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