单周期，按照addi $t1,$t2,100的数据通路，写出关键路径

按照addi $t1,$t2,100的数据通路，关键路径为：

$t2$ -> 寄存器堆 -> ALU -> 寄存器堆 -> $t1$

其中，从$t2$ 到ALU的延迟为寄存器堆的读取延迟和ALU的延迟之和，从ALU到$t1$的延迟为寄存器堆的写入延迟。因此，关键路径的延迟为：

$2 \times$ 寄存器堆读取延迟 + ALU延迟 + 寄存器堆写入延迟

相关问题

单周期，写出addi $t1,$t2,100的数据通路

以下是addi $t1, $t2, 100的单周期数据通路：

1. 取指令阶段（IF）：从指令存储器中读取指令addi $t1,$t2,100。

2. 指令译码阶段（ID）：将指令进行译码，将$t2的值读出。

3. 执行阶段（EX）：将$t2的值与100相加，得到结果。

4. 存储结果阶段（MEM）：将计算结果写入$t1寄存器。

5. 写回阶段（WB）：无需进行写回操作。

以下是数据通路图：

          +-------------+
          | Instruction |
          |  Memory     |
          +-------------+
                  |
                  v
          +-------------+
          | Instruction |
          |   Fetch     +-----+
          +-------------+     |
                  |            |
                  v            |
          +-------------+     |
          | Instruction |     |
          |  Decode     +-----+
          +-------------+     |
                  |            |
                  v            |
          +-------------+     |
          |    ALU      |     |
          |  Operation  +-----+
          +-------------+     |
                  |            |
                  v            |
          +-------------+     |
          | Data Memory |     |
          |   Access    |     |
          +-------------+     |
                  |            |
                  v            |
          +-------------+     |
          |  Write-Back |     |
          |  Registers  |     |
          +-------------+     |

按照数据通路，写出addi $t1,$t2,100执行单周期

假设$t2$的值为$x$：

1. 取指令阶段（IF）：从指令存储器中读取指令，将PC+4的结果送到下一个阶段。

2. 译码/寄存器取数阶段（ID）：将指令解码，并从寄存器文件中读取$t2$的值$x$，将$x$和立即数100相加得到结果$y=x+100$，将$t1$的寄存器地址（$9$）和$y$送到下一个阶段。

3. 执行阶段（EX）：将$y$存储到$t1$寄存器中。

4. 访存阶段（MEM）：无操作。

5. 写回阶段（WB）：将$t1$寄存器的值更新为$y$。

整个指令的执行过程中，所需的时钟周期为1个，因此这是一个单周期执行的指令。