컴퓨터 구조 execute 과정 & delay

execute of r-format

위는 add instruction의 계산 과정을 나타낸 그림이다. 

 

위의 진행 상황을 본다면 우선 instruction fetch, read register, alu operation, write data 순으로 실행된다. 그러면서 pc 의 값은 따로 병렬적으로 계산된다.

 

한편,  아래는 alu operation의 진리표이다. 

위의 x는 전 포스트에서 언급하였듯이 don't care 이다. don't  care 을 활용할 수 있는 이유는 alu op 가 11 이 없기 떄문이다. 

 

이렇게 don't care 을 활용하면 시간이 빨라지는 이점이 있다. 

 

jump instruction의 경우는 위에 mux를 달아주면 된다.

 

 

clock 의 cycle 은 combinationl logic 의 delay에 따라 정해진다.

또한 state element 가 바뀌지 않는다면 계속 같은 값이 나오게 된다. 

 

따라서 delay를 재는것이 중요한데, cycle의 주기는 가장 긴 combinationl logic의 delay에 맞추어진다. 

 

따라서 밑의 그래프에서 delay / total time 을 볼 수 있다. 

위의 표에서 볼 수 있듯이 lw가 가장 많은 연산을 실행한다. 따라서 가장 긴 시간이 소요된다. 

또한 이 시간에 따라 cycle 의 시간이 lw 의 시간을 따라가게 된다.