MIPS下的數據路徑

這是計算機硬件間的數據路徑（即數據流動的路徑），下面將較詳細分析此圖：

PC（program counter， 程序計數器）是一個用於記錄當前計算機正在執行的指令的地址的寄存器（register），當前指令執行完後，PC的值加4（因為一條指令占4個字節），PC指向下一條指令。

PC根據指令地址找到對應的指令後（Read address），指令（ Instruction）流向Register File，R-format指令需要讀取兩個寄存器，I-format指令則需要讀取一個。

在執行R-format指令時，Read data 1 與 Read data 2，即兩個寄存器的值， 作為ALU（Arithmetic and Logic Unit，算術邏輯單元）的inputs；在執行I-format指令時，一個input來自經過Sign-extend後的常量。

在執行Beq（branch if equal）或Bne（Branch if not equal）時，若需要branch，PC的值需要被替換為Branch target的地址，Branch target的地址經過紅框內的步驟後計算出

（branch target address = （PC+4）+ offset_value*4）。

在執行lw(load word)指令時，根據ALU計算出來的地址值訪問對應的Data Memory 單元，獲取存在該單元裏的數據，存到Register File中；在執行R-format時，直接將ALU的計算結果存到Register File中（Write data）。

4.3 Building a Datapath-Computer Organization and Design筆記