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DAY
18
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Software Development
RISC-V 與處理器之架構學習及應用
系列 第
18
篇
[Day18] Processor 概念 (1/2)
16th鐵人賽
凱特
2024-10-02 23:32:25
29 瀏覽
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一、Processor
處理器執行的主要步驟:
1. 指令擷取
2. 暫存器
3. 執行 (ALU)
4. 記憶體存取
5. 寫回
二、Single Cycle Machine
控制單元
負責管理像是 ALU 控制與分支等訊號。
指令記憶體
用於讀取指令。
資料記憶體
負責資料操作(讀取/寫入)。
整個指令在一個週期內完成,這可能需要最長的執行時間,尤其是像載入字(
lw
)這類指令,因為記憶體存取時間較長。
三、Multicycle Machine
指令的執行被分解成多個較小的步驟,允許不同部分在不同的週期內執行。
並非所有指令都需要在每個週期中執行相同的步驟。資料可以在不同階段被擷取或寫回,從而提高效率並更有效地利用時間。
臨時暫存器
用來在週期之間儲存數值。
四、Control Unit
RegDst
:決定讀取哪個暫存器。
RegWrite
:啟用寫入暫存器。
ALUSrcA
:選擇 ALU 的輸入來源。
ALUOp
:指定 ALU 操作(例如加法、分支)。
PCSource
:控制程式計數器用於跳躍或分支。
MemWrite
:啟用寫入資料到記憶體。
PCWriteCond
:條件性地寫入程式計數器(跳躍)。
MemRead
:啟用從記憶體讀取資料。
狀態暫存器
:追蹤指令執行的當前狀態。
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