Transcript ppt - Universidad de Sonora

El procesador
Datapath para las instrucciones de carga y
almacenamiento (load/store)
Instrucciones load/store
 Forma:
 lw $r1, offset ($r2)
; r1 ← Memoria[r2 + offset]
 sw $r1, offset ($r2)
; Memoria[r2 + offset] ← r1
 Hay que sumar el offset (16 bits con signo) al
registro base $r2.
 lw tiene que escribir el valor en $r1.
 sw tiene que leer el valor de $r1.
 lw y sw también usan el banco de registros y la ALU.
 Además se necesita extender el signo al mover
cantidades de 16 a 32 bits.
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Extender el signo
 ¿El número 8016 es positivo o negativo?
 Depende…
 Si es una constante de 8 bits, 8016 es negativo.
8016 = 100000002 = -12810
 Si es una constante de 16 bits, 8016 es positivo.
8016 = 00000000100000002 = +12810
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Extender el signo
 Para copiar una constante de m bits a n bits, n > m,
hay que tener cuidado con el signo.
 Constante de 8 bits.
 8016 = 100000002 = -12810
 Constante de 16 bits.
 00000000100000002 = 008016 = +12810 ¡Incorrecto!
 11111111100000002 = FF8016 = -12810 Correcto
 El bit de signo se extiende al resto de los bits.
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Extender el signo
 Otro ejemplo…
 Constante positiva de 8 bits
 001010112 = 2B16 = 4310
 Constante positiva de 16 bits
 00000000001010112 = 2B16 = 4310
 El signo positivo se extendió.
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Extender el signo
 Unidad de extensión de signo.
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¿Positivo o negativo?
 En la instrucción de MIPS
 lw $t1, 0x8020 ($a0)
 ¿Qué dirección de memoria hay que accesar?
 En MIPS, todas las constantes son de 16 bits.
 802016 = 10000000001000002 = -3273610
 El resultado de la instrucción es:
 t1 ← Memoria [a0 – 32736]
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Instrucciones load/store
 Además de la unidad de extensión de signo…
 Se necesita una memoria de datos.
 No confundir con la memoria de instrucciones.
 La memoria de datos almacena los datos (segmento
.data en MIPS).
 La memoria de datos es usada por:
 La instrucción lw lee de la memoria de datos.
 La instrucción sw escribe en la memoria de datos.
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Memoria de datos
 4 entradas:
 Dirección del registro.
 Dato a escribir (cuando es escritura).
 Señal de modo de lectura.
 Señal de modo de escritura.
 1 salida:
 Dato leído (cuando es lectura).
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Memoria de datos
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Instrucciones load/store

1.
2.
3.
4.
En resumen, el datapath para las instrucciones
load y store utiliza:
El banco de registros para leer y escribir registros.
ALU para sumar el registro base y el offset.
La unidad de extensión de signo para mover
constantes de 16 a 32 bits.
Memoria de datos.
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