5.5硬布線(xiàn)控制器基本思想：由硬件邏輯電路（門(mén)電路和觸發(fā)器）產(chǎn)生控制信號(hào)設(shè)計(jì)目標(biāo)：使用最少元件，取得最高操作速度一旦控制部件構(gòu)成后，除非重新設(shè)計(jì)和物理上對(duì)它重新布線(xiàn)，否則要想增加新的控制功能是不可能的。請(qǐng)閱讀1，2段一、硬布線(xiàn)控制器結(jié)構(gòu)C=f(I,M,T,B)輸入信號(hào)二、指令執(zhí)行流程三、微操作信號(hào)設(shè)計(jì)過(guò)程

（硬布線(xiàn)控制器設(shè)計(jì)過(guò)程）確定系統(tǒng)的所有機(jī)器指令（指令系統(tǒng)）畫(huà)出所有機(jī)器指令流程；找出每個(gè)信號(hào)的所有條件，加上節(jié)拍電位和節(jié)拍脈沖，寫(xiě)出信號(hào)邏輯表達(dá)式；歸并整理化簡(jiǎn)表達(dá)式；用門(mén)電路或可編程器件實(shí)現(xiàn)。想一想？微程序控制器設(shè)計(jì)過(guò)程確定系統(tǒng)的所有機(jī)器指令（指令系統(tǒng)）畫(huà)出所有機(jī)器指令流程；按流程編寫(xiě)微程序；裝入控制器存儲(chǔ)器，用測(cè)試程序進(jìn)行調(diào)試。P157,例3,寫(xiě)出控制信號(hào)的邏輯表達(dá)式Tx在圖中看不出來(lái)總結(jié)：兩種控制器比較執(zhí)行速度可擴(kuò)展性規(guī)整性設(shè)計(jì)的難易程度電路復(fù)雜程度應(yīng)用范圍微程序硬布線(xiàn)一、并行處理技術(shù)(閱讀)并行的含義時(shí)間并行空間并行時(shí)間并行＋空間并行5.7流水CPU二、流水計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)組成（示例）多體交叉存儲(chǔ)器cache指令部件（指令I(lǐng)+K+1）(指令I(lǐng)+K)(指令I(lǐng)+2)(指令I(lǐng)+1)執(zhí)行部件（指令I(lǐng)）內(nèi)外三、流水CPU的時(shí)空?qǐng)DIFIDEXWB入出I1I2I3I4I5I1I2I3I4I5I1I2I3I4I5I1I2I3I4I5空間WBEXIDIF12345678時(shí)間T超標(biāo)量流水線(xiàn)流水線(xiàn)的分類(lèi)

(在不同的并行等級(jí)上的分類(lèi))指令流水線(xiàn)(CPU內(nèi))算術(shù)流水線(xiàn)(運(yùn)算器內(nèi))處理機(jī)流水線(xiàn)(處理機(jī)間)四、流水線(xiàn)中的主要問(wèn)題資源相關(guān)：爭(zhēng)用同一硬件資源數(shù)據(jù)相關(guān)：等前面指令執(zhí)行結(jié)果控制相關(guān)：轉(zhuǎn)移指令引起(R2)+(R3)→R1(R1)-(R5)→R4(R1)∧(R7)→R6如何解決？如何解決？如何解決？假設(shè)執(zhí)行過(guò)程分5段例4：流水線(xiàn)中有三類(lèi)數(shù)據(jù)相關(guān)沖突：寫(xiě)后讀相關(guān)；讀后寫(xiě)相關(guān)；寫(xiě)后寫(xiě)相關(guān)。判斷以下三組指令各存在哪種類(lèi)型的數(shù)據(jù)相關(guān)。(1)I1:

ADDR1，R2，R3；(R2)+(R3)->R1

I2:

SUBR4，R1，R5；(R1)-(R5)->R4(2)I3:

STAM(x)，R3；(R3)->M(x)，M(x)存儲(chǔ)單元

I4:

ADDR3，R4，R5；(R4)+(R5)->R3

(3)I5:

MULR3，R1，R2；(R1)×(R2)->R3

I6:

ADDR3，R4，R5；(R4)+(R5)->R3

寫(xiě)后讀讀后寫(xiě)寫(xiě)后寫(xiě)5.8RISCCPU讀P171頁(yè)RISC概括的三個(gè)基本要素RISC機(jī)器的特征是小結(jié)流水CPU的設(shè)計(jì)思想有哪三種沖突P175,例5，畫(huà)時(shí)空?qǐng)DP175,例5，畫(huà)時(shí)空?qǐng)DW2W1乘3乘2乘1加2加1取/存D1D1F2F1T1T2T3T4T5T6T7T8T9T10橫軸-時(shí)間，縱軸-空間I1:M(A)->R1I2:(R2)+(R1)->R2I3:(R3)+(R4)->R3I4:(R4)*(R5)->R4I5:M(B)->R6I6:(R6)*(R7)->R6W2I6W1I1I2I3I4I5乘3I4I6乘2I4I6乘1I4I6加2I2I3加1I2I3取/存I1I5D1I2I4I6D1I1I3I5F2I2I4I6F1I1I3I5T