lb, lbu
lh, lhu
lw
ld*
la*
li*
sb
sh
sw
sd*
add, addi, addiu
sub
mult, multu
div, divu
and, andi
or, ori
xor, xori
not, rem, abs*, neg*
Datenbewegungsbefehle
arithmetisch logische Befehle
Schiebe und Rotationsbefehle
Gleitkommabefehle
Multimediabefehle
Systemsteuerbefehle
Synchronisationsbefehle
Programmsteuerbefehle
Dreiaddressformat
Zweiaddressformat
Einaddressformat
Nulladdressformat
Lade- und Speicherarchitektur
Register- Speicherarchitektur
Speicher- Speicherarchitektur
Akkumulatorarchitektur
Stack und Kellerarchitektur
signed
unsigned
packed
unpacked
bcd
ascii
little-endian
big-endian
einzelbit
ganzzahl
gleitkomma
multimedia
byte
halbwort
wort
doppelwort
ieee-754-std
f = (-1)\^s * 1.m * 2\^(e-b)
32: einfache
64: doppelte
80: erweiterte
Absolute Addressierung
Unmittelbare Addressierung
Registeraddressierung
Direkte Addressierung
Indirekte Addressierung
Indirekte Addressierung mit Verschiebung
Indirekte Addressierung mit Autoinkrement/Dekrement
Indizierte Addressierung
Indizierte Addressierung mit Verschiebung
Steuereinheit
1.) Befehlsdekodierer
2.) Funktionsdekodierer
MemToReg
MemWrite
Branch
ALU-Src
ALU-Op
RegDst
RegWrite
Befehlsdekodierer
Funktionsdekodierer
Registersatz
Datenspeicher
ALU
Befehlsspeicher
Befehlsz"ahler
Vorzeichenerweiterungseinheit
1 x AND
2 x Addier
4 x MUX
1 x 2 Bit Shifter
Befehlsdekodierer
MemToReg
MemWrite
Branch
ALU-Src
ALU-Op
RegDst
RegWrite
Funktionsdekodierer
Func
ALU-Op
ALU-Operation
ALU:
- Ergebnis
- Null
AND:
- PCSrc
Registersatz
- Lese-Daten-1
- Lese-Daten-2
- Schreibedaten
- Lese-Register-1
- Lese-Register-2
- Schreiberegister
- WE
Datenspeicher
- Leseaddresse
- Lesedaten
- Schreibedaten
- WE
Befehlsz"ahler
- PC (t)
- PC (t+1)
Befehlsspeicher:
- Lesedaten
- Lesedaten
ALU-Op Func ALU-Operation
00 x 010 - add
x1 x 110 - sub
1x 100 000 - add 010 - add
OpCode RegDst RegWrite Branch ALU-Src MemToReg MemWrite ALU-Operation
r-typ 000 000 1 1 0 0 0 0 10
Verzweigungsbefehle
1.) Bedingt
2.) Unbedingt
Absolute: Branch
Befehlsz"ahlerrelativ: Jump
Befehlsz"ahlerindirekt: Jump Register
eq - equal
ne - not equal
gt - greater than
ge - greater equal
lt - less than
le - less equal
j, b*, jr
jal
jalr
beq, bne
beqz*, bnez*
blt, ble
bltz*, blez*
bgt, bge
bgtz*, bgez*
PC_neu = PC_alt + (i << 2)
PC_neu = PC_alt \& 0xf000 0000 | (i << 2)
1.) Befehl holen
2.) Befehl dekodieren
3.) Operanden der ALU bereitstellen
4.) Operation in der ALU ausf"uhren
5.) Operanden in Architekturregister zur"uckschreiben
IF - Instruction Fetch - Befehlsbereitsstellungsphase
ID - Instruction Decode Register Fetch - Befehlsdekodieren und Operandenbereitsstellungsphase
EX - Execute Address Calculation - Ausf"uhrungsphase
MEM - Memory Access - Speicherzugriffsphase
WB - Write Back Resultatspeichersphase
1.) Steuerflusskonflikte
2.) Datenkonflikte
3.) Struktur und Ressourcenkonflikte
1.) In Order Issue In Order Completion
2.) Out Of Order Issue Out Of Order Completion
1.) Statische Sprungvorhersage
1.1.) Predict Always Not Taken
1.2.) Predict Always Taken
1.3.) Predict Backward Taken Forward Not Taken
2.) Dynamische
2.1.) taken not taken
2.2.) strongly taken, weakly taken, strongly not taken, weakly not taken.