组成与结构复习课

计算机组成与结构复习课,2008.12,3.18存在问题,1、X*Y原=1.10001111，X*Y=1.100011112、未用双符号位3、人工计算,3.18：X=0.1101，Y=-0.1011，原码一位乘求X*Y部分积乘数被乘数:11010000001011+X001101001101右移1位00011011011丢失个位运算+X001101010011右移1位00100111101丢失十位运算+0000000001001右移1位00010011110丢失百位运算+X001101010001右移1位00100011111丢失千位运算乘积高位乘积低位X0Y0=1X*Y原=1.10001111,+,3.19存在问题,1、根据公式推算2、算法2未在最后+-X补,布斯公式X补=0.1010-X补=1.0110Y补=1.10100000001.10100+0000000移000000011010-X补110110110110移111011001101X补001010000101移000010100110-X补110110111000移111100010011+00000001111000100,X*Y补=1.1100010X*Y=-0.00111100,算法20000001010+0000000右移0000000101+X补001010001010右移0001010010+0000000000101右移0000101001+X补001010001100右移0001100100+-X补110110111100,X*Y补=1.1100010X*Y=-0.00111100,3.20存在问题,1、商的精度2、最后一位商没有计算3、最后一步没有恢复余数4、初始化应放|X|,0010110000000+-Y补11000011110111000000左移1101110000000+Y00111110001101000001左移0011010000010+-Y补11000011111011000010左移1110110000100+Y00111110010101000101左移0101010001010+-Y补11000010001011001011左移0010110010110+-Y补11000011110111010110+Y00111110010110,X/Y=-0.10110余数=-0.10110*2-5,3.25存在问题,1、乘除过程无2、阶码+1未用公式计算3、E移=0111，E=-1,（1）X+Y对阶EX-EY补=EX补+-EY补=00001+00001=00010，保留EXMY右移2位，MY=0.001001尾数相加MX+MY补=MX补+MY补=00.1010+00.001001=0.110001规格化舍入M补=0.1100判溢出阶码无溢出,X+Y=0.1100*2001,（2）X*Y阶码相加EX+EY移=EX移+EY补=01001+11111=01000尾数相乘0000001001+MX001010001010右移0001010100右移0000101010右移0000010101+MX001010001011右移0001011010MX0MY0=0MX*MY原=0.01011010,+,规格化左规1位，M=0.10110100，阶码减1E-1移=EX移+-1补=01000+11111=00111舍入M原=0.1011判溢出阶码无溢出,X*Y=0.1011*2-1,（3）X/Y阶码相减EX-EY移=EX移+-EY补=01001+00001=01010尾数相除00101000000+-MY补11011100000100001左移00001000010+-MY补11011111100100010左移11001000100+MY00100111101100100左移11011001000+MY00100111111101000左移11111010000+MY00100100011110001,MX0MY0=0MX/MY原=1.0001,+,规格化右规1位，M=0.10001，阶码加1E+1移=EX移+1补=01010+00001=01011舍入M原=0.1001判溢出阶码无溢出,X/Y=0.1001*23,第四、七、八章复习,注意：Ta=H*Tc+(1-H)(Tc+Tm)=Tc+(1-H)Tm,第五章指令系统,考概念,微程序控制器与硬布线的比较,例：某机字长32位，采用微程序控制方式，微指令字长40位，采用水平型直接控制与编码控制相结合的微指令格式、断定方式，共有微命令40个，其中有10个微命令采用直接控制方式，30个微命令采用编码控制方式，共构成4个相斥类，各包含4个、16个、8个和2个微命令，可判定的外部条件有4个（CF、ZF、SF、和OF）。（1）控制存储器的容量应为多少？（2）设计出微指令的具体格式。,共有微命令30个构成4个相斥类其中：包含4个微命令（另加一个不发微命令的编码），需3位编码。包含16个微命令（另加一个不发微命令的编码），需5位编码。包含8个微命令（另加一个不发微命令的编码），需4位编码。包含2个微命令（另加一个不发微命令的编码），需3位编码。即：控制字段共需15+10=25位。断定方式，外部条件有4个，即：转移条件码需2位，转移判定1位。微指令字长为32位，即：下址字段为32-25-2-1=4位。可得：控制存储器的容量应为16*32位。,【例2】设某计算机运算器框图如图(a)所示，其中ALU为16位的加法器(高电平工作)，SA,SB为16位暂存器。4个通用寄存器由D触发器组成，Q端输出，其读、写控制功能见下表。,机器采用串行微程序控制方式，其微指令周期见图（b)。其中读ROM是从控存中读出一条微指令时间，为1s；ALU工作是加法器做加法运算，为500ns；m1是读寄存器时间，为500ns；m2是写寄存器的工作脉冲宽度，为100ns。微指令字长12位，微指令格式如下(未考虑顺序控制字段)：,SB-ALU：传送SB的控制信号,并使加法器最低位加1.Reset：清暂存器SB为零的信号：一段微程序结束，转入取机器指令的控制信号要求：用二进制代码写出如下指令的微程序：(1)“ADDR0，R1”指令，即(R0)+(R1)R1(2)“SUBR2，R3”指令，即(R3)-(R2)R3(3)“MOVR2，R3”指令，即(R2)(R3),RA0RA1：读R0-R3的选择控制WA0WA1：写R0-R3的选择控制R：寄存器读命令W：寄存器写命令LDSA：打入SA的控制信号LDSB：打入SB的控制信号SB-ALU：传送SB的控制信号,【解】先画出三条指令的微指令的微程序流程图，如下图所示。,其中未考虑“取指周期”和顺序控制问题，也即微程序仅考虑“执行周期”，微指令序列的顺序用数字标号标在每条微指令的右上角。每一框表示一条微指令。根据给定的微指令周期时间关系，完成ADD，SUB指令的执行动作需要3条微指令，MOV指令只需2条微指令。用二进制代码写出的三条指令的微程序列于下表中，其中*表示代码随意设置(0或1均可)。,R0，R1