计算机组成原理第五章答案

1、第第5章章 中央处理机中央处理机2、参见、参见图图5.15的数据通路，画出存数指令的数据通路，画出存数指令STO R1，（，（R2）的指令周期流程图，其含义是将寄存器的指令周期流程图，其含义是将寄存器R1的内容传送至的内容传送至（R2）为地址的数存单元中。）为地址的数存单元中。指令指令地址地址指令指令数据单元数据单元数据数据地址地址数据数据存数指令存数指令STO R1，（，（R2）(PC)AR(M)DR(DR)IR译码译码(R2)AR(R1)DRDRMM取指周期取指周期执行周期执行周期PC0GARiR/W=1DR0GIRiR20GARiR10GDRiR/W=03、参见图、参见图5.15的数据通

2、路，画出取数指令的数据通路，画出取数指令LAD (R3)，R0的指令周期流程图，其含义是将的指令周期流程图，其含义是将(R3)为地址数存为地址数存单元的内容取至寄存器单元的内容取至寄存器R0中。中。指令指令地址地址指令指令数据数据数据数据地址地址取数指令取数指令LAD (R3)，R0的指令周期的指令周期(PC)AR(M)DR(DR)IR译码译码(R3)ARMMDRDRR0取指周期取指周期执行周期执行周期PC0GARiR/W=1DR0GIRiR30GARiDR0GR0iR/W=16、假设某机器有、假设某机器有80条指令，平均每条指令有条指令，平均每条指令有4条微条微指令组成，其中有一条取值微指令

3、是所有指令公指令组成，其中有一条取值微指令是所有指令公用的，已知微指令长度为用的，已知微指令长度为32位，请估算控制存储位，请估算控制存储器容量。器容量。l微指令的数目为微指令的数目为803+1=241条；条；l微指令字长为微指令字长为32/8=4字节；字节；l故，控制存储器的容量为故，控制存储器的容量为 2414=964字节字节该容量为控制存储器的最小容量。该容量为控制存储器的最小容量。13、指令流水线有取指（、指令流水线有取指（IF）、译码（）、译码（ID）、执行）、执行（EX）、访存（）、访存（MEM）、写回寄存器堆（）、写回寄存器堆（WB）五个过程段，共有五个过程段，共有20条指令连续

4、输入此流水线。条指令连续输入此流水线。 画出流水处理的时空图，假设时钟周期为画出流水处理的时空图，假设时钟周期为100ns。13、指令流水线有取指（、指令流水线有取指（IF）、译码（）、译码（ID）、执行）、执行（EX）、访存（）、访存（MEM）、写回寄存器堆（）、写回寄存器堆（WB）五个过程段，共有五个过程段，共有20条指令连续输入此流水线。条指令连续输入此流水线。 求流水线的实际吞吐量（单位时间内执行完毕的指令条求流水线的实际吞吐量（单位时间内执行完毕的指令条数）。数）。 求流水线的加速比。求流水线的加速比。条条/ /秒秒1 10 0* *8 8. .3 33 31 10 0* *1 10 00 0* *1 1) )2 20 0( (5 52 20 01 1) )n n( (K Kn nH H6 69 94 4. .1 17 71 15 52 20 05 5* *2 20 01 1) )n n( (K Kn nK KT Tp pT Ts sS S16、判断以下三组指令中各存在哪种类型的数据相关？、判断以下三组指令中各存在哪种类型的数据相关？ I1 LDA R1 , A ;M(A)R1I2 ADD R2 , R1 ;(R2)+(R1)R2 I3 ADD R3 , R4 ;(R3)+(R4)R3I4 MUL R4 , R5 ;(R4) (R5) R4 I