Computer Science

컴퓨터구조

3. Data Transfer Instructions
  • H
Mar 16, 2023
  1. r-format
  2. i-format
  3. lw
  4. sw
  5. lb
  6. sb

2. Arithmetic Instructions

Levels of Program CodeRegister File in Verilogmodule쓰기읽기ExampleInstructions Fieldsaddsub
Created by
  • H
    HM
Date
Mar 9, 2023

Levels of Program Code

컴파일러의 역할
high-level 언어를 어셈블리 언어로 바꾸는 것까지
→ one to many 매핑 (여러 컴퓨터에 하나의 컴파일러로 가능)
어셈블러의 역할
기계어로 바꾸는 역할
→ one to one 매핑 (컴퓨터마다 다른 매핑)
high-level L
Portability가 높다 → 이식성이 높다

Register File in Verilog

module

modulemodule 단위로 설계한다
레지스터파일을 가져오고싶으면 레지스터파일도 모듈이라고 간주해야 함
module 로 시작하고 모든 코드가 끝난 뒤 endmodule 로 끝낸다
2023년 3월 9일

쓰기

매 클락 라이징엣지 && writing enable 일 때만
<= (non-blocking assignment) 대소관계가 아닌 assign!
= (blocking assignment) 도 assign

읽기

조합회로로 이뤄짐
ra1이 가리키고 있는 레지스터의 값을 rd1에 내뱉음
assign rd1 = (ra1 != 0) ? rf[ra1] : 0;
→ ra1 address가 0이 아닐 때만 처리해라
→ 0이면 0을 강제로 내뱉는다
0번 레지스터는 원하는 값을 쓸 수 있는 것이 아닌 항상 0으로 고정되어 있음 (0 32bit로 이뤄져있음)
→ 0을 32개 보관하는 레지스터
read-only register
쓰기를 시도한다고 해서 0이외의 값이 쓰여지는 것은 아님
⇒ 그래서 0을 내뱉도록 디자인 하는 것
유용한 경우
카피할 때 0번 레지스터 값을 더해서 옮기면 카피와 동일한 역할
→ 명령어 set을 쓰지 않고도 가능

Example

sub $7 $7 $2 →

Instructions Fields

MIPS 명령어는 필드로 구성되어 있음
op 6-bits
rs 5-bits
우리가 접근하고자 하는 레지스터 번호의 첫번째 번호
(first source operand)
rt 5-bits
두번째 번호 (second source operand)
rd 5-bits (destination)
결과의 목적지가 있는 레지스터
shamt (shift amount) 5-bits
→ 몇 칸을 shift 할 지를 명령할 수 있음
funct 6-bits
op 6bit와 funct 6bit를 합쳐 어떤 연산인지 알 수 있다

add

R format instruction
add rd, rs, rt
→ R format 명령어 (레지스터들을 3개 필요로 하는 포맷이라서)
in CPU
rs는 src1
rs2는 src2 …
→ R17, 18이 ALU의 입력으로 들어감

sub

R format instruction
sub rd, rs, rt
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