高级系统结构-记分牌算法讲解(含全部代码)

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记分牌算法的四个阶段

记分牌算法的三个状态表

指令执行周期

代码分享

代码使用

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结果


记分牌算法的四个阶段

Issue:解析指令,检查是否存在结构相关(structural hazards)及写后写数据相关(WAW)。

Read Operands:检查是否存在写后读数据相关(RAW),若没有,读操作数。

满足前两个阶段即可进入下一阶段,无需等待。即按序发出,乱序执行。

Execution:收到操作数后执行。

Write Result:检查是否存在读后写数据相关(WAR),若没有,写入。

记分牌算法的三个状态表

Instruction status:记录指令处于四个阶段中的哪一个。

Functional unit status:指示功能单元的状态,共9个字段。

  • Busy-指示功能单元是否忙。
  • Op-指示功能单元执行的操作。
  • Fi-目的地寄存器
  • Fj,Fk-源寄存器编号
  • Qj,Qk-产生源寄存器Fj,Fk的功能单元
  • Rj,Rk-Fj,Fk准备就绪的标志

Register result status:指示哪个功能单元将写入寄存器,没有时显示空白。

指令执行周期

指令执行周期表
指令 周期
LD 1
SD 1
ADDD 2
SUBD 2
MULT 10
DIVD 40

代码分享

Github

代码使用

程序导入Pycharm,python manage.py runserver。如果有缺包问题,请看package.txt。

上课演示

仅需展示前端每个功能部件的功能,挑几个周期讲解下指令为什么执行到这一步,有哪些数据相关。

注意项:1.不用打开后端,给王老师(如果你也是她的学生,记得前端多改点)讲某个变量什么意思,没人愿意听这个。

               2.前端界面一定要对比清楚,颜色比较合适。

               3.在我的代码基础上可以增加类似Windlx的统计窗口,会有加分。

               4.教三的是VGA接口,就是那个双排的,现在电脑一般都没有了,如果你的没有,记得拿转接头。

结果

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