Organização e Arquitetura de computadores

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Ana Beatriz Teixeira Taveira
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1 gaização Aquiua compuao oução Pipliigéuma écica implmação m qu váia iuçõ ão obpoa a xcução Exmplo: lavagm oupa Mlhoao o mpho com pipliig Pof. D. Luciao Joé Sg Pipliig abalho é iviio m apa ou ágio Técica pmi a mlhoa a vazão (houghpu) a aquiua S oo o ágio lvam apoximaam o mmo mpo houv abalho ufici paa aliza, ão o gaho mpho vio à écica pipli á igual ao úmo ágio o pipli uçõ MPS m cico apa Buca iução a mmóia L giao quao a iução é coificaa Excua a opação ou calcula um ço b aco a um opao a mmóia ao Ecv o ulao m um giao Pipli MPS a xploao apa 5 ágio Pipliig Dmpho ciclo úico mpho com pipli Ciclo clockpio cao igual a 200p Sm pipliig: 3 x 800 = 2400 p Com pipliig: 3 x 200 = 600 p Tmpo iuçõ = (Tmpo iuçõ m pipli)/(úmo ágio o pipli) T = 800/5 = 160 p Pipliig Pojo o cojuo iuçõ paa pipliig Toa a iuçõ MPS m o mmo amaho, aim po- buca a iuçõ o pimio ágio coificá-la o guo ágio MPS m pouco fomao iuçõ com campo giao oigm localizao o mmo luga; a imia pmi qu o guo ágio po comça a l o baco giao ao mmo mpo m qu o hawa ámiao qu ipo iução foi lia paçõ m mmóia óapacm m loa o opaoão alihao a mmóia: o ao oliciao pom afio o pocao a mmóia m um úico ágio o pipli Pipli haza Piplihazaão iuaçõ m qu a póxima iução ão po xcuaa o ciclo clock gui Tê ipo Haza uuai Haza ao Haza cool Hazauual Sigifica qu o hawa ão po amii a combiação iuçõ qu qumo xcua o mmo ciclo clock Exmplo: uma úica mmóia o acaa ao mmo mpo, o ágio 1 uma iução o ágio 5 oua iução, com a ua iuçõ o pipli

igual ao úmo ágio o pipli uçõ MPS m cico apa Buca iução a mmóia L giao quao a iução é coificaa Excua a opação ou calcula um ço b aco a um opao a mmóia ao Ecv o ulao m um giao Pipli MPS a xploao apa 5

2 Pipli haza Liua m mmóia como haza uual Tim (clock cycl) Pipli haza Hazauual o aco ao baco giao Tim (clock cycl). lw Mm Rg Mm Rg Mm Rg Mm Rg Raig iucio fom mmoy Mm Rg Mm Rg Raig aa fom mmoy Mm Rg Mm Rg Mm Rg Mm Rg. a $1, 1 2 a $2,$1, Pipli haza Haza uual o aco ao baco giao. a $1, 1 2 a $2,$1, clock g ha cool gi wiig Fix gi fil acc haza by oig a i h co half of h cycl a wi i h fi half Pipli haza Haza ao com quao o piplipcia iompio poqu uma apa pcia pa aé qu oua ja cocluía Exmplo: a $0, $0, $1 ub $2, $0, $3 A iução aão cv o u ulao aéo quio ágio, igificao qu íamo qu ii ê bolha ao pipli Compilao poiam mov haza ao, ma o ulao m mo mpho iam iaifaóio A olução picipal ébaaa a obvação qu ão pciamo pa qu a iução mi a a olv o haza ao Paa a quêcia cóigo aio, aim qu a cia a oma paa o a, pomo focê-la como uma aa paa a ubação. acécimo o hawa xa paa o im qu fala a o pvio, iam o cuo io, échamao fowaig ou bypaig Pipli haza Haza ao Rpação o fowaig com ua iuçõ F: buca a iuçõ (mmóia iuçõ) D: coificação a iuçõ liua o baco giao EX: ágio xcução MEM: aco a mmóia WB: ágio paa cia o ulao Pipli haza Como pêcia m lação ao mpo cauam Haza ao a $1, ub $4,$1,$5 a $6,$1,$7 o $8,$1,$9 xo $4,$1,$5

a $1, 1 2 a $2,$1, clock g ha cool gi wiig Fix gi fil acc haza by oig a i h co half of h cycl a wi i h fi half Pipli haza Haza ao com quao o piplipcia iompio poqu uma apa pcia pa aé qu oua ja cocluía

3 Pipli haza Como pêcia m lação ao mpo cauam Haza ao (Ra bfo wi aa haza) Pipli haza Como pêcia m lação ao mpo cauam Haza ao (Loa-u aa haza) a $1, ub $4,$1,$5 a $6,$1,$7 o $8,$1,$9 xo $4,$1,$5. lw $1,4($2) ub $4,$1,$5 a $6,$1,$7 o $8,$1,$9 xo $4,$1,$5 Pipli haza Foma mai impl paa olv haza ao Pipli haza Rolvo haza ao com camihamo. a $1, all all ub $4,$1,$5 a $6,$1,$7 Rolv o haza ao pla pa, ma m impaco o CP. Rolv o haza a $1, camihao (fowaig) o ulao ão logo ja ub $4,$1,$5 ipoívl paa a iuçõ qu o uilizam a $6,$1,$7 o $8,$1,$9 xo $4,$1,$5 Pipli haza Rolvo haza ao com camihamo Pipli haza Um hazao ipo loa-ucia um ciclo aao. a $1, ub $4,$1,$5 a $6,$1,$7 o $8,$1,$9 xo $4,$1,$5. lw $1,4($2) ub $4,$1,$5 a $6,$1,$7 o $8,$1,$9 xo $4,$1,$5

a $1, all all ub $4,$1,$5 a $6,$1,$7 Rolv o haza ao pla pa, ma m impaco o CP.

4 Pipli haza Haza ao Fowaig, apa fucioa bm a maioia a iuçõ, ão po impi oo o all o pipli Pciamo um all aé mmo com fowaig quao uma iução o fomao R apó um loaa ua o ao Pipli haza Haza cool ou vio E hazaoco a cia oma uma cião com ba o ulao um iução quao oua ão o xcuaa Solução impl: aicioa allo pipliaéqu a cia oma o vio ja calculaa Mmo com um poívl hawa xa, qu poa a o giao, calcula o ço o vio aualiza o PC o guo ágio o pipli, é cáio um all Pipli haza Haza cool S ão pumo olv o vio o guo ágio, ão íamo aao maio vio ao all Um olução épv o vio áomao ou ão A vão mai impl émp pv qu o vio ão ão omao; om quao o vio ão ão omao équ o pipli of um all Dvio ão omao Dvio omao Pipli Haza Haza cool Pviõ vio Pviõ vio pom fixa ou iâmica, quao pm o compoamo o vio uilizam um hióico vio Aualm, a quaia o ipo hióico ão xo, ulao m pvioiâmico com pcião maio qu 90% Quao a colha iv aa, o cool o pipli á qu gaai qu a iuçõ apó o vio ao ão ham fio, vo iicia o piplia pai o ço o vio apopiao Dcião aiaa Dcião aiaa (laybach) éa olução uilizaa pla aquiua MPS uçõ ão ogaizaa plo ofwa foma qu a iução imiaam poio ao alo é mp xcuaa Um camiho ao uao pipli Camiho ao Caa apa a iução po mapaa o camiho ao a qua paa a iia Úica xcçõ ão a aualização o PC a apa cia o ulao, moaa m co, qu via o ulao a ou o ao a mmóia paa a qua, paa m cio o baco giao Um camiho ao uao pipli Camiho ao Paa o valo uma iução iiviual paa u ouo ágio, o valo lio a mmóia iuçõ pcia alvo m um giao Agumo mlha aplicam o mai ágio o pipli, moo qu ão cáio giao mp qu xiim liha vicai o camiho ao PC 4 A ucio Mmoy Ra A F/D Ra A 1 Rgi Ra Ra A Daa 2 1 Fil Wi A Ra Daa 2 Wi Daa D/E X Shif lf 2 A EX/MEM A Wi Daa Daa Mmoy Ra Daa MEM/WB Sig 16 Ex 32

aualiza o PC o guo ágio o pipli, é cáio um all Pipli haza Haza cool S ão pumo olv o vio o guo ágio, ão íamo aao maio vio ao all Um olução épv o vio áomao ou ão A vão mai impl émp pv qu o vio ão ão

5 Um camiho ao uao pipli Camiho ao Écáio pva o coúo o giao io o giao io ao Um camiho ao com pipli Cool Mmo iai o camiho ao m pipli Rgiao ao amazam iai cool paa caa ágio F/D D/EX EX/MEM PC 4 ucio Mmoy Ra A A Ra A 1 Rgi Ra Ra A 2Daa 1 Fil Wi A Ra Daa 2 Wi Daa Shif lf 2 A A Wi Daa Daa Mmoy Ra Daa MEM/WB Sig 16 Ex 32 Pipliig ua uua pipli ão poívi Como olv uma iução muliplicação qu cia oi ciclo máquia? MUL Como olv o cao uma mmóia qu cia oi ciclo clock? M Rg DM1 DM2 Rg Coiaçõ fiai Pipliig Too o pocao auai uilizam pipliig Pipliig ãoajuaalaêcia umaimpl iução, ma ajua mlhoao a vazão uma caga abalho Spuppocial: a CP igual a 1 Taxa mlhoia élimiaa ao ágio piplimai lo Eágio ão balacao ciam ificiêcia mpo paa ch o mpo paa vazia o pipm impaco o mpho Haza vm cao olvio Sall afam gaivam o CP Liua comaa Pao, Davi A. Hy, Joh L. gaização Pojo Compuao: A fac Hawa/Sofwa. E. LTC, 292. E., 2004, Rio Jaio. Capíulo 6 Sli aquiua compuao Wikipia hp://.wikipia.og/wiki/ucio_pipli

MUL Como olv o cao uma mmóia qu cia oi ciclo clock?

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Organização e Arquitetura de computadores Rvião o camiho ao com pipliig gaização Aquiua compuao Solucioao Haza o pipli Pof D Luciao Joé Sg Cool RgWi 1 Rgi 2 1 Wi Sig 16 32 Sc p Sc MmWi Mm MmoRg RgD Foma mai impl olv haza ao a $1, all all ub $,$1,$5