Loops 我应该如何优化此mips代码？

下面我尝试使用bne循环100次，但我想修改代码，使其运行更快。也许是以某种方式删除了nop？我应该如何改进此代码

addi $1, $0, 100
addi $2, $0, 0
lw $3, 0($4)
add $2, $2, $3
addi $4, $4, 4
addi $1, $1, -1
bne $1, $0, -5
nop

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您可以做的第一件事是利用分支延迟槽。nop在每个循环上执行，但没有完成任何事情。既然循环计算不需要增加$4的指令，为什么不把它放在那里呢

加快运行速度的第二步是查看相关指令。例如，将$3添加到$2必须等待lw完成，这可能需要几个机器周期。从$1中减去1不需要等待任何结果。如果颠倒这两条指令的顺序，则可以在负载仍在进行时执行减法，而不是等待它完成。这取决于体系结构，可能不会在所有系统上显示，尤其是在模拟器上

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第三步是重新构建循环。在每个循环上递增指针$4，递减循环计数器$1。为什么不把它们结合起来呢？你知道开始时4美元是多少，最后4美元是多少，4+4*100。所以你可以增加4美元，看看它是否达到了终点。这将为每个循环节省一条指令。

您可以做的第一件事是利用分支延迟槽。nop在每个循环上执行，但没有完成任何事情。既然循环计算不需要增加$4的指令，为什么不把它放在那里呢

加快运行速度的第二步是查看相关指令。例如，将$3添加到$2必须等待lw完成，这可能需要几个机器周期。从$1中减去1不需要等待任何结果。如果颠倒这两条指令的顺序，则可以在负载仍在进行时执行减法，而不是等待它完成。这取决于体系结构，可能不会在所有系统上显示，尤其是在模拟器上

第三步是重新构建循环。在每个循环上递增指针$4，递减循环计数器$1。为什么不把它们结合起来呢？你知道开始时4美元是多少，最后4美元是多少，4+4*100。所以你可以增加4美元，看看它是否达到了终点。这将为每个循环节省一条指令。

您的代码：已优化

    addi $1, $0, 100
1:  addi $2, $0, 0         #can replace with mov $2,$0   (easier to understand)
    lw $3, 0($4)           #don't need an offset, replace with lw $3,($4)
    add $2, $2, $3
    addi $4, $4, 4
    bne $1, $0, 1b
    addi $1, $1, -1

我已经删除了nop并交换了bne和addi指令，这样cpu就不会浪费任何周期。addi始终在分支延迟槽中执行

PS可变长度编码器提到add指令必须等待lw，他部分正确，部分不正确。如果该体系结构支持转发，那么您就不必像MIPS体系结构的一些实现那样等待。但是，如果体系结构不支持ForwardingOnly，那么您必须按照他/她建议的做，或者交换lw后面的两条add指令您的代码：optimized

    addi $1, $0, 100
1:  addi $2, $0, 0         #can replace with mov $2,$0   (easier to understand)
    lw $3, 0($4)           #don't need an offset, replace with lw $3,($4)
    add $2, $2, $3
    addi $4, $4, 4
    bne $1, $0, 1b
    addi $1, $1, -1

我已经删除了nop并交换了bne和addi指令，这样cpu就不会浪费任何周期。addi始终在分支延迟槽中执行

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PS可变长度编码器提到add指令必须等待lw，他部分正确，部分不正确。如果该体系结构支持转发，那么您就不必像MIPS体系结构的一些实现那样等待。然而如果该体系结构不支持转发，那么您必须按照他/她建议的做，或者按照lw交换两条add指令。如果该体系结构的CPU运行速度明显快于RAM，并且缓存中没有请求的值，那么无论什么情况，都必须在数据加载时暂停转发。如果CPU的运行速度明显快于RAM，并且缓存中没有请求的值，则无论转发如何，都必须在数据加载时暂停。