[컴퓨터구조] Lecture 13: The Processor - Part2

경희대학교 김정욱 교수님의 컴퓨터구조 강의를 기반으로 정리한 글입니다.

Creating a Single Datapath

• Single Datapath: 인스트럭션을 순서대로 처리

R-format

I-format

• R-format과 달리 [20, 16]이 write reg로 쓰여야 해서 MUX를 추가함

Addressing in Branches and Jumps

• beq $s0, $s1, branch_location

J-format

A Simple Implementation Scheme

ALU Control(4-bits)

• ALUOp(2-bits) + “funct”(6-bits)
• ALU control은 인스트럭션의 타입에 의해 결정됨

• lw, sw → ALUOp: 00 → ALU control Input: 0010 → Add
• Branch equa → ALUOp: 01 → ALU control Input: 0110 → Compare register 1 and 2(subtract)
• R-type → ALUOp: 10

Designing the Main Control Unit

9 Control Signals(7 Signals + 2 lines ALUOp(00, 01, 10))

R-format

• RegDst(1): R-format 이므로
• RegWrite(1): 연산을 수행한 결과를 Dst 레지스터에 쓰므로

I-format(lw)

• RegWrite(1): dst 레지스터에 쓰므로
• ALUSrc(1): 인스트럭션의 const/address를 더하므로
• MemtoReg(1): Data memory로부터의 데이터를 저장하므로
• MemRead(1): Data memory의 데이터를 읽으므로

I-format(sw)

• ALUSrc(1): 인스트럭션의 const/address를 더하므로
• MemWrite(1): Data memory의 데이터에 쓰므로

I-format(beq)

• Branch(1): PCSrc + Zero signal가 결합된 것 → Zero를 만족(1), PCSrc가 1

J-format(jump)

• Jump(1): 따로 있어서 간단