Question

计算机组成原理（8）作业

Answer 1

7.某cpu的主频为10mhz，若已知每个机器周期平均包含4个时钟周期，该机的平均指令执行速度为1mips，试求该机的平均指令周期及每个指令周期含几个机器周期？若改用时钟周期为0.4us的cpu芯片，则计算机的平均执行速度为多少mips？若要得到平均每秒80万次的指令执行速度，则应采用主频为多少的cpu芯片？

时钟周期是用主频的倒数也就是100ns
机器周期也即是四倍400ns
平均指令周期就是1us
用这个除去400ns就是2.5个

如果改变，那么周期变短，此时的机器周期是变成了四倍，也就是1.6us
那么此时指令执行速度就是四分之一
0.25mips

若是每秒80万次，就是1/0.8nips=1.25us
机器周期为0.5us
时钟周期为0.125us
主频是8mhz（其实就是变成0.8倍就行了）

13.设cpu内部结构如图9.4所示，此外还设有r1-r44个寄存器，它们各自的输入和输出端都与内部总线相通，并分别受控制信号控制（如r2位寄存器r2的输入控制，r2为寄存器r2的输出控制）要求从取指令开始，写出完成下列指令所需的全部微操作和控制信号

pc->mar
1->r
pc+1->pc
mdr->ir
r2o->y
r4o->mar
1->r
(Y)+(MAR)->z
z->r2

pc->mar
1->r
pc+1->pc
mdr->ir
M(MDR)->MAR
1->r
r1o->y
(y)-(mdr)->z
z->r1

14.设单总线计算机结构如图9.5所示，其中m为主存，xr为变址寄存器，ear为有效地址寄存器，latch为锁存器，假设指令地址已存于pc中，划出“lda*d”和“sub x，d”指令周期信息流程图，并列出相应的控制信号序列

pc->bus->mar
m(mar)->mdr
mdr->bus->ir
op(ur)->cu
pc+1->pc
pc+d(ir)->ear
ear->bus->,ar
m(mar)->mdr
mdr->bus->acc

pc->bus->mar
m(mar)->mdr
mdr->bus->ir
op(ur)->cu
pc+1->pc
sr+d(ir)->ear
ear->bus->mar
m(mar)->mdr
acc-madr->latch
latch->bus->acc