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+# MU7-Rechner
+## Pipeline
+- erlaubt den nächsten Befehl zu holen während der letzte noch bearbeitet wird
+- für Implementierung notwendig:
+  - Ergebnisse jeder Pipelinestufe in Zwischenregistern speichern
+    - Stufen werden unabhängig voneinander
+    - Stufen können gleichzeitig arbeiten
+- Für jede Stufe eigenes Instruktionsregister
+  - steuert Abarbeitung des jeweiligen Befehls
+- Sprungbefehle führen zu äußerem Eingriff in den Ablauf der Pipelinestufen
+  - kann Ausführung der jeweiligen Operation verhindern
+- **Moderne Pipelines:**
+  - Pipelines mit 5-17 Stufen
+  - längere Bearbeitung von Floatingpoint-Befehlen → lange Pipelines
+
+## Datenpfad mit 5-Stufen Pipeline
+![image_152.png](image_152.png)
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+## Pipeline 6-stufig
+![image_153.png](image_153.png)
+
+- **fetch**: nächsten Befehl aus Speicher holen
+- **dec**: Befehl dekodieren (Befehlsart ermitteln)
+- **reg**: Operanden aus Registerbank holen
+- **ALU**: ALU Berechnung / Speicheradresse berechnen
+- **mem**: Zugriff auf Speicher
+- **res**: Ergebnis in Registerbank zurückschreiben
+
+## Pipeline-Hazard durch Registerzugriff
+read after write Hazard
+
+![image_154.png](image_154.png)
+
+## Nachteil der Pipeline: Sprungbefehle
+- Sprungbefehle brauchen 5 Takte zusätzlich um nächste gültige Instruktion auszuführen
+  - alle Befehle in der Pipeline müssen verworfen werden
+- Ausweg: **Forwarding**
+  - Nach Berechnung der neuen Sprungadresse
+    - Direkt in IADR Register/PC schreiben
+  - nur noch 3 Leertakte
+  - ist in allen modernen Prozessoren vorhanden
+
+
+## Pipeline-Hazard durch Sprungbefehl
+Sprungverhalten einer Pipeline mit Forwarding
+
+![image_155.png](image_155.png)
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+## Datenpfad mit 5-Stufen Pipeline und Forwarding des PC
+![image_156.png](image_156.png)