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本章將為openmips處理器新增轉移指令，轉移指令包括跳轉、分支兩種，區別在於前者是絕對轉移，後者是相對轉移，但實現方法是相似的。轉移指令涉及延遲槽，所以首先在8.1節介紹了延遲槽的概念，接著在8.2節對mips32指令集架構中定義的所有轉移指令的格式、作用、用法進行了說明。在8.3節介紹了openmips實現轉移指令的思路，以及對資料流圖、系統結構的修改。8.4節通過修改**實現了轉移指令，最後通過兩個測試程式，驗證轉移指令是否實現正確。
在實現轉移指令之前，先介紹一下延遲槽的概念。在第5章已經介紹了流水線中存在的三種相關：資料相關、結構相關、控制相關。其中控制相關是指流水線中的轉移指令或者其他需要改寫pc的指令造成的相關。這些指令改寫了pc的值，所以導致後面已經進入流水線的幾條指令無效，比如：如果轉移指令在流水線的執行階段進行轉移條件判斷，在發生轉移時，會導致當前處於取指、解碼階段的指令無效，需要重新取指。如圖8-1所示。
也就是在流水線執行階段進行轉移判斷，並且轉移發生，那麼會有2條無效指令，導致浪費了兩個時鐘週期。為了減少損失，規定轉移指令後面的指令位置為「延遲槽」，延遲槽中的指令被稱為「延遲指令」（也可稱之為「延遲槽指令」）。延遲指令總是被執行，與轉移發生與否沒有關係。引入延遲槽後的指令執行順序如圖8-2所示。openmips處理器就計畫使用延遲槽技術。
但是，即使引入延遲槽，在轉移發生時仍然會導致已經進入取指階段的指令無效，也就是仍浪費乙個時鐘週期，要解決這個問題，可以在解碼階段進行轉移判斷，這樣就可以避免浪費時鐘週期。openmips處理器就設計為在解碼階段進行轉移判斷。
mips32指令集架構中定義的轉移指令共有14條，可分為如下兩類。
其中，跳轉指令是絕對轉移，分支指令是相對轉移。本節分別介紹這兩類指令。
1、跳轉指令
跳轉指令的格式如圖8-3所示。
從圖8-3可知，j、jal指令可以通過指令碼進行判斷，jr、jalr指令的指令碼為special，還需要依據功能碼進一步判斷。
指令用法為：jr rs
指令用法為：jalr rs 或者jalr rd, rs
指令作用為：rd
指令用法為：j target
指令作用為：pc
指令用法為：jal target
指令作用為：pc
j、jal、jr、jalr指令在轉移之前都要先執行延遲槽指令。
2、分支指令
分支指令的格式如圖8-4所示。
從圖8-4可知，前5條指令beq、b、bgtz、blez、bne可以直接依據指令中的指令碼進行判斷，確定是哪一條指令，而後5條指令bltz、bltzal、bgez、bgezal、bal的指令碼都是regimm，這是乙個巨集定義，值為6'b000001，需要根據指令中16-20bit的值進一步判斷，從而確定是哪一條指令。
從圖8-4還可知，所有分支指令的0-15bit儲存的都是offset，如果發生轉移，那麼將offset左移2位，並符號擴充套件至32位，然後與延遲槽指令的位址相加，加法的結果就是轉移目的位址，從該位址取指令。
轉移目標位址 = (signed_extend)( offset || 『00』 ) + (pc+4)
指令用法為：beq rs, rt, offset
指令用法為：b offset
指令作用為：無條件轉移，從圖8-4可知，b指令可以認為是beq指令的特殊情況，當beq指令的rs、rt都等於0時，即為b指令，所以在openmips實現的時候不需要特意實現b指令，只需要實現beq指令即可。
指令用法為：bgtz rs, offset
指令用法為：blez rs, offset
指令用法為：bne rs, rt, offset
指令用法為：bltz rs, offset
指令用法為：bltzal rs, offset
指令用法為：bgez rs, offset
指令用法為：bgezal rs, offset
指令用法為：bal offset
指令作用為：無條件轉移，並且將轉移指令後面第2條指令的位址作為返回位址，儲存到通用暫存器$31。從圖8-4的指令格式可知，bal指令是bgezal指令的特殊情況，當bgezal指令的rs為0時，就是bal指令，所以在openmips實現時，不用特意考慮bal指令，只要實現bgezal指令即可。
綜上，b、bal指令不用單獨實現，需要openmips實現的分支指令只有8條。
所有的分支指令在轉移到目標位址前都要先執行延遲槽中的指令。
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