设计：cmp和地址计算放在ID级

Flush和Stall

Flush产生的结果是：向上传递一条空指令，寄存器值被维持。

Stall产生的结果是：不向上传递指令，寄存器的值被维持。

对于A->B, 如果A Flush, 那么B得到了一条空指令，流水线在A级停顿，在B级继续。

如果A stall, 那么B的值也不会被更新，流水线在B级也停顿下来。

Hazard检测与解决

对于需要我们解决的Hazard一共有6种，解决方法如下:

冲突位置	冲突原因	解决方法
ID和EXE	EXE级rd被ALU修改	使用EXE级ALU结果修改ID级寄存器
ID和EXE	EXE级rd被LW修改，此时ID不是SW	IF 级Stall, ID级Flush
EXE和MEM	MEM级rd被LW修改，此时EXE是SW	MEM级读出的值修改EXE级寄存器
ID和MEM	MEM级rd被ALU修改	使用MEM级ALU结果修改ID级寄存器
ID和MEM	MEM级rd被LW修改	使用MEM级MEM结果修改ID级寄存器
IF	跳转	IF flush

Forwarding

Forwarding 一共有4条路线

具体来说，ID级rs1和rs2的修正有3种选则:

• EXE级ALU的输出
• MEM级ALU的输出
• MEM级mem的输出

对于LW和SW的情况，有一种选择，

• 从MEM的输入口直接接到输入口。
  (注意： 这种情况也满足EXE级是LW, ID级修改了reg的条件，因此stall时必须区分出ID是不是sw, 如果不是才stall)

信号含义解释

信号	含义
RegWrite	是否写寄存器，用来区别指令是否是LW或者ALU结果修改
DatatoReg/MemRead	是否读mem，用来区别是否是lw指令