計算機組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第三次作業(yè)

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計算機組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)第三次作業(yè)第4章P112習(xí)題13：某微機的指令格式如下所示：解： 15 10 9 8 7 0OPXDOP：操作碼；D：位移量；X：尋址特征位，X=00：直接尋址；X=01：用變址寄存器X1進行變址；X=10：用變址寄存器X2進行變址；X=11：相對尋址。設(shè)(PC)=1234H，(X1)=0037H，(X2)=1122H，請確定下列指令的有效地址。(1)6723H (2)4444H (3)1282H (4)4321H解：(1)6723H=0110011100100011B,X=11,相對尋址， 有效地址=PC+D=1234H+23H=1257H(2)4444H=0100010001000100B，X=00，直接尋址，有效地址=D=44H(3)1282H=0001001010000010B，X=10，變址尋址， 有效地址=X2+D=1122H+82H=11A24H(4)4321H=0100001100100001B，X=11，相對尋址， 有效地址=PC+D=1234H+21H=1255H第5章P159習(xí)題22、23、24、2522、參見如圖所示的數(shù)據(jù)通路，IR為指令寄存器，PC為程序計數(shù)器(具有自增功能)，M為主存(受R/W信號控制)，AR為地址寄存器，DR為數(shù)據(jù)緩沖寄存器，ALU由+、-控制信號決定完成何種操作，控制信號G控制的是一個門電路。另外，線上標注有控制信號，例如Yi表示Y寄存器的輸入控制信號，R1o為寄存器R1的輸出控制信號，未標字符的線為直通線，不受控制。存數(shù)指令“STA R1, (R2)”的含義是將寄存器R1的內(nèi)容傳送至(R2)為地址的主存單元中，請畫出其指令周期流程圖，并列出相應(yīng)微操作控制信號序列。解：STA R1, (R2) (R1) → (R2)將數(shù)據(jù)寄存器的值放到主存單元中將寄存器R1的內(nèi)容放到數(shù)據(jù)寄存器中將寄存器R2的內(nèi)容放到地址寄存器中將數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)容放到指令寄存器中將主存數(shù)據(jù)放到數(shù)據(jù)寄存器中將PC值放到地址寄存器中PC→ARM→DRDR→IRR2→ARR1→DRDR→MPCo, G, ARiR/W = RDRo, G, IRiR2o, G, ARiR1o, G, DRiR/W = W23、參見習(xí)題22的數(shù)據(jù)通路。取數(shù)指令“LDA (R3), R0”的含義是將(R3)為地址的主存單元的內(nèi)容取至寄存器R0中，請畫出其指令周期流程圖，并列出相應(yīng)微操作控制信號序列。解：將主存單元的內(nèi)容放到數(shù)據(jù)寄存器中將數(shù)據(jù)寄存器的值放到寄存器R0中將主存數(shù)據(jù)放到數(shù)據(jù)寄存器中將PC值放到地址寄存器中PC→ARM→DRDR→IRR3→ARM→DRDR→R0MPCo, G, ARiR/W = RDRo, G, IRiR3o, G, ARiR/W = RDRo, G, R0i將寄存器R3的內(nèi)容放到地址寄存器中 將數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)容放到指令寄存器中 24、指令流水線有取指(IF)、譯碼(ID)、執(zhí)行(EX)、訪存(MEM)、寫回(WB) 5個過程段，共有15條指令連續(xù)輸入此流水線。(1)畫出流水處理的時空圖，假設(shè)時鐘周期為100ns。(2)求流水線的實際吞吐率(單位時間里執(zhí)行完畢的指令數(shù))。解：(1)(2)：11/(15*100ns)=7.3*106條指令/秒25、判斷以下三組指令中各存在哪種類型的數(shù)據(jù)相關(guān)？(1) I1 LAD R1, A ; M(A)àR1，M(A)是存儲器單元I2 ADD R2, R1 ; (R2) + (R1)àR2(2) I3 ADD R3, R4 ; (R3) + (R4)àR3 I4 MUL R4, R5 ; (R4)×(R5)àR4(3) I5 LAD R6, B ; M(B)àR6，M(B)是存儲器單元I6 MUL R6, R7 ; (R6)×(R7)àR6解：(1)RAW 寫后讀(2)WAR 讀后寫(3)RAW / WAW 寫后讀/寫后寫 關(guān)?鍵?詞： 計算機 組成 系統(tǒng) 結(jié)構(gòu) 第三次 作業(yè)

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總結(jié)

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