[컴퓨터 구조] Lecture 13: The Processor - Part2

경희대학교 김정욱 교수님의 컴퓨터 구조 강의 내용을 기반으로 한 정리글

 

Creating a Single Datapath

R-format

• ALUOp는 명령어의 "funct" 필드에 의해서 정해진다.

 

 

I-format

• R-format과 input이 다르다.

• problem) R format과 달리, [20:16]이 write reg로 쓰임 -> mux 추가를 통해 해결

-> 2에서 read reg2에 t0값이 들어가도, mux를 통해 걸러내기 때문에 괜찮다. 

-> lw, sw에서는 먹스의 윗 값을 받아들임

 

 

Addressing in Branches and Jumps

• Target Address = (PC + 4) + Offset * 4

 

 

• beq $s0, $s0, branch_location

 

J-format Data path

 

 

 A Simple Implementation Scheme

ALU Control

• ALUOp (2-bits) + "funct" (function field) (6-bits)
• ALU Control은 instructions의 type에 의해 결정됨

Truth Table

 

• lw, sw: 00 -> ALU control input: 0010 - Add address
• Branch Equal: 01 -> ALU control input: 0110 - Compare reg 1 & 2(subtract)
• R-type: 10

 

Designing the Main Control Unit

R-format

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

 

 

I-format(lw)

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

 

I-format(sw)

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

 

I-format(beq)

• Branch(1): PCSrc + Zero signal이 결합 -> zero를 만족(1), PCSrc(1)

-> zero와 Branch가 And Gate로 연결됨

 

J-format(jump)

• signal이 별도로 존재