ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 block addrs block frames address parallel compare & select block addr o...

38
1 2 !! " #$ ! % &! !

Upload: others

Post on 31-Jul-2020

8 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

1

���������������� ��� ����� �������� ���� ��������� ����� �������� ���� ������

� �������� ��������� � �� ���������� ��������� �� ���������� ��������

2

����� ����� �� ���������� ������� ����� �� ���������� ��

� ������ ����

� �� ��� �!� !

� �� ���"������ �� �

� #�$� �!� ��� ���% ���� �&�����!

� '�������� �� ���

� ��� ��!���

Page 2: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

2

3

� ����(���!����� �� ���������� ��� ����(���!����� �� ���������� ��

"��������

��)�!���!

��)�!��������

�!�*����� � ��

+��* ���,-�*����� � ��

+���!�� ��� �� ��!��". ,

"��!� ���� �� ���+�!�/�� ���������!�� ��0�����!��". ,

'�������� �� ���+��������!12����������!�� ���� ��!�����!��". ,

��!1�����!+��������!1����������!�� ���� ��!�����!��". ,

3��� ��1*� �!!�0����!1�����!

+�������������!�� ��0�����)��!������". ,

4����0� 1��5�� ����!�!���

+�������������!�� ��0�����)��!������". ,

������ ������!�6���0��� ����*� �!!������ ���������!����!��������!�

+�!�������������!�� ����������!������". ,

% ����� �!

������!��� ����

.!������� ��

���!�0�����

�������)��� � ��

+�����!!�� 0��

���)��� � ��!,

���!�0�������������)�*����

���)��)�����)��� � ��!4����� �����!��0�

��7� +���� ���,

� �������!�����

4

#�� ���������� ���8$�� ���#�� ���������� ���8$�� ���

� 3����� ��������!����� �)������ ���)����� ���� ����!�� !�

0��� ��������!6

���� ��������������������� ����������������������������������������� ���� ������������������������������������������������� ����

���������� ������ ���������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

����� ������ ���� �������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

Page 3: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

3

5

�". �!/�� �� ����"������ �� ��4���!�". �!/�� �� ����"������ �� ��4���!

��������������� �� ��+!/��9:������/,��!������ ������������

;<= 5����

;��= 5����

;7�= 5����

6

����� ����� �� ���������� ������� ����� �� ���������� ��

� ������ ����

� �� ��� �!� !

� �� ���"������ �� �

� #�$� �!� ��� ���% ���� �&�����!

� '�������� �� ���

� ��� ��!���

Page 4: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

4

7

�� ��� �!� !�� ��� �!� !

� ������� �!���+���� ����� ���)�,�!����)�2������� ���������!�&�2�

!���2���� �!�*���*0���0��� �����������)��� � ��*�!�0���

��)�!���!����� �������!� ���� �� ���

� 4��� � �����!����� ���0��#��� ������!������

� 4������ ���0��� ��������������������� � ��!

� �!�!����� � ������� ��16�"��� ��������(� �����

� > �������� �������!�� �!!�2�������������� �� �����!�������1����

���0��� �!!���)����!���

� ?4�� �����@ �� ������* #�� ���� ��������1�����)����!���

� ?#������@ �� ������* 3 ���0���� �����!���1���

8

A���� �!� �B ��!����!�A���� �!� �B ��!����!�

� ���!��������!������� �� ���������� ��

� .!��0�� 1 �!�����������������!����0��� ���� � �������!����� �� ���C��

!���!���"��� ��������(� �����

� 4���������!�)���!��! ��0��0�������0������!

� �� 1�"�� �� ���6

� > ����� ��������� �0�� 1�0����� �������������D

� �� 1�������� �����6

� ��� ��!���0�� 1�������������!������������D

� �� 1������ �� ���6

� > �� ���$�!���)�0�� 1�!�����0������� ������� �!!���D

� > �����#�����)�6

� ��� ������ ����!��������0�� 1������D

Page 5: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

5

9

�� 1�"�� �� ����# ��� �! �� 1�"�� �� ����# ��� �!

10

���� ����� �**� �����"�� �� ���� �����"�� �� ���

� ��0�� 1� ��������)��������������� ��������� � ��

� ������ ����0��0�� 1E!����!!�+���� �� ����!�� �,

� A��� ����� 0����!������)����0��!�� ����� *�����0��!����0�� 1����!!

� 4��!� �����!��0���$���!!���!6

� +A��� ����� 0��,�F�+ �� 1����!!,���� +3�� 0���������� �!5!��!���� � ��,

� �������� �*� ����� � ���

� 0�� 1���� �� ����G ������ �� ��������0���� �� ������������� ����0������

���!!����������� �0�� 1�������!����0��� �!!�

Page 6: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

6

11

���� ����� �**� ������������ ������ ������������ �����

Tags Block framesAddress

Decode & Row Select

?Compare Tags

Tag Index Offset

Data Word

Muxselect

Hit

One Selected &Compared

12

A����A����**�!!� ������"�� �� ����!!� ������"�� �� ���

� % �������������������� �*� ������!6

� ����� �0�� 1������������ �� �������� ��������� � ��

� ��� ���� ��������� ��������0�� 1������D

� ����� ������ �� ��!�����0�� 1�� ���������

� ��������!�����0�� 1E!��� ��������� � ��

� > ��������0�� 1��!�����2����������� � ����!����� ���������� �� ��2�

�!��)�������)����� �� ���������� �!������������2�����������������������������

0�� 1

� ������������������������� �*� ������!���� �� ��������������

���)��� � ������

� ����)�!��������� ���0����� ���!���!� �������)��� � ��* ��������� � ���+� /�

�*� ���0�� 1!,

Page 7: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

7

13

Block addrs Block framesAddress

Parallel Compare& Select

Block addr Offset

Data Word

Muxselect

3��������2� �� ������������ �6

H� �������!!�0��!��������0��

!������ ������ ��0�� 1����� �/

H�� �� ���������!����������

���� ���� �2�������������������

�!!� ���������1��/

Hit

A����A����**�!!� ������������� ������!!� ������������� �����

14

#��#��**�!!� ������"�� �� ����!!� ������"�� �� ���

� 4���0�� 1����!!������ ���!�������!��)������� �2�0�������� ����� ��

�� ��+!���������� �!2�)��������)�����,

� A��� ��!���I�F� �� 1����!! � � I�������� ��!��!

� 4���0�� 1� ���0����� ���!!� ������������ ������ �����������

���� ��!��

� �������������� ���� �!������ ������ ��!��2�����! ��� ���!� �����

?�*� ���!��*�!!� �����@

� ���� ��� �����F��*� ���!��*�!!� �����

� A������!!� �����6�4������!������������ ��!��

Page 8: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

8

15

#��#��**�!!� ������������� ������!!� ������������� �����

Tags Block frames

Address

Hit

Tag Set# Off.

Data Word

Muxselect

Set Select

Parallel Compare within the Set

H������ ������0��� ������� �*

� �������������*�!!� ���������

��� 0��������)�0��!���������0��

�!!� ������ ���� � ������� �!/

H#����������� �� �������������� ��

���� ��+0�����������!���������!���

����0��� �����,/

3���6

J

!�������

!��!

16

� #�� �����K���������������!�&������� � ��6

� +�� ���!�&�,�F�+ �� 1�!�&�,�L +3�� 0������!��!,�L +#����!!� �������,

� ������������������!�&����������!����!!�����!6

� + �� 1�!�&�,�F�-+I�������!���0��!,

� +3�� 0������!��!,�F�-+I�������$�0��!,

� +I������)�0��!,�F�+I����� �� �������!!�0��!,�

− +I�������$�0��!,�− +I�������!���0��!,

�� ���#�&��8K�������� ���#�&��8K������

Memory address

Page 9: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

9

17

����� �� ����#�����)��!����� �� ����#�����)��!

� > �� ��0�� 1���� ������� ��� ��������� �0�� 1� �� �!����+��� � ���

� �!!,D

� ���� �*� ����6��4����E!���������� ��� �M

� �!!� ������+�����* ���!��*,6

� ����������� ���������!����!��� ���2��� 1�����������!�/

� % ����� �!�2������������ ������!!�0���!�����)��!6

� ����� 6�#�� ���2���!�2��������������� ���

� (��!�*�� ������. !��+(�. ,2���������$�� �����!��������

� ��K�����0��!������ �������� �� ��������/2��/)/�J*� �����K����!�JM�F�-J�

���� �������!2�������0��!��������������� �. ����(�. ���!�����!

� A�A% 6������ ���������!��0�� 1/

18

�� ���� ������������(�. ������ �� ����� ���� ������������(�. ������ �� ���

�"����(�.2�J*� ���� �!����0��!�+� ���� �� ���0��!,�

�"����������(�. �+"!����(�. ,6

� ��!��������� ����)������ �� 0�������2��!����0��������������� �������������+�*�,�0��!������*� ���!����!!� �������

� J*� ����$�� ���6��N�E �����!���!������!����!�� �. ����� ����!�

1����2 1����3 1����4 2����3 2����4 3����4

0

1 0

0����1

1����0 0

!"#

"�$%���� ���

!"#

#���� ����� � 3�$��

#����

��$ (���� ��O

��$ (���� ��O

�$� (���- �O�

�$� (���7 �O� !���� !���� !���� !���&

'�(�� �)����*�������������+�(�*�� �������� �

Page 10: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

10

19

> �����#�����)��!> �����#�����)��!

� � �!��� �!!�!��������!2������ ����!

� 8!�� �����������!��� ��������!������� ���

� % ���� �&���������!�P ������� �� ��� �����!

� ���� ��� ����� ���������������0���������� �� 1

� > ����!������ �������� ���

� ���E��� �������� � ���������� ������ ������)���0�� 1

� % 0Q� ��� �������� ������������!�!�&�!�+�*:�0���!,

� > �������!�� �����&�� � ���� ����� �� ���D

� � �����������* > �������� � ���������� �� ���

� "��������!����!���������)��0��� ������K����� ���!

� � ������� * > ��������� �� �������������� �� ���

� � �� ����� ���0������������

20

��������> �����#�����)���������> �����#�����)�

� � ����������A�A% �K�����+� �����0�����,���� � ������� �!�+���� ���

�!������0��*���1����!�,

� � ���� ����2���1������ !����� ��������K��������� ��������� ����

� �� �����!���!���!�0�!� ��������

� ���!�� �)�����1����������2����������!��������0�!

� �����)�!6�� ���� ���� ����� ���� �&�2�� �����1�����)�� �� ����

�!���*��*�����!���!!�0��

Page 11: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

11

21

> ������ �!!�#�����)��!> ������ �!!�#�����)��!

� > ������� ���������� ����������0�� 1�����E!������������ � ��D

� 4� ��� ����!�����)��!6� ����������!������� �!!��

� > ����*���� ����+��� ������ ����,�* � �������0�� 1

� 3��� ����*���� ����+� ����������,�* � ��������� �� ���

� > ����*0� 1� � ��!���������!��� ����*���� ���

� > ����*�����)�����!�����!����*� ����*���� ���

� . !��������������� ����� ����*0� 1��!���������� ����*0� 1�

!�����)�

22

> ����> ����**���� ����!/�3 ����� ����!/�3 �**> ����> ����**���� ����"��� ����� ����"��� �

� 8$�� ���� ��6

> ����� �� R���SC

> ����� �� R-��SC

���� �� R-��SC

> ����� �� R-��SC

> ����� �� R���S/

�!!�� �� � ���!����!��� ���/

��� ��������� 0���������!����

� �!!�!������� ��� ������ �!!����� �/

� �!!���> ����� �� R���S

������> ����� �� R-��S

� �!!������� �� R-��S

� �!!� �!!> ����� �� R-��S

� �!!� �!!> ����� �� R���S

, �- *�����%% ����- *�����%% ����. $

Page 12: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

12

24

��!��� �����!/�������� ��!��!��� �����!/�������� ��!

� ��!��� ����!����������������������������!������� ���������

!��������� �����

� ��!����!��� ����!�����)������������*����

� �������� ������ ��!��� �����G ����� � ��!

� �����)�!

� ���0��!�0��� ����0��� �����". �G �� �� ���������� ��

� 8� �� � ��� ���0������� �&��������!�������������� �����

� ��!�����)�!

� #��)������ ���� �� ���$��!�)�

� ���E������ � ������Q�!�� � ���!�� ����1������0����!��� ����!�!/����

25

��!�/5�����#��������.�������� ��!��!�/5�����#��������.�������� ��!

� � �!!�!����������� �!!�!

� � � ����� �����!��� ������ �!!���������������� �!!�����

���� /�0���� 1�0���� #��2����0����

:T :/�� JJ/� �7/�

��T 7/:- J�/9 ��/�

7-T �/7� 7:/J J7/7

�JT �/�� 7�/9 79/J

�-:T �/7� 7�/7 7�/-

-��T �/�- 7-/� 7-/9

Page 13: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

13

26

����� ����� �� ���������� ������� ����� �� ���������� ��

� ������ ����

� �� ��� �!� !

� �� ���"������ �� �

� #�$� �!� ��� ���% ���� �&�����!

� '�������� �� ���

� ��� ��!���

27

�!� ��� ���"������ �� ��A��� ���! �!� ��� ���"������ �� ��A��� ���!

ninstructioperaccessesMemoryninstructioperMisses

RateMiss =

penaltyMissrateMisstimeHittimeaccessmemoryAverage ×+=

� � �� ����� �!!�* ��������!������K��!�!�+������5!����,����

��!��� ������ �� ����� �!!�+��� ��!���������!��� ����,

� .���!����� ��!���� ���6

� ������� �2�� �!!���������P � ���������������

� � �!!������P ������!!

� ����)��� �� ����� �!!���� ��P � ��������������

Page 14: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

14

28

�� ���"������ �� ��8K������!�� ���"������ �� ��8K������!

� � �� ����!����!��������)��� �+0�� 1��)� � ��,6

� �". ���� ������ ���6

� � ���� � ���������� �� �������

TimeCyclenInstructio

CyclesStallMemoryCPIICTimeCPU Execu ×+×= )(

PenaltyMissRateMissnInstructio

AccessesMemoryICCyclesStallMemory ×××= )(

PenaltyMissnInstructio

MissesICCyclesStallMemory ××= )(

29

�� ���"������ �� ��8$�� ����� ���"������ �� ��8$�� ���

� ������"�F-/�2�� �� ����������� �!�5���!�F�/�2� � ���!�&�F�JT 2�� �!!�

�������F<��!2�������� �F�� �� 1� � ���

� ��� ������������ �� ������� �� � ��!6

� ���� �*� �����+�*� ��,6�� � ������ �F��!2�� �!!�����F�/J=

� -*� ��6�� � ������ �F�/-��!2�� �!!�����F�/�=

� B �� 1���!��P �� ����������)��� �� ����� �!!���� �������� �D

ICnsICTimeCPU way ×=×××+×=− 575.31)755.1%4.10.2(1

Cyclesnsns

PenaltyMiss way 75175

1 =��

���

�=−

Cyclesns

nsPenaltyMiss way 60

25.175

2 =���

��

�=−

ICnsICTimeCPU way ×=×××+×=− 625.325.1)605.1%10.2(2

Page 15: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

15

30

% ��% ��**% �% �**% ����"�� �!!��% ����"�� �!!��

� ���������� �?� �!!��������@ ��!�����)�������

� ��� ������ �� ���������� ��������������������

� 8$�� ����+���� �������!�!���,

� �!!�� ��7�= ����<��!��������� ���0����������2�0���� �������)���+�/-��!,�

� �������*� ����!�)��������% ��*��*% ���

)(.

latencymissOverlaplatencymissTotalnInstructio

MissesnInstructio

CyclesStallMem −×=

Cyclesns

nsPenaltyMiss way 42

25.1%7075

1 =��

���

� ×=−

ICnsICTimeCPU OOOway ×=×××+×=− 60.325.1)425.1%4.10.2(,1

31

�� ���"������ �� ���� ����� ����� ���"������ �� ���� ����� ���

� ��� ��� �!!��������6

� � ��������� � ��C������� ���� ������!�������������!����C������������������� �!!C��

� ��)��)�� �����0�����C��'� ��� � � ��

� ��� ��� �!!�����6

� (��)���0�� 1�!�&�C���� ���!�� � ���!�&�C����)�����!!� �������C� > ������� �����

���"!���*�!!� ������ � ��!C����� ����������� �&�����!

� ��� ��� �!!��������5�����������������!� 6

� 3��*0�� 1��)� � ��C������ ���������� �����* ��������������� ���)

� ��� ��������� �6

� #� ����!�� ���� � ��C���������!!�����!�������������$��)� � ��C��"��������

� ���� �!!C��4�� �� � ��!

����)��� �� ����� �!!���� ��F�+������� �,�;�+� �!!�����,L+� �!! �������,

��� �������� � ���������

Page 16: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

16

3232

����� ����� �� ���������� ������� ����� �� ���������� ��

� ������ ����

� �� ��� �!� !

� �� ���"������ �� �

� #�$� �!� ��� ���% ���� �&�����!

� '�������� �� ���

� ��� ��!���

3333

4�����4���!����� �!!�!4�����4���!����� �!!�!

� ��� ���!���

� �����)������)��� 2������������!��� �!!������0�� 1�� ��������0��������� � ���

+����!!����*��� ��,

� ���� ���

� 4���� ����� �����0�� 1!�� �!!��0���������)��� ��!��������)������������

���� � ��

� ������ �

� .���!!� � ����!��������!!� �����2�!�� ���� �!�0�� 1!�� ���0���� �������

������0� ��!������� �������K������*� �!!��0�� 1!�� ����������!�� ��

��� ����!���������� �!5!��!/

Page 17: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

17

34

� �!!�����������!�!� �!!�����������!�!

� ��%� ����"���

����"����1���*�34�� �

35

A��!��% ���� �&�����6�(��)��� �� 1�#�&�A��!��% ���� �&�����6�(��)��� �� 1�#�&�

� T���� � ���!�&��G ��!!� �������� ��!����

� ��� �!� �� ���!����� �!!�!

� �������!��������� �����

� � ����� �!!�!�������������*��� ���0�� 1

� �� ���!�!� ��� ����� �!!�!

� � �������!���� �����!������������ � ��

� � ����� ���!�� ����� ��� �!!�!�+!��)����,

� A�� ���!��!�� ���� ����� ����0�� 1!������&������!��

� �����!������������������!!�!�� �!!�

� �� ���!�!�� �!!���������* ���)���0�� 1�����!���!

Page 18: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

18

36

�� 1�#�&��8��� � �� 1�#�&��8��� �

Miss rate actually goes up if the block is too large relative to the cache size

37

�� 1�#�&��!/�� �!!����� �� 1�#�&��!/�� �!!�����

0���������

�% �5����� 6� �� 6� ���

�� :/�<= 7/9J= -/�J= �/�9=

7- 7��68 -/:<= �/7�= �/<�=

�J </��= -/�J= �/��= �/��=

�-: </<:= -/<<= �/�-= �/J9=

-�� 9���8 7/-9= �/��= ��698

Page 19: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

19

38

#� ���% ���� �&�����6�(��)����� ��!#� ���% ���� �&�����6�(��)����� ��!

� T����0�� 1�!�&�2�!���!�&�2����� ��!����

� 3������ ����� �� ���!����� �!!�!

� �� 1�!������ ��E��0�������������!��!��� �!!

� ��� �!� ��� ����� �!!�!

� � ���� ��� ���

� ��� �!� ����� ��� �!!�!�+���)������,

� > ��1��)�0�� 1!�!�������������� �������� ��!��!

� A�� ���0�� 1!�� ��������!����������)�

� (�!!� ��� �������������� 0������� ����0�� 1!������� ��������)��� !���

�$ ��!�����!���!�&�

� ��2��� ���!�!�������� ��+��� �!�,

39

�� 1�#�&��!/��)/�� �!!�4�� � �� 1�#�&��!/��)/�� �!!�4�� �

0���������

�% �5����� ����:���%�;6� �� 6� ���

�� :- :/�-< J/-7� -/�<7 �/:9J

7- :J 7��<� 7/J�� -/�7J �/�::

�J :: </��� &�&�& ��9&& ��669

�-: 9� :/J�9 7/��9 �/9<9 �/J<�

-�� ��- ��/��� J/�:� -/-:: �/�J9

Page 20: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

20

40

4����% ���� �&������6���)�����!!� ��������4����% ���� �&������6���)�����!!� ��������

� T���� � ���!�&��G �0�� 1�!�&�� ��!����

� �� ���!��)�������� 0������!��!

� 3������ ����� �� ���!����� �!!�!

� 3������ ����� ��� ����� �!!�!

� �����������2����!������� �!!�!������� ��������������� �����������*�!!� �����

� �� ���!�!� ����� ��� �!!�!

� �� 1!����� ����!���� �������0���� ���������

� ������ ���!��������� ��+!��)����,

� ���� �*� ������!���!��!�

� �*� ����!!� ���������1�����0���!��� ����������)����

41

"������ �� ����� ����!��"������ �� ����� ����!��

� �!!�� �6

� JT 2��*� ���� �!!*����F9/:= C��J*� ���� �!!*����F</�=

waywayway TimeCyclePenaltyMissTimeCycleTimeHit −−− ×== 111 25

wayway TimeCycleTimeHit −− ×= 12 36.1

wayway TimeCycleTimeHit −− ×= 14 44.1

wayway TimeCycleTimeHit −− ×= 18 52.1

2500.11 ×+=− RateMissTimeAccessMemAverage way

45.325098.000.1 =×+=

2544.14 ×+=− RateMissTimeAccessMemAverage way

215.325071.044.1 =×+=

Page 21: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

21

42

��)����#����)����#��**�!!� ��������!!� �������

0��������� ��� �; ��� �; 6�� �; <�� �;

JT 7/JJ 7/-� 7/-- 7/-:

:T -/�9 -/�: -/�� -/�-

��T -/-7 -/J� -/J� -/�7

7-T -/�� -/7� -/7< -/J�

�JT �/9- -/�J -/�: -/-�

�-:T �/�- �/:J �/9- -/��

-��T �/7- �/�� �/<J �/:-

��-T �/-� �/�� �/�9 �/��

� ��)�����!!� ���������� ���!�!����� � ������ �

� 4�����0���!��� !���������)��� �� ����� �!!���� �� �*� ����!�0���������� �!��������� �!�!

43

JJ���� % ���� �&�����6�� ����% ���� �&�����6�� ����**(������ ��!(������ ��!

� > �����!��� �������D

� ��!���� � ��!D�

� ������)��� � ��!D

� ����)��� �� ����� �!!���� �

� ������� ��+(�,�;�� �!!������+(�,�$�� �!!�"�������+(�,

� � �!!���������+(�,

� ������� ��+(-,�;�� �!!������+(-,�$�� �!!�"�������+(-,

� �������)�-���K�������������������!�6

� ����)��� �� ����� �!!���� ��F�

������� �+(�,�;�� �!!�����+(�,�$�+������� �+(-,�;�� �!!�����+(-,�$�� �!!��������+(-,,

Page 22: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

22

44

� ����� ����**������� ���4��� �����)�������� ���4��� �����)�

� ?(� ���� �!!�����@

� 4���� �!!������������������� ��������0����!���

� I����� �!!�!��������������5�I�� �!!�!�������������

� �/)/�� �!!�����+(�,2�� �!!�����+(-,

� ?U ��0���� �!!�����@

� 4���� �!!������������ �����)�������������� �������!

� I����� �!!�!� �� ��)�������������)�����

+������ �������!,�5�I����� �!!�!���������)����

� U������������!��!��������� ���������� �!!�����!������ ��������� ����)����

� U ��0���(-�� �!!������F�� �!!�����+(�,�= (� ���� �!!�����+(-,

45

(-��� ���"������ �� �(-��� ���"������ �� �

�� % 3�%�������� ����*���������� �%�*�� ��������>%��������� ����*���

�� ! ��%�� ����*�������� ����> ��� ���4*�� 2���� ���*;�������

Page 23: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

23

46

8��� �����-8��� �����-**������� ���)������� ���)

� (-�!�&���!������� � ��0�))��������(�

� "��������!���0�����������

� �� ���!�!�� �!!�������������!�*����� � ��

� � ����� ���!��(-�� �!!���������

� � �������*����� � ����� ��!������������

� �� ��!��� � ��6��(���!�!�0!������(-C��!�� ������ � ��� ������ ��� � ����!� 2�

���� ���� � ���!�&��F�(-

� 8$ ��!��� � ��6��(�2�(-������$ ��!��C��� ���!������ �� � ���!�&�!�F�(��;�(-

� 8���� ���� ��!������������6�� � 1� �����������������(-������ �� ���

47

������ % ��/6������ �!!�!�4�1��"�������% ��/6������ �!!�!�4�1��"�������

� "�� �!!���� �!��� ������������2����������� ����

� � �!!����������!���)�����������!����0�)���� �������� ����0����������� �

��� ��)������ �!!��������

� > �����0������ ���K���������!����0��� ������

� .������ �� ����0�!��!�����0�!��� �������!

� ���������0��������� �� ���� ��!�!��� ���!!��

� > �������� ��� �������������0�� 1����� �����0�����D

� > ��������� ����2����������0�� 1����� �� �� ���

� �����6�����0�� 1��������� �����0�����

� ������0�� 1������ �� ����� ���������)

� > ��������0�� 12�������� �0�� 1�* �����!��������

� % ��0�� 1����0�����2�������� 2�� ��������+0�����,

Page 24: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

24

48

������ % ��/6��������!!�4���!������% ��/6��������!!�4���!������

� ���!�!��� !�� ��������������!!�!�� �!2������� ��/�� �!��0��

� �����������!� �� ���!!�!

� ��� � ���0�� 1!��������$�5��))��� /����!� ������!!�!2�� ��� �!��

�����!�����!�������0������� �� ��������� � ������1��/�����������

��� ��

� #�������6��� �!!� � ����!��)��������������!!/����������!���

?'��������� ��@

� ���� 0� 16��� ������!����� ����$��!� �� ��

� ������$�0����))��)�0�� 1!�� ����"�� �!!��!�+"��!,

� �����������0��� 6�?����!��)@2��/�/��� ������������!!�!�� ��������!�� ��

��������!!

� A�$�� ��������*����!��)������)�� ������)

49

����������"���4�)!����'��������� �� ����������"���4�)!����'��������� ��

��!!�����

> 5��"��!2����)�

> ����"��!

> 5�� ����$��!� �� ���)

'�����)� � ���!�&�� ���)�!�� �����)����� �� ����0�� 1!���� � ���0�� 1!�P

�� ���!������ �!!���������� ��-:�1����-��T

Page 25: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

25

50

����� ����� �� ���������� ������� ����� �� ���������� ��

� ������ ����

� �� ��� �!� !

� �� ���"������ �� �

� #�$� �!� ��� ���% ���� �&�����!

� '�������� �� ���

� ��� ��!���

51

> ���'�������� �� ���D> ���'�������� �� ���D

� #�����)���!� �������� �����������!� ���� �� ���

� 8� ����� �!!��!�!���!� ���������������!!�!�� �

� 3��!�������� ������ � ����!�

� '�������� �� ����� �!���������������� ��� ������ ���)���� ������!�

���� �� ���������� ��

� % ����!6�� ����� �� ����!� ����������)��� !�* 0�)

� "��)��� � ��6������������)��� !����������!�+������!,�������������

� �� ����!������������������!������ �!!����!������!� ���� ����� �� ���

� �����!�����0��!����� �����

Page 26: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

26

52

'�������� �� ���'�������� �� ���

4������������������������� �� ����� � ����!� � �� ��� �������� � ���� �!!

53

"�)��)�!/�#�)� ��������"�)��)�!/�#�)� ��������

� �����!��� ���6��8� ��!�)� ������!�����)������� 0��������)�!�����

��!������� �� ������� ���!������������� ��!�)� ����������!�������

Page 27: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

27

54

"�)��4�0��!����'�������� �� ���"�)��4�0��!����'�������� �� ���

� "�)����0��!� ���0���������)�

� +7-�* �J�0�����)� ������!!�!�����,�

� ���+����,�7-�0��!������!��+JU ,�� �����-�0������!���+JT ���)�!,2��

��)����0���� �������-VW-�X�+�� ,�������!/�8����������� ����0�����

���!��!������0���!/

� 4������������)����0��� �����1�������������� ����� �� ���/�

� > ��� �����������!����-*�����+���� ���,�!��� ���������������)��

��0�����!���/�

55

� ���������"�)��4�0��!� ���������"�)��4�0��!

� > ������-��������)����0���+7:�2�"������ ,2�������)����� 0����!�!������������ ����� 0��!��������-

� ������$�!�������������)����0���+��� ����,����� ����� �� ����� ��!��������!��������������)�� ��������)���)����0���������!�����!�� �����)������������� �� ���

� 4���!� ���������������!����$��0���-�

� 8$ ��������������� �����+��������0��,2���)����0��!�������!� ���0��!� ����������������!�����

Page 28: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

28

56

�������"�)��4�0���������"�)��4�0��

� % �������������A��� 8���������������������"�U8

� #��� ������� �� ���)���)��I

57

#�����)�"�)�!#�����)�"�)�!

� #�������!��!� ���!��������� �����������!�� �����)���

� #����� ���� �!��0�����������+����!���*� ������),�!�������

� ���������������� �!!� ����$� ��������!�� �� ��

� > ������)��)2��� ����� �!!�� ������������)����0���� ����

������!��������)��������!�� �� ������� �!

� % �������� ��������� ����)���!�� ���������������� ������ ����� �� ���

� 8� ���!�����!�����!����������!��� �������� ������)�!

Page 29: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

29

58

#�����)�"�)�!6�4�$��8����#�����)�"�)�!6�4�$��8����

59

#�)� ��������#�)� ��������

� "�� �!!�!�� ������� ��!�!�������)� �������!�+!�)� ���!,2�!� ���!6

� �������� �����$� ���0���!�)� ���!

� �������� ��������!�)� ���!

� !�� 1�!�)� ���

� �����������6�� �1������ ������� �������$�0���0�������)�

!�)� ���! �����������

Page 30: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

30

60

#�)� ��������#�)� ��������

� ������� �����)��� ���������K����!�&��0�� 1!� �����!�)� ���!

� > ��������� �!!��!������������ ����� �� ���2���!���������!�)� ���!� ���0���� �������� ����

� 4���� ����!��������� ����)�� �� �������!�)� ���!��������!��� ������!����!�����6�Q�!������� ������ 0�� ��� ���

� � ��!��!�)� ���!�����������K����!�&�2����!��!�!�� ������������� �������������� +�������!�)� ��������,

61

(�)� ������!!��!�����!�� ����!�)� ���������(�)� ������!!��!�����!�� ����!�)� ���������

� �������� � ������������)� �������� � ������������)

� > ��������!�)� ������0�� ������ ����� �!!2� ��������)6

� ����!������)����!� ������!!���������!�)� ���

� �������)�����������!�)� ����+��������� ����,

� ���". ���)�!�������!�����!������)����!!������������!�)� ������0��

� U��������)� ������!!�+!�)� ���2����!��,�F�+!2,2�� ��� �!!�����!�� �������������!�)� ������0������)���0�!�����!� ������!!�1 ����������)���� ��������!�)� ���

� 4������!� ������!!��!��0������0�����) ����1��

� 4������� ������!�� �� ����!��������!��� � �����������)���� �������� ��������������!!��!����

Page 31: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

31

62

���!!�4���!����������#�)� �����������!!�4���!����������#�)� ��������

63

(�)� ��(�)� ��**����**"��!� ������!!�4���!����������"��!� ������!!�4���!����������

#�)� ��������#�)� ��������

Page 32: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

32

64

#�����)����#�)� ���������#�!��� !#�����)����#�)� ���������#�!��� !

� 4���!�)� ������0��!����-������������� �!!�!� ����������������

!�� �����!� ����� �����!

� 8$�� ���6�����!����� ��������������� ���!�)� ��������������$��

�����

� 8� ���!���!��������!���!��� �������������!�)� ����

� � ������)� ��������!�����)���)�!

65

#�)� ����#�����)6�4�$��8�����8$�� ���#�)� ����#�����)6�4�$��8�����8$�� ���

Page 33: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

33

66

8������������#�� ����#�)� ��������8������������#�� ����#�)� ��������

� �����)�6�� �� �������� ������������!�����)� ���������������� ����

���)���

� #�)� ���!� ���0���������������������� ���+����� ����������,

� 3��������������������� ����������!�!

� 3��������������)� ��������

� ��!�����)�6�!�� �����0��� !��!����� � ������������)

� 8$������ ���)� ��������

� .���1����)��)2�����!��������!�������������)��� � ���

� 3��!�� ������������!����0��� ������)� ���������!� ������!!

67

��� 0����#�)� ������������"�)��)��� 0����#�)� ������������"�)��)

� ��� 0���!������)�!����0����

� #������ �� 0�������!��$�!�/�8$�� ���6�

� 8� ����� �!!���!6�

� ����!�)� ������0���

� ������)����0�������!�)� ���

� '����������!!� ��!�!�!���6�

� !�)� ������� 0��6����$�����!�)� ������0������)���!������)����!!��������

��)����0������������!�)� ���

� ��)����� 0��6����$��������)����0�������0������������!� ������� ����� 0��

� ���!��6������ ��������� ���� �������������� �

� #�)� ���������)����0��!� ������� !���!�0����)�

Page 34: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

34

68

���!!�4���!������������� 0�������!!�4���!������������� 0����

#�)� ��������5"�)��)�#�!���#�)� ��������5"�)��)�#�!���

69

�����)�!����#�)� ���������;�"�)��)�����)�!����#�)� ���������;�"�)��)

� #���!����0��� !����0���������)�������1��)/

� (��1��)������ �!�)� ������ ����!�������)������ ������������!�)� ���

��0��

� #�)� ���!� ���)��� �� �����������)����0��� ���������!� ���

� �� ����+Q�!��� ���� ������)�!M,

� "���� ��������!�����)� ���0�������������N��)� ��E !�)� ����

����

Page 35: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

35

70

"�)��)���!�!�#�)� ��������"�)��)���!�!�#�)� ��������

:�>� ��>� ���

> ��!�����

���!!

% �� 4� ��+!�)� ����������!��,

"��)��� � ���

�!�0��D

���!�0����������� ���������)��� � �� � ���0���!�0����������� ������

���)��� � ��

����� ��)���

0�� 1

���!�0����������� ���������)��� � �� � ���0���!�0����������� ������

���)��� � ��

� �� �����!��

������ ������

������������)� ���������+���!����������

�����)�,

8$����������)� ���������+���!����� �!�

���� ����� �� ���,

8��� ������!1�

������

Y�!�* �Q�!����)��!�&�����0���� ��

� �!!5����!������� ��

3������ ��!�+!� ����!�)� ���!�� �������!����

Q�!������� �0���!,

71

A������ ��������B ��!����!A������ ��������B ��!����!

� > ����������� ����0�� 1����� ����� �� ���D

� % �������)�!�!��� ���1�!� ���������

� ����� �� ������1�!��������)�P �������!!� �����

� ��� ����������0�� 1����� ����� �� ���D

� "�)����0����!��!�

� % ��!����!� �� ��������� ������)��)��!��!�

� % ��!����!����� ����!�)� ����������!��!�

� > �� ��0�� 1��������� ��� ��������D

� % 0���!���P (�. ��!��!������ ���� �&����)�������!

� > ����������!������� ����D

� � �)���� ��!1!���1�!�� ������!���� � ��!����� �!!

� ��� ��!�� �����0� 1�+�!����������0��,

Page 36: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

36

72

���!!��)�'�������� �� ����!���!!��)�'�������� �� ����!

73

A�!�����!!���� �������A�!�����!!���� �������

� "�)����0��!������������)��

� T�������� ����� �� ����

� 4� ��� �� ����� �!!�!����������������� ����

� ��� �� 0���������!������!�������

� ���!������������!!��!��������!�� ����)�

� 8$�������������� ���������� �����

� ���� �!!������� �����2��������!!�����!������!�!�������!�������� �����

� T�����������!!�����!������!������ � ��

� 4���!����������1*�!���0������+4( ,

� 4�����)������!����!���������������!!�����������������!����!�������)��

��� 0��

Page 37: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

37

74

4���!�������(��1�!��� �����4���!�������(��1�!��� �����

Frame

Frame

75

4( �8$�� ���6��� ��% ������4( �8$�� ���6��� ��% ������

Page 38: ˆ˙ ˆ€¦ · 7 13 Block addrs Block frames Address Parallel Compare & Select Block addr O fset Data Word Mux select 3 2

38

77

"���� ��������'�������� �� ���"���� ��������'�������� �� ���

� � ���������� ����)�!���!

� �!�

� ���

� A����� �����!!� �� 1

� 0�!��ZF����!!�ZF�0���

� "������� ��� ��!

� .!��

� % #�+1�����2�!�����!��2��$� ����,

81

����!�!!���!����!�!!���!

� ���� �����������&�����

� '�������� � ����� �� ���

� ���� �����0!��� ����