流水线执行指令序列,哪些语句之间存在数据相关
时间: 2023-12-10 13:41:38 浏览: 102
在MIPS流水线执行指令序列时,数据相关分为三种类型:数据读后写、写后写、写后读。下面以示例指令序列为例解释各种数据相关:
```assembly
add $t0, $s0, $s1
sub $t1, $t0, $s2
addi $t2, $t1, 10
lw $t3, 0($t0)
add $t4, $t2, $t3
sw $t4, 0($s3)
```
1. 数据读后写
数据读后写(RAW)是指在一个指令读取一个寄存器的值之后,接着又写入了该寄存器,导致后续的指令无法正确读取寄存器的最新值。在上述指令序列中,第二条指令sub $t1, $t0, $s2依赖于第一条指令add $t0, $s0, $s1的结果,因此存在数据相关。
2. 写后写
写后写(WAW)是指在一个指令写入一个寄存器的值之后,接着又有另一个指令写入了该寄存器,导致后续的指令无法正确读取寄存器的最新值。在上述指令序列中,第三条指令addi $t2, $t1, 10和第五条指令sw $t4, 0($s3)都写入了$t4寄存器,因此存在数据相关。
3. 写后读
写后读(WAR)是指在一个指令写入一个寄存器的值之后,接着又有另一个指令读取了该寄存器,导致后续的指令无法正确读取寄存器的最新值。在上述指令序列中,第四条指令lw $t3, 0($t0)读取了$t0寄存器的内容,而第五条指令add $t4, $t2, $t3又写入了$t3寄存器,因此存在数据相关。
因此,数据相关存在于第一条指令和第二条指令之间(RAW)、第三条指令和第五条指令之间(WAW)、第四条指令和第五条指令之间(WAR)。这些数据相关会导致流水线暂停等待数据,从而降低指令执行效率。为了解决数据相关问题,可以采用一些技术,如数据前推、乱序执行等。
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