关于五级流水线CPU的分支预测实验报告及项目说明.zip

简介：
本资料包含一份针对五级流水线CPU进行分支预测的实验报告和相关项目说明。报告详细探讨了如何优化处理器性能以减少指令执行延迟，适合研究计算机体系结构的学生或工程师参考学习。 基于五级流水线CPU的分支预测实验报告及项目介绍 该项目代码已在测试环境下运行成功并确认功能正常后上传，请放心下载使用！本项目适用于计算机相关专业的在校学生、教师或企业员工，包括但不限于计算机科学与技术、人工智能、通信工程、自动化和电子信息等专业。同时，适合初学者学习进阶知识或者作为实际项目的参考设计。 ### 1. 项目简介 **内容概述：** - 实现基于局部历史的分支指令方向预测。 - 实现基于全局历史的分支指令方向预测。 - 实现竞争性的分支指令方向预测。 本次实验在上学期实现的五级流水线CPU基础上，增加branchPredict模块以支持上述功能。具体实现了竞争性分支指令方向预测，并提供了相应的CPU线路图展示。 ### 2. 竞争性分支指令方向预测分析 在此前基于局部历史和全局历史的PHT（预测历史表）饱和计数器初值均为01时，所有三条测试指令均被预测为“不跳转”。为了更直观地展现竞争性预测的效果，在本次实验中将LPHT（局部历史表）初始化设置为11，使得基于局部历史的分支预测结果变为“跳转”。 具体分析如下： - 对于第一条跳转指令，正确方向应是“不跳转”，此时全局历史预测准确而局部历史预测错误，因此CPHT（竞争性计数器）值减一； - 第二条和第三条跳转指令的正确方向均为“跳转”。基于此情况，局部历史分支预测结果为正向匹配，但全局历史则相反。这意味着在两者之间发生冲突时，每遇到一次不一致的情形，则CPHT值加1。 更多详情请参见项目说明文档。