执行这段汇编代码需要多少个周期？

Question

假设汇编代码在具有 5 级流水线的 32 位 MIPS 处理器上执行，支持停止但不转发。分支指令的比较是在执行阶段完成的。没有分支延迟槽。计算从 foo 标签后的 addi 指令的取指周期开始，到（包括）jr 指令的取指周期结束的时钟周期数。

.data
.align 2

numbers: .space 40
.align 2

.text
start:
    la $a0, numbers
    addi $a1, $0, 10
    jal foo

foo:
    addi $sp, $sp, -4
    sw $a0, 0($sp)

loop:
    sw $a1, 0($a0)
    addi $a0, $a0, 4
    addi $a1, $a1, -1
    bne $a1, $0, loop

    lw $t3, 0($sp)
    addi $sp, $sp, 4
    lw $t0, 0($t3)
    lw $t1, 4($t3)
    add $v0, $t0, $t1
    jr $ra 

根据数据和控制危险，我计算了错过的周期数，总共 52 个周期。我还知道第一条指令

addi $sp, $sp, -4

需要 5 个周期才能完成，但之后我可以为每条指令再添加 1 个周期。排除第一条指令后，执行的指令总数为 47。然后我做了：5 + 47 = 52。因此，如果没有危险，只需要 52 个周期，但我们知道存在周期延迟，因此：

总周期 = 52 + 52 = 104

根据解决方案，我对错过的周期部分是正确的，但他们添加了 48，而不是 52。因此，“正确”答案是 96 个周期。但这是错误的，因为即使没有危险，程序也需要超过 48 个周期才能执行！

涉及此代码的另一个问题是它是否会终止，它会终止，但他们在解决方案表中另有说明。

Answer 1

.text
start:
    la $a0, numbers
    addi $a1, $0, 10
    jal foo
                        # -- error, missing exit code: after jal foo, 
                        #   foo will run again by accident
foo:
    addi $sp, $sp, -4   # 1 -- error should be addiu for pointer arithmetic
    sw $a0, 0($sp)      # 1+2 stalls on $sp

loop:
    sw $a1, 0($a0)      # 1 (10x)
    addi $a0, $a0, 4    # 1 (10x) -- should be addiu
    addi $a1, $a1, -1   # 1 (10x)
    bne $a1, $0, loop   # 1+2+2 (2 stalls on $a1, and taken branch) 9x
                        # 1+2+2 for last iteration 1x

    lw $t3, 0($sp)      # 1
    addi $sp, $sp, 4    # 1 -- error should be addiu
    lw $t0, 0($t3)      # 1+1 stall on $t3
    lw $t1, 4($t3)      # 1
    add $v0, $t0, $t1   # 1+2 stalls
                        # 1 for $t0 and 2 for $t1
                        # but they overlap, so max(1,2)
    jr $ra              # 1+2 (taken branch)

---

自己	RAW档	分店摊位	仪器。总和	迭代次数	总金额	指导
1			1	1	1	阿迪
1	2		3	1	3	sw
1			1	10	10	sw
1			1	10	10	阿迪
1			1	10	10	阿迪
1	2	2	5	9	45	已采取bne
1	2	2	5	1	5	未采取bne
1			1	1	1	lw
1			1	1	1	阿迪
1	1		2	1	2	lw
1			1	1	1	lw
1	2		3	1	3	阿迪
1		2	3	1	3	jr
				48	95

我快95了；我不知道如何到达 96，但也许有人可以找到错误？