7.某cpu的主頻為10mhz,若已知每個機器周期平均包含4個時鐘周期,該機的平均指令執(zhí)行速度為1mips,試求該機的平均指令周期及每個指令周期含幾個機器周期?若改用時鐘周期為0.4us的cpu芯片,則計算機的平均執(zhí)行速度為多少mips?若要得到平均每秒80萬次的指令執(zhí)行速度,則應采用主頻為多少的cpu芯片?
時鐘周期是用主頻的倒數(shù)也就是100ns
機器周期也即是四倍400ns
平均指令周期就是1us
用這個除去400ns就是2.5個
如果改變,那么周期變短,此時的機器周期是變成了四倍,也就是1.6us
那么此時指令執(zhí)行速度就是四分之一
0.25mips
若是每秒80萬次,就是1/0.8nips=1.25us
機器周期為0.5us
時鐘周期為0.125us
主頻是8mhz(其實就是變成0.8倍就行了)
13.設cpu內部結構如圖9.4所示,此外還設有r1-r44個寄存器,它們各自的輸入和輸出端都與內部總線相通,并分別受控制信號控制(如r2位寄存器r2的輸入控制,r2為寄存器r2的輸出控制)要求從取指令開始,寫出完成下列指令所需的全部微操作和控制信號
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.設單總線計算機結構如圖9.5所示,其中m為主存,xr為變址寄存器,ear為有效地址寄存器,latch為鎖存器,假設指令地址已存于pc中,劃出“l(fā)da*d”和“sub x,d”指令周期信息流程圖,并列出相應的控制信號序列
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