习题答案活动za

1、习题、中央处理器有哪些基本功能？由哪些基本部件组成？、什么是指令周期、周期和时钟脉冲周期？三者有何关系？、参见图所示的数据通路。画出存数指令“，（）”的指令周期进程安排图，其含义是将源寄存器的内容传送至（）为地址的主存单元中。、参见图所示的数据通路。画出取数指令“（），”的指令周期进程安排图，其含义是将（）为地址的主存单元的内容传送至追求寄存器。标出相应的微操作控制信号序列。、参见图所示的数据通路。画出加法指令“，（）”的指令周期进程安排图，其含义是将中的数据与以为地址的主存单元的内容相加，结果传送至追求寄存器。、假设结构如图所示，其中有一个累加寄存器、一个状态条件寄存器和其它个寄存器，各部分

2、之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。要求：（）标明图中、这个寄存器的名称。（）简述指令从主存取出到产生控制信号的数据通路。（）简述数据在运算器和主存之间进行存取访问的数据通路。主存榜眼主存榜眼 M MCPUCPU状态条件寄存器状态条件寄存器| | |限隹控制器限隹控制器图结构图、简述程序与微程序、指令与微指令的区别。、微命令有哪几种编码方法，它们是如何实现的？、简述机器指令与微指令的关系。、某机的微指令格式中有个独立的控制字段，每个控制字段有个互斥控制信号，的值如下:字段C：c.C C 工工CiC-C-CC*跖跖4 46 63 311119 95 57 71 18 8工工 5 5请回

3、答：()如果这个控制字段，采用编码表示法，需要多少控制位？()如果采用完全水平型编码方式，需要多少控制位？、假设微地址转移逻辑表达式如下：(1,(1,(1,(1,(1,其中WW为微地址寄存器的相应位，和为判别标志，为零标志，为指令寄存器的相应位，为时钟脉冲信号。试说明上述逻辑表达式的含义，画出微地址转移逻辑图。、已知某机采用微程序控制方式，其控制存储器容量为X位。微指令字长为位，微程序可在整个控制存储器中实现转移，可控制微程序转移的条件共个(直接控制)，微指令采用水平型格式，如图所示救命令字段判别测出字段直接御地址字段操作控制,士I顺序控制图微指令格式()微指令格式中的三个字段分别应为多少位？

4、()画出围绕这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图。、从供选择的答案中，选出正确答案填入题中的横线上。微指令分成水平型微指令和两类。可同时执行若干个微操作，所以执行指令的速度比快。在串行方式的微程序控制器中，取下一条微指令和执行本条微指令在进度上是进行的，而微指令之间是一执行的。实现机器指令功能的微程序一般是存放在中的，而用户可写的存储器则由一组成。供选择的答案如下：微指令。微操作。水平型微指令。垂直型微指令。，:顺序。重叠。，:随机存取存储器()。只读存储器()。、水平型微指令和垂直型微指令的含义是什么？它们各有什么特点？、简述微程序控制器与硬连线控制器的相同点与差别，并分别说明两种操作控制器

5、的一般组成。、什么叫并行性？粗粒度并行与细粒度并行有何区别？、并行性有哪两重含义？实现并行处理技术主要有哪几种形式？、造成流水线断流的因素主要有哪些？分别给出它们的解决方法。、从供选择的答案中，选出正确答案填入题中的横线上。某机采用两级流水线组织，第一级为取指和译码，需要完成操作。第二级为执行和写回，大部分指令能在内完成，但有两条指令需要才能完成，在程序运行时，这类指令所占比例为。根据上述情况，机器周期(即一级流水线进度)应选为。两条执行周期长的指令采用的方法解决。供选择的答案如下：:。:机器周期选为。用两个机器周期完成。、今有级流水线，分别完成取指、指令译码并取数、运算、送结果四步操作，今假

6、设完成各步操作的进度依次为， 。请问：()流水线的操作周期应设计为多少？()若相邻两条指令发生数据相关，而且在硬件上不采取措施，那么第条指令要推迟多少进度进行？()如果在硬件设计上加以改进，至少需推迟多少进度？、判断以下三组指令中各存在哪种类型的数据相关。(),。一，()是存储单元，。()()一(),。一()，()是存储单元，。()()一(),。()X()一，。()()一、指令流水线有取指()、译码()、执行()、访存()、写回寄存器()五个过程段，共有条指令连续输入此流水线。()画出流水处理的时空图，假设时钟周期为。()求流水线的实际吞吐率(单位进度里执行完毕的指令数)。()求流水线的加速比

7、。()求流水线的效率。、设有主频为的微处理器，平均每条指令的执行进度为个机器周期，每个机器周期由个时钟脉冲周期组成。问：()存储器为等待，求出机器速度。()假如每两个机器周期中有一个是访存周期，需插入一个机器周期的等待进度，求机器速度。(“等待”表示存储器可在一个机器周期完成读写操作，因此不需要插入等待进度)、从供选择的答案中，选出正确答案填入题中的横线上。微机和是采用不同主频的芯片，片内逻辑电路完全相同。若机的主频为，机为。则机的主振周期为W。如机的平均指令执行速度为，那么机的平均指令周期为W,机的平均指令执行速度为供选择的答案如下：。、()设某机主频为，每个机器周期平均含个时钟周期，执行每

8、条指令平均花个机器周期，试问该机的平均指令执行速度为多少？()若机器主频不变，但每个机器周期平均含个时钟周期，执行每条指令平均花个机器周期，则该机的平均指令执行速度又是多少？由此可得出什么结论？、提高单机系统指令级并行性的措施主要有哪些？参考答案习题.略.略指令的指令周期进程安排图如附图所示KDCBIPCPCABVSABVS 口助哈ZBUSZBUS工 KFC+iKFC+iRLAH*ml*mlR.fBBUFR.fBBUF此 KJBCtchqKJBCtchq附图指令的指令周期进程安排图指令的指令周期进程安排图如附图所示。附图指令的指令周期进程安排图指令的指令周期进程安排图如附图所示PCfdMl,P

9、C+1PCfdMl,PC+1RD11*JBUS-*H3EIRRD11*JBUS-*H3EIR域址段域址段FHKFHK附图指令的指令周期进程安排图.():数据缓冲寄存器。：指令寄存器。:主存地址寄存器。：程序计数器。()一一操作控制器。()读主存储器：通过先置操作数地址，一一一。写主存储器：通过先置操作数地址，一一。.略.略.略.()如果这个控制字段，采用编码表示法，需要位控制位。()如果采用完全水平型编码方式，需要位控制位。.逻辑表达式的含义为：()在进行测试时，根据指令寄存器中的修改WW,进行路分支。()在进行测试时，根据零标志修改W,进行路分支：()所有的表达式均分别和相与，表示在内形成后

10、继微指令的微地址。微地址转移逻辑图如附图所示，图中分别对应微地址寄存器WW的异步置端，低电平有附图微地址转移逻辑图.()判别测试字段占位，直接微地址字段占位，操作控制字段占位()微程序控制器逻辑框图如附图所示附图微程序控制器逻辑框图:。：。：。：。：。：。：。略略.略.略.略.:。：。.()流水线的操作周期应设计为。()若相邻两条指令发生数据相关，而且在硬件上不采取措施，那么第条指令要推迟进行，如附图所示。.()2x2)c2x2)cL_L_16x10116x101xlO*xlO*()3xlx3xlx-xl0T16x10-xl0T16x10 空间空间a a驾驾 R RI I 送结果送结果| |口

11、口运篁运篁, ,：指令指令 i8i8 码并取敢码并取敢“! !n/s.n/s. .取指取指 L30L30&E&E；t#Rt#R1D01D02002003333 口口 560560 时间时间船工船工附图两条指令流水解释的时空图()如果在硬件设计上加以改进，如采用相关专用通路(结果一旦生成即可使用)，则勿需推迟第条指令的读操作。.在第()组指令中，存在相关。第()组指令中，存在相关。第()组指令中，存在相关、相关和相关。.()画出流水线时空图如附图所示。附图指令流水处理的时空图()流水线的实际吞吐率为：(XXX)()流水线的加速比为：XX(X)()流水线的效率为：5x4x5x4x由（）、（）可以得出如下结论：机器的主