作者sate1128 (小夯夯)
看板Grad-ProbAsk
標題[理工] 計組 branch stall的位置
時間Mon Dec 26 11:00:23 2016
我最近在做題目的時候有個疑問
Branch在ID判斷時
要和前面的R-type空一格 lw空兩格
但是詳細來看的話空的那個stall應該放在哪？
我舉一個例子：
add後接bne 接下來bne predict 錯誤
我的想法是branch的stall接在它的IF之後
http://i.imgur.com/Lsm84Xw.jpg
如此一來bne的ID有在add的EX後 拿到正確的值
之後的add(correct)的IF也接在bne的ID後 也很合理
但是有些題目好像把stall放在branch的ID後
http://i.imgur.com/IV611EN.jpg
這樣add的EX的結果沒辦法給bne做判斷啊？
難道bne在stall還可以拿add的結果做運算？
但是這樣就沒有stall吧（暫停）
後面的add(correct)這樣接也蠻詭異
請問各位哪種才是對的？
如果是下面那種該怎麼解釋？
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※ 文章網址: https://webptt.com/m.aspx?n=bbs/Grad-ProbAsk/M.1482721226.A.1B1.html
1F：推 PTTleader: 有下面那種的題目嗎12/26 13:02
2F：推 newpuma: 第一種stall是為了解決1,2指令相依，有第二種的題目嗎？12/26 13:10
3F：→ ken52011219: 你這麼想吧 detect unit 是在ID偵測的 ，當偵測到 if12/26 13:17
4F：→ ken52011219: 判斷式為true 時 會執行stall12/26 13:17
5F：→ ken52011219: 那它所謂的stall 在實際面向該怎麼執行12/26 13:17
6F：→ ken52011219: 停止 control signal 往下一個stage 傳遞 停止 PC +412/26 13:19
7F：→ ken52011219: 傳達到 Instruction memory12/26 13:19
8F：→ ken52011219: ID 就會在下一個cycle時，持續執行ID 的指令 這樣就12/26 13:20
9F：→ ken52011219: 很明顯了12/26 13:20
10F：→ ken52011219: 第二個ID才是實際上的stall 所以你第二個才是對的12/26 13:24
11F：→ ken52011219: 但 stall功能自己要知道 為了方便檢查 寫2次ID 會比12/26 13:31
12F：→ ken52011219: 較好12/26 13:31
喔喔喔 原來是在ID偵測
而且我之前一直以為stall就是不做事
如果照k大這樣講
那這題第二題答案給的cycle12
是不是要改成13才對？
http://i.imgur.com/2CiznaR.jpg
http://i.imgur.com/6aglKBk.jpg
13F：推 aa06697: 第一個例子舉的怪怪的感覺@@ 猜錯是flush不是stall 另外12/26 14:01
下面例子的第二個stall
是我用來把那個cycle擋住的啦
他在stall之後才做flush
14F：→ aa06697: 不管是flush還是stall都是透過pipeline register操作 不12/26 14:01
15F：→ aa06697: 是你要stall就「馬上」stall 是下個cycle才算是stall12/26 14:01
16F：推 newpuma: 我以為原po是在問branch指令跟前一個指令的相依解決stall12/26 14:24
是這個沒錯啊XD
17F：→ newpuma: +forwarding耶 哈12/26 14:24
※ 編輯: sate1128 (140.113.186.245), 12/26/2016 19:33:04
※ 編輯: sate1128 (140.113.186.245), 12/26/2016 19:36:47
18F：→ k2shouai: 要改13沒錯，舊文有這題 12/26 19:51
20F：推 Transfat: ken大你的那張圖,為什麼第五個add的IF不是從第八個cycle 12/27 19:56
21F：→ Transfat: 開始呢？為什麼從第九個cycle才IF啊 12/27 19:56
22F：→ Transfat: 還有最後一個add也是為什麼從cycle14不是cycle13呀 12/27 19:57
23F：推 Transfat: 而且你說的p.534那題呀，如果stall cycle是c4,c7,c8,c13 12/27 20:44
24F：→ Transfat: 那麼total number of cycles不是等於5-1+8+1+2+1=16 嗎 12/27 20:44
25F：→ Transfat: 為什麼後面又多加了兩個1變成18啊 12/27 20:44
26F：→ Transfat: 阿我再回一篇好了 12/27 20:45
28F：→ ken52011219: 因為習慣性直接省略一些instruction來節省空間 但實 12/27 20:56
29F：→ ken52011219: 際上當第8 cycle 的時候，ID判定需要flush並將PC改 12/27 20:56
30F：→ ken52011219: 成原address+4 ，第九cycle時 ID將control signal 設 12/27 20:56
31F：→ ken52011219: 0 ，而IF 則會執行 原address+4 並不會與ID的flush 12/27 20:56
32F：→ ken52011219: 衝突到 12/27 20:56
33F：→ ken52011219: Trans大 的問題是沒有把flush算進總 cycle中 12/27 20:59
34F：→ ken52011219: 且這題flush並非為stall 故不用寫入 stall cycle中（ 12/27 21:00
35F：→ ken52011219: 依稀記得去年九月張凡說的） 12/27 21:00
36F：推 yupog2003: 我也來確認一下自己的觀念，因為真正的branch target 12/27 21:03
37F：→ ken52011219: 上面有點小錯，是在8 cycle時就將signal 設為0 12/27 21:03
38F：→ yupog2003: 要在bne的ID之後才會知道，如果預測錯誤的話就要像K大 12/27 21:04
39F：→ yupog2003: 這樣把真正的branch target的IF放在bne的ID之後 12/27 21:04
40F：→ yupog2003: 如果預測正確的話是不是可以直接畫在bne的IF之後就好？ 12/27 21:05
41F：→ yupog2003: 也就是當作什麼問題都沒有直接執行下去 12/27 21:05
42F：→ ken52011219: 沒錯，當預測成功時就會繼續執行跳至的address 不用f 12/27 21:07
43F：→ ken52011219: lush 12/27 21:07
44F：→ yupog2003: 那麼stall cycle似乎就只要列出data hazard就好？ 12/27 21:08
45F：→ yupog2003: 但是在算總cycle數的時候還是要把預測錯誤浪費的cycle 12/27 21:08
46F：→ yupog2003: 算進去？ 12/27 21:08
47F：→ yupog2003: flush跟stall我也常常搞混，他們共同點就是會浪費cycle 12/27 21:12
48F：→ yupog2003: 但是發生data hazard的時候是要"暫停"pipeline，所以是 12/27 21:12
49F：→ yupog2003: stall，而branch prediction錯誤是要"洗掉"之前的指令 12/27 21:13
50F：→ yupog2003: 所以是flush，這樣直接硬分不知道有沒有錯誤？ 12/27 21:13
51F：→ ken52011219: flush 與 stall 的差別最主要是一個直接洗掉某個 12/27 21:19
52F：→ ken52011219: 指令 而 Stall只是藉由延遲instruction 和避免 12/27 21:20
53F：推 Transfat: 我大概了解你們的說法了。因為預測錯誤，所以要在branch 12/27 21:20
54F：→ Transfat: 的ID階段執行flush和把control signal設為0,所以下一個 12/27 21:20
55F：→ Transfat: 指令add(PC+4)的IF需要在第九個cycle才可以執行。 12/27 21:20
56F：→ ken52011219: 訊號傳遞 來達到 stall 的功能 12/27 21:20