计算机组成原理 第五章【中央处理器】课后作业解析【MOOC答案】
目錄
第1題
第2題
第3題
第4題
第5題
第1題
什么是指令周期、機(jī)器周期和時(shí)鐘周期?三者有何關(guān)系?
CPU 每取出并執(zhí)行一條指令所需的全部時(shí)間叫指令周期;(4 分)
CPU 完成一次存儲(chǔ)器讀寫操作的時(shí)間是機(jī)器周期;(4 分)
時(shí)鐘周期是計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)最基本的時(shí)序單位,等于計(jì)算機(jī)主頻的倒數(shù);(4 分)
一個(gè)機(jī)器周期等于 4 個(gè)時(shí)鐘周期;(4 分)
一個(gè)指令周期等于 2 個(gè)或者更多個(gè)機(jī)器周期。(4 分)
第2題
設(shè)一條指令流水線包含 5 個(gè)過(guò)程段:取指令(IF)、指令譯碼(ID)、計(jì)算有效地址(EX)、取操作數(shù)(MEM)、結(jié)果回寫(WB),每個(gè)過(guò)程段為一個(gè)時(shí)鐘周期 100ns,共有 10 條指令連續(xù)進(jìn)入流水線。
1)畫出流水處理的時(shí)空?qǐng)D。
2)計(jì)算流水處理器的加速比。
3)計(jì)算流水線的實(shí)際吞吐率(單位時(shí)間執(zhí)行的指令條數(shù))。
第3題
某計(jì)算機(jī)有如下部件:ALU,移位器,主存 M,主存數(shù)據(jù)寄存器 MDR,主存地址寄存器 MAR,指令寄存器 IR,程序計(jì)數(shù)器 PC,通用寄存器 R0—R3 ,暫存器 DR1 和 DR2。各邏輯部件組成一個(gè)數(shù)據(jù)通路如下所示:
1)標(biāo)明圖中 A~D 四個(gè)寄存器的名稱。
2)畫出“ADD R1,(R2)”指令的指令周期流程圖,該指令功能是實(shí)現(xiàn):(R1)+((R2))→R1,假設(shè)該指令的地址已經(jīng)在 PC 中。
第4題
第5題
目前通用處理器的架構(gòu)有哪幾種?它們的各自特點(diǎn)以及面向的領(lǐng)域是什么?如果要發(fā)展我國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的處理器,急需解決哪些問(wèn)題?
總結(jié)
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