lb, lbu: Laden eines Bytes
lh, lhu: Laden eines Halbwortes
lw: Laden eines Wortes
ld*: Laden eines Doppelwortes
la*: Laden einer Addresse
li*: Laden eines Immidiate Wertes
sb: Speichern eines Bytes
sh: Speichern eines Halbwortes
sw: Speichern eines Wortes
sd*: Speichern eines Doppelwortes
addi, addu, addiu
sub
mult, multu
div, divu
rem*, abs*, neg*, not*
and, andi
or, ori
xor, xori
nor
Datenbewegungsbefehle
arithmetisch/logische Befehle
Schiebe und Rotationsbefehle
Gleitkommabefehle
Multimediabefehle
Systemsteuerbefehle
Programmsteuerbefehle
Synchronisationsbefehle
Stack- und Kellerarchitektur
Speicher- Speicherarchitektur
Lade und Speicherarchitektur
Register- Speicherarchitektur
Akkumulatorarchitektur
Dreiaddressformat
Zweiaddressformat
Einaddressformat
Nulladdressformat
Intel 8087, ATAM 862, Atmel
Einzelbit
Ganzzahl
Gleitkomma
Multimedia
singned
unsigned
packed
unpacked
bcd
ascii
Byte
Halbwort
Wort
Doppelwort
little-endian
big-endian
ieee-754-std
32: Einfach
64: Doppelt
80: Erweitert
f = (-1)^s * 1.m * 2^(e-b)
Unmittelbare Addressierung
Registeraddressierung
Direkte Addressierung
Registerindirekte Addressierung
Registerindirekte Addressierung mit Verschiebung
Registerindirekte Addressierung mit Autoinkrement/Dekrement
Steuereinheit
1.) Befehlsdekodierer
2.) Funktionsdekodierer
MemToReg
MemWrite
Branch
ALU-Src
ALU-Op
RegDst
RegWrite
Funktionsdekodierer
Befehlsdekodierer
ALU
Registersatz
Datenspeicher
Befehlsspeicher
Befehlszähler
Vorzeichenerweiterungseinheit
4 x MUX
1 x AND
2 x Addierer
1 x 2 Bit Shifter
Funktionsdekodierer
- Func
- ALU-Op
- ALU-Operanden
Datenspeicher:
- addresse
- Lesedaten
- Schreibedaten
- WE
Registersatz:
- Lese-Register-1
- Lese-Register-2
- Schreiberegister
- Lese-Daten-1
- Lese-Daten-2
- Schreibedaten
- WE
Befehlszähler
- PC (t)
- PC (t+1)
ALU:
- Ergebnis
- Null
Befehlsspeicher
- Leseaddresse
- Lesedaten
Func ALU-Op ALU-Operanden
00 x 010 - add
x1 x 110 - sub
1x 100 000 - add 010 - add
OpCode RegDst RegWrite Branch ALU-Src MemToReg MemWrite ALU-Op
r-typ 000 000 1 1 0 0 0 0 10
Verzweigungsbefehle
1.) Bedingt
2.) Unbedingt
- eq: equal
- ne: not equal
- gt: greater than
- ge: greater than equal
- lt: less than
- le: less than equal
Absolut: Branch
Befehlszählerrelativ: Jump
Befehlszählerindirekt: Jump Register
Befehlszählerrelativ: Zu dem aktuellen Befehlszähler wird der Wert im Register addiert, als Zweierkomplement
Befehlsindirekt: Der Befehlszähler wird durch das Register ersetzt
Befehlszählerrelativ: PC_neu = PC_alt + (I << 2)
Befehlszählerndirekt: PC_neu = PC_alt & 0xf000 0000 | (I << 2)
JAL: Jump and Link, speichern zusätzlich die Addresse die dem Sprungbefehl folgt
j, b*, jr: Befehlszählerrelativ, Absolut, Befehlszählerindirekt
jal
jalr
beqz*, bnez*
beq, bne
bgtz, bgez
bgt*, bge*
bltz, blez
blt*, ble*
1.) Befehl holen
2.) Befehl dekodieren
3.) Operanden der ALU bereitstellen
4.) Operation in der ALU ausführen
5.) Operanden in Architekturregister zurückschreiben
Zustandselemente, Pipeline
Befehlsspeicher
Befehlszähler
Registersatz
Datenspeicher
Pipeline-Segment
Pipeline-Stufe
Pipeline-Register
IF: Instruction Fetch Befehlsbereitstellungsphase
ID: Instruction Decode/Register Fetch: Befehlsdekodier und Operandenbereitstellungsphase
EX: Execute Addess Calculation: Ausführungsphase
MEM: Memory Access: Speicherzugriffsphase
WB: Write Back: Resultatspeicherphase
1.) Datenkonflikte
2.) Steuerflusskonflikte
3.) Struktur und Ressourcenkonflikte
VLIW - Very Long Instruction Word
1.) In Order Issue In Order Completion: VLIW-Prozessor
2.) Out Of Order Issue Out Of Order Completion: OOE-Prozessor
1.) Statische Sprungvorhersage
1.1.) Predict Always not taken
1.2.) Predict Always Taken
1.3.) Predict Backward Taken forward not taken
2.) Dynamisch, ein oder zwei Bit prädiktor
2.1.) Taken, Not Taken
2.2.) Strongly Taken, Weakly Taken, Strongly NT, Weakly NT
