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#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#define MAXLINELENGTH 1000 /* 机器指令的最大长度 */
#define MEMSIZE 10000 /* 内存的最大容量 */
#define NUMREGS 32 /* 寄存器数量 */
/*
* 操作码和功能码定义
*/
#define regRegALU 0 /* 寄存器-寄存器的ALU运算的操作码为0 */
#define LW 35
#define SW 43
#define ADDI 8
#define ANDI 12
#define BEQZ 4
#define J 2
#define HALT 1
#define NOOP 3
#define addFunc 32 /* ALU运算的功能码 */
#define subFunc 34
#define andFunc 36
#define NOOPINSTRUCTION 0x0c000000;
/*
* 执行单元
*/
#define LOAD1 1
#define LOAD2 2
#define STORE1 3
#define STORE2 4
#define INT1 5
#define INT2 6
#define NUMUNITS 6 /* 执行单元数量 */
char *unitname[NUMUNITS] = {"LOAD1", "LOAD2", "STORE1", "STORE2", "INT1", "INT2"}; /* 执行单元的名称 */
/*
* 不同操作所需要的周期数
*/
#define BRANCHEXEC 3 /* 分支操作 */
#define LDEXEC 2 /* Load */
#define STEXEC 2 /* Store */
#define INTEXEC 1 /* 整数运算 */
/*
* 指令状态
*/
#define ISSUING 0 /* 发射 */
#define EXECUTING 1 /* 执行 */
#define WRITINGRESULT 2 /* 写结果 */
#define COMMITTING 3 /* 提交 */
char *statename[4] = {"ISSUING", "EXECUTING", "WRITINGRESULT", "COMMTITTING"}; /* 状态名称 */
#define RBSIZE 16 /* ROB有16个单元 */
#define BTBSIZE 8 /* 分支预测缓冲栈有8个单元 */
/*
* 2 bit 分支预测状态
*/
#define STRONGNOT 0
#define WEAKTAKEN 1
#define WEAKNOT 2
#define STRONGTAKEN 3
/*
* 分支跳转结果
*/
#define NOTTAKEN 0
#define TAKEN 1
typedef struct _resStation
{ /* 保留栈的数据结构 */
int instr; /* 指令 */
int busy; /* 空闲标志位 */
int Vj; /* Vj, Vk 存放操作数 */
int Vk;
int Qj; /* Qj, Qk 存放将会生成结果的执行单元编号 */
int Qk; /* 为零则表示对应的V有效 */
int exTimeLeft; /* 指令执行的剩余时间 */
int reorderNum; /* 该指令对应的ROB项编号 */
} resStation;
typedef struct _reorderEntry
{ /* ROB项的数据结构 */
int busy; /* 空闲标志位 */
int instr; /* 指令 */
int execUnit; /* 执行单元编号 */
int instrStatus; /* 指令的当前状态 */
int valid; /* 表明结果是否有效的标志位 */
int result; /* 在提交之前临时存放结果 */
int storeAddress; /* store指令的内存地址 */
int realBeqAddress;
int pc;
int addValid;
} reorderEntry;
typedef struct _regResultEntry
{ /* 寄存器状态的数据结构 */
int valid; /* 1表示寄存器值有效, 否则0 */
int reorderNum; /* 如果值无效, 记录ROB中哪个项目会提交结果 */
} regResultEntry;
typedef struct _btbEntry
{ /* 分支预测缓冲栈的数据结构 */
int valid; /* 有效位 */
int branchPC; /* 分支指令的PC值 */
int branchTarget; /* when predict taken, update PC with target */
int branchPred; /* 预测:2-bit分支历史 */
} btbEntry;
typedef struct _machineState
{ /* 虚拟机状态的数据结构 */
int pc; /* PC */
int cycles; /* 已经过的周期数 */
resStation reservation[NUMUNITS]; /* 保留栈 */
reorderEntry reorderBuf[RBSIZE]; /* ROB */
regResultEntry regResult[NUMREGS]; /* 寄存器状态 */
btbEntry btBuf[BTBSIZE]; /* 分支预测缓冲栈 */
int btBufidx;
int memory[MEMSIZE]; /* 内存 */
int regFile[NUMREGS]; /* 寄存器 */
} machineState;
int field0(int);
int field1(int);
int field2(int);
int opcode(int);
void printInstruction(int);
void printState(machineState *statePtr, int memorySize)
{
int i;
printf("Cycles: %d\n", statePtr->cycles);
printf("\t pc=%d\n", statePtr->pc);
printf("\t Reservation stations:\n");
for (i = 0; i < NUMUNITS; i++)
{
if (statePtr->reservation[i].busy == 1)
{
printf("\t \t Reservation station %d: ", i);
if (statePtr->reservation[i].Qj == 0)
{
printf("Vj = %d ", statePtr->reservation[i].Vj);
}
else
{
printf("Qj = '%s' ", unitname[statePtr->reservation[i].Qj - 1]);
}
if (statePtr->reservation[i].Qk == 0)
{
printf("Vk = %d ", statePtr->reservation[i].Vk);
}
else
{
printf("Qk = '%s' ", unitname[statePtr->reservation[i].Qk - 1]);
}
printf(" ExTimeLeft = %d RBNum = %d\n",
statePtr->reservation[i].exTimeLeft,
statePtr->reservation[i].reorderNum);
}
}
printf("\t Reorder buffers:\n");
for (i = 0; i < RBSIZE; i++)
{
if (statePtr->reorderBuf[i].busy == 1)
{
printf("\t \t Reorder buffer %d: ", i);
printf("instr %d executionUnit '%s' state %s valid %d result %d storeAddress %d\n",
statePtr->reorderBuf[i].instr,
// unitname[statePtr->reorderBuf[i].instr, statePtr->reorderBuf[i].execUnit - 1],
unitname[statePtr->reorderBuf[i].execUnit],
statename[statePtr->reorderBuf[i].instrStatus],
statePtr->reorderBuf[i].valid, statePtr->reorderBuf[i].result,
statePtr->reorderBuf[i].storeAddress);
}
}
printf("\t Register result status:\n");
for (i = 1; i < NUMREGS; i++)
{
if (!statePtr->regResult[i].valid)
{
printf("\t \t Register %d: ", i);
printf("waiting for reorder buffer number %d\n",
statePtr->regResult[i].reorderNum);
}
}
/*
* [TOD]如果你实现了动态分支预测, 将这里的注释取消
*/
printf("\t Branch target buffer:\n");
for (i=0; i<BTBSIZE; i++){
if (statePtr->btBuf[i].valid){
printf("\t \t Entry %d: PC=%d, Target=%d, Pred=%d\n",
i, statePtr->btBuf[i].branchPC, statePtr->btBuf[i].branchTarget,
statePtr->btBuf[i].branchPred);
}
}
printf("\t Memory:\n");
for (i = 0; i < memorySize; i++)
{
printf("\t \t memory[%d] = %d\n", i, statePtr->memory[i]);
}
printf("\t Registers:\n");
for (i = 0; i < NUMREGS; i++)
{
printf("\t \t regFile[%d] = %d\n", i, statePtr->regFile[i]);
}
}
//立即数指令使用
int convertNum16(int num)
{
/* convert an 16 bit number into a 32-bit or 64-bit number */
if (num & 0x8000)
{
num -= 65536;
}
return (num);
}
//跳转指令使用
int convertNum26(int num)
{
/* convert an 26 bit number into a 32-bit or 64-bit number */
if (num & 0x200000)
{
num -= 67108864;
}
return (num);
}
/*
*[]
*这里对指令进行解码,转换成程序可以识别的格式,需要根据指令格式来进行。
*可以考虑使用高级语言中的位和逻辑运算
*/
int field0(int instruction)
{
/*
*[]
*返回指令的第一个寄存器RS1
*/
return (instruction >> 21) & 0x1f;
}
int field1(int instruction)
{
/*
*[]
*返回指令的第二个寄存器,RS2或者Rd
*/
return (instruction >> 16) & 0x1f;
}
int field2(int instruction)
{
/*
*[]
*返回指令的第三个寄存器,Rd
*/
return (instruction >> 11) & 0x1f;
}
int immediate(int instruction)
{
/*
*[]
*返回I型指令的立即数部分
*/
return convertNum16(instruction & 0xffff);
}
int jumpAddr(int instruction)
{
/*
*[]
*返回J型指令的跳转地址
*/
return convertNum26(instruction & 0x3ffffff);
}
int opcode(int instruction)
{
/*
*[]
*返回指令的操作码
*/
return (instruction >> 26) & 0x3f;
}
int func(int instruction)
{
/*
*[]
*返回R型指令的功能域
*/
return instruction & 0x7ff;
}
void printInstruction(int instr)
{
char opcodeString[10];
char funcString[11];
int funcCode;
int op;
if (opcode(instr) == regRegALU)
{
funcCode = func(instr);
if (funcCode == addFunc)
{
strcpy(opcodeString, "add");
}
else if (funcCode == subFunc)
{
strcpy(opcodeString, "sub");
}
else if (funcCode == andFunc)
{
strcpy(opcodeString, "and");
}
else
{
strcpy(opcodeString, "alu");
}
printf("%s %d %d %d \n", opcodeString, field0(instr), field1(instr),
field2(instr));
}
else if (opcode(instr) == LW)
{
strcpy(opcodeString, "lw");
printf("%s %d %d %d\n", opcodeString, field0(instr), field1(instr),
immediate(instr));
}
else if (opcode(instr) == SW)
{
strcpy(opcodeString, "sw");
printf("%s %d %d %d\n", opcodeString, field0(instr), field1(instr),
immediate(instr));
}
else if (opcode(instr) == ADDI)
{
strcpy(opcodeString, "addi");
printf("%s %d %d %d\n", opcodeString, field0(instr), field1(instr),
immediate(instr));
}
else if (opcode(instr) == ANDI)
{
strcpy(opcodeString, "andi");
printf("%s %d %d %d\n", opcodeString, field0(instr), field1(instr),
immediate(instr));
}
else if (opcode(instr) == BEQZ)
{
strcpy(opcodeString, "beqz");
printf("%s %d %d %d\n", opcodeString, field0(instr), field1(instr),
immediate(instr));
}
else if (opcode(instr) == J)
{
strcpy(opcodeString, "j");
printf("%s %d\n", opcodeString, jumpAddr(instr));
}
else if (opcode(instr) == HALT)
{
strcpy(opcodeString, "halt");
printf("%s\n", opcodeString);
}
else if (opcode(instr) == NOOP)
{
strcpy(opcodeString, "noop");
printf("%s\n", opcodeString);
}
else
{
strcpy(opcodeString, "data");
printf("%s %d\n", opcodeString, instr);
}
}
void updateRes(int unit, machineState *statePtr, int value)
{
/*
*[]
* 更新保留栈:
* 将位于公共数据总线上的数据
* 复制到正在等待它的其他保留栈中去
*/
for (int i = 0; i < NUMUNITS; i++)
{
resStation *sta = &statePtr->reservation[i];
if (sta->busy)
{
if (sta->Qj - 1 == unit)
{
sta->Vj = value;
sta->Qj = 0;
}
if (sta->Qk - 1 == unit)
{
sta->Vk = value;
sta->Qk = 0;
}
}
}
}
void fixVj(resStation *sta, machineState *statePtr, int Rj)
{
if (statePtr->regResult[Rj].valid)
{
sta->Vj = statePtr->regFile[Rj];
sta->Qj = 0;
}
else
{
int rob_id = statePtr->regResult[Rj].reorderNum;
if (statePtr->reorderBuf[rob_id].valid)
{ //????是这个判断条件吗
sta->Vj = statePtr->reorderBuf[rob_id].result;
sta->Qj = 0;
}
else
{
sta->Qj = statePtr->reorderBuf[rob_id].execUnit + 1;
}
}
}
void fixVk(resStation *sta, machineState *statePtr, int Rk)
{
if (statePtr->regResult[Rk].valid)
{
sta->Vk = statePtr->regFile[Rk];
sta->Qk = 0;
}
else
{
int rob_id = statePtr->regResult[Rk].reorderNum;
if (statePtr->reorderBuf[rob_id].valid)
{ //????是这个判断条件吗
sta->Vk = statePtr->reorderBuf[rob_id].result;
sta->Qk = 0;
}
else
{
sta->Qk = statePtr->reorderBuf[rob_id].execUnit + 1;
}
}
}
void issueInstr(int instr, int unit, machineState *statePtr, int reorderNum)
{
/*
* []
* 发射指令:
* 填写保留栈和ROB项的内容.
* 注意, 要在所有的字段中写入正确的值.
* 检查寄存器状态, 相应的在Vj,Vk和Qj,Qk字段中设置正确的值:
* 对于I类型指令, 设置Qk=0,Vk=0; ///????Vk
* 对于sw指令, 如果寄存器有效, 将寄存器中的内存基地址保存在Vj中; ///???这么写,没理解
* 对于beqz和j指令, 将当前PC+1的值保存在Vk字段中.
* 如果指令在提交时会修改寄存器的值, 还需要在这里更新寄存器状态数据结构.
*/
reorderEntry *rob = &statePtr->reorderBuf[reorderNum];
rob->busy = 1;
rob->instr = instr;
rob->execUnit = unit;
rob->instrStatus = ISSUING;
rob->valid = 0;
rob->result = 0;
rob->pc = statePtr->pc;
resStation *sta = &statePtr->reservation[unit];
sta->instr = instr;
sta->busy = 1;
int Rj, Rk, Rd;
if (opcode(instr) == regRegALU)
{
sta->exTimeLeft = INTEXEC;
sta->reorderNum = reorderNum;
Rj = field0(instr);
Rk = field1(instr);
fixVj(sta, statePtr, Rj);
fixVk(sta, statePtr, Rk);
Rd = field2(instr);
statePtr->regResult[Rd].valid = 0;
statePtr->regResult[Rd].reorderNum = reorderNum;
}
else if (opcode(instr) == ADDI || opcode(instr) == ANDI)
{
sta->exTimeLeft = INTEXEC;
sta->reorderNum = reorderNum;
Rj = field0(instr);
fixVj(sta, statePtr, Rj);
sta->Vk = 0;
sta->Qk = 0;
Rd = field1(instr);
statePtr->regResult[Rd].valid = 0;
statePtr->regResult[Rd].reorderNum = reorderNum;
}
else if (opcode(instr) == LW)
{
sta->exTimeLeft = LDEXEC;
sta->reorderNum = reorderNum;
Rj = field0(instr);
fixVj(sta, statePtr, Rj);
sta->Vk = 0;
sta->Qk = 0;
Rd = field1(instr);
statePtr->regResult[Rd].valid = 0;
statePtr->regResult[Rd].reorderNum = reorderNum;
}
else if (opcode(instr) == SW)
{
sta->exTimeLeft = STEXEC;
sta->reorderNum = reorderNum;
Rj = field0(instr);
fixVj(sta, statePtr, Rj);
Rk = field1(instr);
fixVk(sta, statePtr, Rk);
// rob->storeAddress = immediate(instr); //??我的理解正确吗?
}
else if (opcode(instr) == BEQZ)
{
sta->exTimeLeft = BRANCHEXEC;
sta->reorderNum = reorderNum;
Rj = field0(instr);
fixVj(sta, statePtr, Rj);
sta->Vk = statePtr->pc + 1;
sta->Qk = 0;
}
else if (opcode(instr) == J)
{
sta->exTimeLeft = INTEXEC;
sta->reorderNum = reorderNum;
sta->Vj = 0;
sta->Qj = 0;
sta->Vk = statePtr->pc + 1;
sta->Qk = 0;
}
else if (opcode(instr) == HALT)
{
sta->exTimeLeft = INTEXEC;
sta->reorderNum = reorderNum;
sta->Qj = 0;
sta->Qk = 0;
}
else if (opcode(instr) == NOOP)
{
sta->exTimeLeft = INTEXEC;
sta->reorderNum = reorderNum;
sta->Qj = 0;
sta->Qk = 0;
}
else
{
printf("invalid instruction %d\n", instr);
exit(0);
}
}
int checkReorder(machineState *statePtr, int *headRB, int *tailRB)
{ //?
/*
* []
* 在ROB的队尾检查是否有空闲的空间, 如果有, 返回空闲项目的编号.
* ROB是一个循环队列, 它可以容纳RBSIZE个项目.
* 新的指令被添加到队列的末尾, 指令提交则是从队首进行的.
* 当队列的首指针或尾指针到达数组中的最后一项时, 它应滚动到数组的第一项.
*/
if ((*tailRB + 1) % RBSIZE != *headRB || !statePtr->reorderBuf[(*tailRB + 1) % RBSIZE].busy)
{
*tailRB = (*tailRB + 1) % RBSIZE;
return (*tailRB);
}
else
{
return -1;
}
}
int getResult(resStation rStation, machineState *statePtr)
{
int op, immed, function, address;
/*
* [TODO]
* 这个函数负责计算有输出的指令的结果.
* 你需要完成下面的case语句....
*/
op = opcode(rStation.instr);
immed = immediate(rStation.instr);
address = jumpAddr(rStation.instr);
switch (op)
{
case ANDI:
return (rStation.Vj & immed);
break;
case ADDI:
return (rStation.Vj + immed);
break;
case regRegALU:
function = func(rStation.instr);
switch (function)
{
case addFunc:
return (rStation.Vj + rStation.Vk);
break;
case subFunc:
return (rStation.Vj - rStation.Vk);
break;
case andFunc:
return (rStation.Vj & rStation.Vk);
default:
return 0;
break;
}
break;
case LW:
return statePtr->memory[rStation.Vj + immed]; // RAW冲突怎么解决?
break;
case SW:
statePtr->reorderBuf[rStation.reorderNum].storeAddress = rStation.Vj + immed;
return rStation.Vk;
break;
case BEQZ:
if (rStation.Vj != 0)
statePtr->reorderBuf[rStation.reorderNum].addValid = 0;
else
statePtr->reorderBuf[rStation.reorderNum].addValid = 1;
return (rStation.Vk + immed);
break;
case J:
return (rStation.Vk + address);
break;
default:
return 0;
break;
}
}
/* 选作内容 */
int getPrediction(machineState *statePtr)
{
/*
* [TOD]
* 对给定的PC, 检查分支预测缓冲栈中是否有历史记录
* 如果有, 返回根据历史信息进行的预测, 否则返回-1
*/
for(int i = 0; i < BTBSIZE; i++){
if(statePtr->btBuf[i].valid == 1 && statePtr->btBuf[i].branchPC == statePtr->pc && (statePtr->btBuf[i].branchPred == WEAKTAKEN || statePtr->btBuf[i].branchPred == STRONGTAKEN)){
return statePtr->btBuf[i].branchTarget;
}
}
return -1;
}
int changeBtb(int from, int result){
switch (from)
{
case WEAKTAKEN:
if(result == 0){
from = WEAKNOT;
}else{
from = STRONGTAKEN;
}
break;
case STRONGTAKEN:
if(result == 0){
from = WEAKTAKEN;
}
break;
case WEAKNOT:
if(result == 0){
from = STRONGNOT;
}else{
from = WEAKTAKEN;
}
break;
case STRONGNOT:
if(result == 1){
from = WEAKNOT;
}
break;
default:
break;
}
return from;
}
/* 选作内容 */
void updateBTB(machineState *statePtr, int branchPC, int targetPC, int outcome)
{
/*
* [TOD]
* 更新分支预测缓冲栈: 检查是否与缓冲栈中的项目匹配.
* 如果是, 对2-bit的历史记录进行更新;
* 如果不是, 将当前的分支语句添加到缓冲栈中去.
* 如果缓冲栈已满,你需要选择一种替换算法将旧的记录替换出去.
* 如果当前跳转成功, 将初始的历史状态设置为STRONGTAKEN;
* 如果不成功, 将历史设置为STRONGNOT
*/
for(int i = 0; i < BTBSIZE; i++){
if(statePtr->btBuf[i].valid == 1 && statePtr->btBuf[i].branchPC == branchPC){
btbEntry* btb = &statePtr->btBuf[i];
btb->branchPred = changeBtb(btb->branchPred, outcome);
return;
}
}
btbEntry* btb = &statePtr->btBuf[statePtr->btBufidx];
btb->branchPC = branchPC;
btb->branchTarget = targetPC;
btb->valid = 1;
btb->branchPred = (outcome == 1) ? STRONGTAKEN : STRONGNOT;
statePtr->btBufidx = (statePtr->btBufidx + 1) % BTBSIZE;
}
/* 选作内容 */
int getTarget(machineState *statePtr, int reorderNum)
{
/*
* [TOD]
* 检查分支指令是否已保存在分支预测缓冲栈中:
* 如果不是, 返回当前pc+1, 这意味着我们预测分支跳转不会成功;
* 如果在, 并且历史信息为STRONGTAKEN或WEAKTAKEN, 返回跳转的目标地址,
* 如果历史信息为STRONGNOT或WEAKNOT, 返回当前pc+1.
*/
int nextpc = getPrediction(statePtr);
if(nextpc == -1){
return statePtr -> pc + 1;
}else{
return nextpc;
}
}
int main(int argc, char *argv[])
{
FILE *filePtr;
int pc, done, instr, i;
char line[MAXLINELENGTH];
machineState *statePtr;
int memorySize;
int success, newBuf, op, halt, unit;
int headRB, tailRB;
int regA, regB, immed, address;
int flush;
int rbnum;
if (argc != 2)
{
printf("error: usage: %s <machine-code file>\n", argv[0]);
exit(1);
}
filePtr = fopen(argv[1], "r");
if (filePtr == NULL)
{
printf("error: can't open file %s", argv[1]);
perror("fopen");
exit(1);
}
/*
* 初始化, 读输入文件等
*
*/
/*
* 分配数据结构空间
*/
statePtr = (machineState *)malloc(sizeof(machineState));
/*
* 将机器指令读入到内存中
*/
for (i = 0; i < MEMSIZE; i++)
{
statePtr->memory[i] = 0;
}
pc = 16;
done = 0;
while (!done)
{
if (fgets(line, MAXLINELENGTH, filePtr) == NULL)
{
done = 1;
}
else
{
if (sscanf(line, "%d", &instr) != 1)
{
printf("error in reading address %d\n", pc);
exit(1);
}
statePtr->memory[pc] = instr;
printf("memory[%d] = %d\n", pc, statePtr->memory[pc]);
pc = pc + 1;
}
}
memorySize = pc;
halt = 0;
/*
* 状态初始化
*/
statePtr->pc = 16;
statePtr->cycles = 0;
statePtr->btBufidx = 0;
for (i = 0; i < NUMREGS; i++)
{
statePtr->regFile[i] = 0;
}
for (i = 0; i < NUMUNITS; i++)
{
statePtr->reservation[i].busy = 0;
}
for (i = 0; i < RBSIZE; i++)
{
statePtr->reorderBuf[i].busy = 0;
}
headRB = 0;
tailRB = -1;
for (i = 0; i < NUMREGS; i++)
{
statePtr->regResult[i].valid = 1;
}
for (i = 0; i < BTBSIZE; i++)
{
statePtr->btBuf[i].valid = 0;
}
/*
* 处理指令
*/
while (1)
{ /* 执行循环:你应该在执行halt指令时跳出这个循环 */
printState(statePtr, memorySize);
/*
* []
* 基本要求:
* 首先, 确定是否需要清空流水线或提交位于ROB的队首的指令.
* 我们处理分支跳转的缺省方法是假设跳转不成功, 如果我们的预测是错误的,
* 就需要清空流水线(ROB/保留栈/寄存器状态), 设置新的pc = 跳转目标.
* 如果不需要清空, 并且队首指令能够提交, 在这里更新状态:
* 对寄存器访问, 修改寄存器;
* 对内存写操作, 修改内存.
* 在完成清空或提交操作后, 不要忘了释放保留栈并更新队列的首指针.
*/
reorderEntry *rob = &statePtr->reorderBuf[headRB];
if (rob->busy && rob->valid)
{
printf("%d\n",rob->pc);
rob->busy = 0;
if (opcode(rob->instr) == BEQZ)
{
updateBTB(statePtr, rob->pc, rob->result, rob->addValid);
if (rob->realBeqAddress != (rob->addValid == 1 ? rob->result : (rob->pc + 1)))
{
for (int i = 0; i < NUMUNITS; i++)
{
statePtr->reservation[i].busy = 0;
}
for (int i = 0; i < RBSIZE; i++)
{
statePtr->reorderBuf[i].busy = 0;
}
for (int i = 0; i < NUMREGS; i++)
{
statePtr->regResult[i].valid = 1;
}
statePtr->pc = (rob->addValid == 1 ? rob->result : (rob->pc + 1));
headRB = 0; //?
tailRB = -1;
}
else
{
headRB = (headRB + 1) % RBSIZE;
}
}
else if (opcode(rob->instr) == J)
{
updateBTB(statePtr, rob->pc, rob->result, 1);
if(rob->realBeqAddress != rob -> result){
for (int i = 0; i < NUMUNITS; i++)
{
statePtr->reservation[i].busy = 0;
}
for (int i = 0; i < RBSIZE; i++)
{
statePtr->reorderBuf[i].busy = 0;
}
for (int i = 0; i < NUMREGS; i++)
{
statePtr->regResult[i].valid = 1;
}
statePtr->pc = rob->result;
headRB = 0; //?
tailRB = -1;
}else
{
headRB = (headRB + 1) % RBSIZE;
}
}
else if (opcode(rob->instr) == HALT)
{
break;
}
else
{
if (opcode(rob->instr) == SW)
{
statePtr->memory[rob->storeAddress] = rob->result;
}
else if (opcode(rob->instr) == LW || opcode(rob->instr) == ADDI || opcode(rob->instr) == ANDI)
{
int rd = field1(rob->instr);
statePtr->regFile[rd] = rob->result;
if (statePtr->regResult[rd].reorderNum == headRB)
{
statePtr->regResult[rd].valid = 1;
}
}
else if (opcode(rob->instr) == regRegALU)
{
int rd = field2(rob->instr);
statePtr->regFile[rd] = rob->result;
if (statePtr->regResult[rd].reorderNum == headRB)
{
statePtr->regResult[rd].valid = 1;
}
}
headRB = (headRB + 1) % RBSIZE;
}
}
/*
* [TOD]
* 选作内容:
* 在提交的时候, 我们知道跳转指令的最终结果.
* 有三种可能的情况: 预测跳转成功, 预测跳转不成功, 不能预测(因为分支预测缓冲栈中没有对应的项目).
* 如果我们预测跳转成功:
* 如果我们的预测是正确的, 只需要继续执行就可以了;
* 如果我们的预测是错误的, 即实际没有发生跳转, 就必须重新设置正确的PC值, 并清空流水线.
* 如果我们预测跳转不成功:
* 如果预测是正确的, 继续执行;
* 如果预测是错误的, 即实际上发生了跳转, 就必须将PC设置为跳转目标, 并清空流水线.
* 如果我们不能预测跳转是否成功:
* 如果跳转成功, 仍然需要清空流水线, 将PC修改为跳转目标.
* 在遇到分支时, 需要更新分支预测缓冲站的内容.
*/
/*
* []
* 提交完成.
* 检查所有保留栈中的指令, 对下列状态, 分别完成所需的操作:
*/
/*
* []
* 对Writing Result状态:
* 将结果复制到正在等待该结果的其他保留栈中去;
* 还需要将结果保存在ROB中的临时存储区中.
* 释放指令占用的保留栈, 将指令状态修改为Committing
*/
for (int i = 0; i < NUMUNITS; i++)