流水相关与停顿
约 40 分钟
本节进入 408 强化阶段的 流水相关与停顿。要求从定义出发完成真题级推演,并把过程写到可以复查。
状态模型与不变量
五级 IF-ID-EX-MEM-WB 流水中,load-use 相关即使有转发通常仍需一个停顿,因为数据在 MEM 末才产生。
开始计算前先列出输入、单位、下标与初始状态。算法题必须说明数据结构保存什么;硬件、操作系统和网络题必须画出字段或时间线。任何一步状态更新都要能指出依据。
例题推演
lw r1,0(r2) 后紧跟 add r3,r1,r4,经典五级流水需插入 1 个气泡。
正式作答时按“公式或规则—代入—中间状态—结论”书写。若有多次访问、调度或转发,用表格逐行记录,不能靠脑中跳步。完成后用极小输入、边界输入和一个反例复核。
易错边界
ALU-ALU RAW 常可由 EX/MEM 转发解决,但具体周期数必须服从题设数据何时可用。
选择题要逐项检查前提与量词;计算题要检查字节/比特、周期/秒、地址/块号等单位;算法题还要说明最坏复杂度、额外空间和终止性。
随课训练要求
- 单选题必须解释另外三项为何错误。
- 多选题漏选、多选均不得分。
- 计算题保留推导;代码题必须通过四个独立用例,禁止样例硬编码。
- 将错因标为知识、建模、状态更新、计算或审题,并在次日重做。
能得到一个数不等于掌握;能重建状态、解释规则并迁移到变式才算完成。
Practice
本课练习
先独立作答再提交;编程题会在隔离沙箱中真实编译、运行并对拍。