buon lavoro a tutti.. -
Valerio Battaglia
-
- Ingegneria Informatica - Triennale
- Mercoledì, 09 Maggio 2007
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e quest'ultimo lo apro io buon lavoro a tutti..
buon lavoro a tutti.. Comment
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Allora, cominciamo col dire che le istruzione vanno fatte dalla 3 alla prima: una push deve scrivere nello stack e devi fare a livello di cpu quello che facevi in assembler.
Quindi:
1) PC = PC+4
passo "jolly", nel senso che nelle prime due fasi della CPU, IF ed EX, si aggiorna il contatore facendo PC=PC+4 e si carica l'istruzione in memoria (oltre a calcolare l'indirizzo di branch nel caso l'istruzione si rivelasse tale)
2) R[29]=R[29]-4
Dobbiamo decrementare lo stack di 1 word (propri ocome in assembler quando dovevamo effettuare la chiamata ricorsiva salvando $ra).
Come puoi vedere il tutto consiste in 3 passaggi mentali: carico R[29], faccio la differenza R[29]-4 e butto il risultato dentro R[29].
Quindi dobbiamo dividere in diversi passaggi:
2.a) Carico il registro 29: dato che non viene passato in ingresso (ovvero il valore del registro non è dato nè attraverso rs, rt o rd, devo passarlo io manualmente alla CPU. Quindi per passarlo ed effettuare poi la sottrazione con 4 (che è uno dei valori in ingresso per il secondo valore della ALU) devo passarlo come primo valore: dato che devo leggere il valore dal registro lo devo passare come valore READ REGISTER 1. Aggiungo quindi il valore 29 in ingresso a read register 1. Qui però già entrava un altro valore, quindi inserisco un mux in modo che il controllore possa inviare l'input per scegliere tra i due a seconda dell'istruzione.
2.b) Già implementato: tramite READ DATA 1 viene salvato in A il valore R[29], il 4 è già in ingresso all'ALU, mentre la differenza è giù implementata.
2.c) Salviamo il valore in R[29]. Questo vuol dire che il registro 29 dovrà essere un valore di ingresso per WRITE REGISTER: diamo quindi in ingresso al campo write register il valore 29: questo campo era però già usato da ISTRUCTION 20-16 e 15-11: dobbiamo quindi allargare il mux esistente con un altro bit che avrà in ingresso il valore 29.
3) Manca l'ultimo passo: M[R[29]]=R[rt], ovvero salvare nella memoria il valore del registro rt: questo registro era passato giàcome READ REGISTER 2, quindi il valore verrà letto dal registro e uscirà da READ DATA 2 per finire in B: da B il valore va a finire in WRITE DATA, ovvero finirà come dato da scrivere nella locazione della memoria: la locazione era stata già calcolata al punto 2 decrementando lo stack e finiva in ADDRESS come risultato della somma dell'ALU (ovvero ALU OUT). Avendo tutti i dati l'operazione di write viene svolta e abbiamo quindi finito tutte le operazioni.
Spero di essere stato abbastanza chiaro, scusa se ho sbagliato la punteggiatura o altro ma sono tornato alle 6 dalla discoteca ^^.
Per quanto riguarda l'automa è ancora più facile:
i valore dell'autome 1 e 2 (IF ed EX) sono sempre uguali e non vanno modificati, ora dobbiamo capire cosa fa l'istruzione secondo quanto implementato nella CPU.
Ci troviamo dopo le prime due istruzioni nel blocco ISTRUCTION REGISTER: da qui devo leggere i due registri, quindi incontro il primo mux: questo ha un controllo ovviamente, chiamato dal professore READCtrl: dato che devo mandare in input il valore 29 sceglierò 1, creo quindi nell'automa un nuovo stato con solo quel valore (che non essendo specificato è posto a 1). Una volta letti i dati arriviamo quindi in A e B e finisce il ciclo di clock (il che vuol dire che avremo un nuovo stato).
Ora che siamo in A e B andiamo ovviamente nell'ALU per eseguire R[29]-4: è una sottrazione quindi il valore ALUOP lo poniamo a 01 (che rappresenta la sottrazione) dando in ingresso il valore di A ed il valore 4, ovvero SourceA=1 (valore del registro 29) e SourceB=01 (valore 4). Il risultato finisce in ALU OUT e termin quindi il ciclo di clock (dobbiamo creare quindi un altro stato).
Ora il nostro valore calcolato deve essere inviato alla memoria, poichè rappresenta l'indirizzo nel quale scrivere, ma devo anche aggiornare il valore dello stack nel registro facendo R[29]=R[29]-4: anzichè fare due operazioni, dato che in ogni ciclo di clock posso al accedere una volta a memoria, registro e alu, faccio tutto nello stesso passo (con un singolo stato quindi). Per quanto rigurda l'aggiornamento del registro avrò questi valori: MemToReg = 0, ovvero prendo il valore di ALu out (che era R[29]-4), RegWrite = 1 perchè devi scrivere nel registro e RegDst = 10, ovvero il valore in cui scrivere è dato dal registro 29.
Per quanto riguarda invece il salvataggio del valore in memoria avrò quindi : IorD=1 (ovvero prendo il risultato di Alu out), MemWrite=1 perchè scrivo nella memoria.
Ora non avendo altre operazioni finisce il ciclo di clock, termino l'istruzione push e torno quindi allo stato 0 (IF) per l'istruzione successiva.
Oddio, spero sia tutto chiaro, ho scritto proprio tanto
Quindi:
1) PC = PC+4
passo "jolly", nel senso che nelle prime due fasi della CPU, IF ed EX, si aggiorna il contatore facendo PC=PC+4 e si carica l'istruzione in memoria (oltre a calcolare l'indirizzo di branch nel caso l'istruzione si rivelasse tale)
2) R[29]=R[29]-4
Dobbiamo decrementare lo stack di 1 word (propri ocome in assembler quando dovevamo effettuare la chiamata ricorsiva salvando $ra).
Come puoi vedere il tutto consiste in 3 passaggi mentali: carico R[29], faccio la differenza R[29]-4 e butto il risultato dentro R[29].
Quindi dobbiamo dividere in diversi passaggi:
2.a) Carico il registro 29: dato che non viene passato in ingresso (ovvero il valore del registro non è dato nè attraverso rs, rt o rd, devo passarlo io manualmente alla CPU. Quindi per passarlo ed effettuare poi la sottrazione con 4 (che è uno dei valori in ingresso per il secondo valore della ALU) devo passarlo come primo valore: dato che devo leggere il valore dal registro lo devo passare come valore READ REGISTER 1. Aggiungo quindi il valore 29 in ingresso a read register 1. Qui però già entrava un altro valore, quindi inserisco un mux in modo che il controllore possa inviare l'input per scegliere tra i due a seconda dell'istruzione.
2.b) Già implementato: tramite READ DATA 1 viene salvato in A il valore R[29], il 4 è già in ingresso all'ALU, mentre la differenza è giù implementata.
2.c) Salviamo il valore in R[29]. Questo vuol dire che il registro 29 dovrà essere un valore di ingresso per WRITE REGISTER: diamo quindi in ingresso al campo write register il valore 29: questo campo era però già usato da ISTRUCTION 20-16 e 15-11: dobbiamo quindi allargare il mux esistente con un altro bit che avrà in ingresso il valore 29.
3) Manca l'ultimo passo: M[R[29]]=R[rt], ovvero salvare nella memoria il valore del registro rt: questo registro era passato giàcome READ REGISTER 2, quindi il valore verrà letto dal registro e uscirà da READ DATA 2 per finire in B: da B il valore va a finire in WRITE DATA, ovvero finirà come dato da scrivere nella locazione della memoria: la locazione era stata già calcolata al punto 2 decrementando lo stack e finiva in ADDRESS come risultato della somma dell'ALU (ovvero ALU OUT). Avendo tutti i dati l'operazione di write viene svolta e abbiamo quindi finito tutte le operazioni.
Spero di essere stato abbastanza chiaro, scusa se ho sbagliato la punteggiatura o altro ma sono tornato alle 6 dalla discoteca ^^.
Per quanto riguarda l'automa è ancora più facile:
i valore dell'autome 1 e 2 (IF ed EX) sono sempre uguali e non vanno modificati, ora dobbiamo capire cosa fa l'istruzione secondo quanto implementato nella CPU.
Ci troviamo dopo le prime due istruzioni nel blocco ISTRUCTION REGISTER: da qui devo leggere i due registri, quindi incontro il primo mux: questo ha un controllo ovviamente, chiamato dal professore READCtrl: dato che devo mandare in input il valore 29 sceglierò 1, creo quindi nell'automa un nuovo stato con solo quel valore (che non essendo specificato è posto a 1). Una volta letti i dati arriviamo quindi in A e B e finisce il ciclo di clock (il che vuol dire che avremo un nuovo stato).
Ora che siamo in A e B andiamo ovviamente nell'ALU per eseguire R[29]-4: è una sottrazione quindi il valore ALUOP lo poniamo a 01 (che rappresenta la sottrazione) dando in ingresso il valore di A ed il valore 4, ovvero SourceA=1 (valore del registro 29) e SourceB=01 (valore 4). Il risultato finisce in ALU OUT e termin quindi il ciclo di clock (dobbiamo creare quindi un altro stato).
Ora il nostro valore calcolato deve essere inviato alla memoria, poichè rappresenta l'indirizzo nel quale scrivere, ma devo anche aggiornare il valore dello stack nel registro facendo R[29]=R[29]-4: anzichè fare due operazioni, dato che in ogni ciclo di clock posso al accedere una volta a memoria, registro e alu, faccio tutto nello stesso passo (con un singolo stato quindi). Per quanto rigurda l'aggiornamento del registro avrò questi valori: MemToReg = 0, ovvero prendo il valore di ALu out (che era R[29]-4), RegWrite = 1 perchè devi scrivere nel registro e RegDst = 10, ovvero il valore in cui scrivere è dato dal registro 29.
Per quanto riguarda invece il salvataggio del valore in memoria avrò quindi : IorD=1 (ovvero prendo il risultato di Alu out), MemWrite=1 perchè scrivo nella memoria.
Ora non avendo altre operazioni finisce il ciclo di clock, termino l'istruzione push e torno quindi allo stato 0 (IF) per l'istruzione successiva.
Oddio, spero sia tutto chiaro, ho scritto proprio tanto
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ragazzi scusate ma per quanto riguarda l'implementazione di nuove istruzioni nel multiciclo nn bisogna ottimizzare le prestazioni basta che funzioni tutto vero?
per esempio ho fatto una pop con otto step, compresi i primi due classici...
perchè nn ho capito bene cosa vuole dire il prof quando dice che in ogni step si può fare al più:
un'operazione con l'alu
un'accesso ai registri
un accesso alla memoria
un'ultima cosa: qualcuno può spiegare bene l'istruzione blt fatta in classe dal prof?
grazie...
per le ottimizzazioni non importa, basta funzioni. Per le operazioni vuol dire chenello stesso ciclo di clock posso al massimo fare un accesso alla memoria ed una operazione (tipo l'ultimo stato della push per intenderci) mentre ad esempio non posso fare due somme nello stesso ciclo di clock (perchè non posso accedere due volre all'ALU).
Ancora la sto facendo (son delkl'altro canale), appena fatta te lo dico
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