計算機組成原理
數據冒險、控制冒險、結構冒險

對所有用戶（所有程序員）可見：PSW、PC、通用寄存器

• PSW（條件轉移需要用到，程序員使用CMP指令的時候也需要用到所以是對用戶可見）
• PC（跳轉指令需要使用PC+n ，所以對用戶可見）
• 通用寄存器（程序員寫指令可以使用到通用寄存器R）
  • 通用寄存器：包括(數據寄存器、地址指針寄存器、變址寄存器)

對所有用戶（所有程序員）透明：MAR，MDR，IR，Cache, 微程序結構和功能，控制存儲器，鎖存器/暫存器

• (這些都是輔助CPU工作，所以是透明的)
• 微指令寄存器屬于微程序控制器的組成部分，它是硬件設計者的任務。
• 控制存儲器：存放微指令即控制信號
• 鎖存器/暫存器：流水線間存儲數據
• MAR：存儲器地址寄存器
• MDR：存儲器數據寄存器

1.結構冒險

結構冒險=結構沖突=資源沖突

load指令是取數指令；Store指令是存數指令

運算類指令

算術運算指令

1. 加法指令
   • 用于實現兩個操作數的相加操作。例如在 RISC-V 指令集中有add指令，它可以將兩個寄存器中的值相加，并將結果存放在一個寄存器中。
   • 格式可能為add rd, rs1, rs2，其中rd是目的寄存器，用于存放結果，rs1和rs2是源寄存器，提供操作數。
2. 減法指令
   • 實現兩個操作數的相減操作。如sub指令，它從rs1寄存器的值中減去rs2寄存器的值，并將結果存放在rd寄存器中。
3. 乘法指令
   • 完成兩個操作數的乘法運算。不同的指令集可能有不同的乘法指令形式。例如，有些指令集可能有mul指令用于無符號數乘法，imul指令用于有符號數乘法等。
4. 除法指令
   • 用于執行除法操作。像div指令用于無符號數除法，idiv指令用于有符號數除法。在執行除法指令時，通常會涉及到商和余數的處理。

邏輯運算指令

1. 與指令
   • 實現按位與操作。例如and指令，它對rs1和rs2寄存器中的對應位進行與操作，并將結果存放在rd寄存器中。
2. 或指令
   • 執行按位或操作。如or指令，將rs1和rs2寄存器中的對應位進行或操作，結果存于rd寄存器。
3. 非指令
   • 也叫取反指令，對一個操作數的每一位進行取反操作。在一些指令集中可能有not指令來實現這個功能。
4. 異或指令
   • 進行按位異或操作。例如xor指令，對rs1和rs2寄存器中的對應位進行異或操作，結果放在rd寄存器中。

移位運算指令

1. 邏輯左移指令
   • 將一個操作數的所有位向左移動指定的位數，右邊空出的位用 0 填充。例如shl指令。
2. 邏輯右移指令
   • 把一個操作數的所有位向右移動指定的位數，左邊空出的位用 0 填充。比如shr指令。
3. 算術右移指令
   • 對于有符號數，將其所有位向右移動指定的位數，左邊空出的位用符號位填充。通常有sar指令來實現。

2.數據冒險的分析和處理

3.控制冒險的分析和處理

注意：修改PC只在M階段

4.采用轉發技術

Load-use：load指令在M（訪存階段才會產生結果），故采用轉發旁路已經不能解決數據冒險。