计算机组成与系统结构部分答案 第6章习题答案.docx

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1、6.121) 各组包括的微命令数为 15、30、9、24、12、16，故各段应包括 4、5、4、5、4、4 位，共 26 位2) 100 条指令，每条最多 8 条微指令，共 800 条微指令，故跳转地址要 10位3) 若采用单地址格式，共有 AC、地址、控制域 1+10+26=37 位。控存大小为37*100*8=29600 位=3700B若采用可变格式，最多有 S、控制域 1+26=27 位，控存大小为 27*100*8=21600位=2700B6.13各段包括的微命令数为 6、9、15、4，故各段应有 3、4、4、2 位，共 13 位控制产生次地址的条件有 3 种，故 AC 有 2 位可用

2、 24-13-2=9 位表示次地址，控存容量最大为 24*29/8=1536B6.141) 取指令：ARPCABARDBMemoryAB, PCPC+2 DRDBIRDR执行指令：ARR1ABARDBMemoryAB DRDBYDR ZR0+Y, ADD R0Z2) 取指令：ARPCABARDBMemoryAB, PCPC+2 DRDBIRDR执行指令：YIR(偏移量 B)ZR2+Y, ADD ARZ ABARDBMemoryAB DRDBYDR ZR1+Y, ADD R1Z3) 取指令：ARPCABARDBMemoryAB, PCPC+2 DRDBIRDR执行指令：DRIR(偏移量 100)

3、，YPC ZDR+Y, ADD ARZ ABARDBMemoryAB DRDBYR1ZY-DR, SUB R1Z6.151) a.相容 b.互斥 c.互斥 d.相容 e.互斥2) R0out, Ain R1out, BinALUA, ALUB, OR, V, R0in6.171) A:DR, B:IR, C:AR, D:PC2) ARIR(X) DRMM ACDR3) ARIR(Y) DRAC MMDR6.191) 对程序 1，计算机B 快；对程序 2，计算机 A 快2) A 的指令执行速率为 5*109/2=2.5*109=2500MIPS B 的指令执行速率为 6*109/1.5=4*10

4、9=4000MPIS3) A 的执行速率/成本=1/2/500=1/1000 B 的执行速率/成本=1/1.5/800=1/1200A 的单位美元执行速率高于 B 的单位美元执行速率，故可大量购买 A6.20CPI=(50000*1+80000*2+10000*4+5000*2)/(50000+80000+10000+5000)=1.7931 MIPS=fclk/(CPI*106)=500M/1.7931M=278.846执行时间=(50000+80000+10000+5000)/(MIPS*106)=0.52ms或者执行时间=(50000*1+80000*2+10000*4+5000*2)/

5、500M=0.52ms6.211) L1 和 L2 都未命中时，CPI 为 1.2+1.1*(60+8)=762) 有效命中率为 1-5%*20%=99%未命中时间损失=68 个时钟周期6.221) CPU1 每次分支实际需要 3 个时钟周期，故程序所需时间是T1=(1*80%+3*20%)/fclk1CPU2 所需时间为T2=(1*80%+2*20%)/fclk2则两者执行时间之比为T1/T2=(1*80%+3*20%)/(1*80%+2*20%)/(fclk1/fclk2)=0.933故CPU1 快2) T1/T2=1.061，故CPU2 快6.23计算机 A：程序 1：100M/1s=1

6、00 MIPS 程序 2：100M/1000s=0.1MIPS程序 3：100M/500s=0.2MIPS程序 4：100M/100s=1MIPS计算机 B:程序 1：100M/10s=10MPIS 程序 2：100M/100s=1MIPS 程序 3：100M/1000s=0.1MIPS程序 4：100M/800s=0.125MIPS计算机C：程序 1：100M/20s=5MPIS程序 2：100M/20s=5MIPS程序 3：100M/50s=2MIPS程序 4：100M/100s=1MIPS从程序 1 的 MIPS 看，A 最快从程序 2 的 MIPS 看，C 最快从程序 3 的 MIPS 看，C 最快从程序 4 的 MIPS 看，A 和 C 最快2) 4 个程序的平均MIPS 为：计算机 A: (100+0.1+0.2+1)/4=25.325 计算机B: (10+1+0.1+0.125)/4=2.80625计算机C: (5+5+2+1)/4=3.25故计算机 A 最快从平均执行时间看：计算机 A：(1+1000+500+100)/4=400.25计算机B：(10+100+1000+800)/4=477.5计算机C：(20+20+50+100)/4=47.5故计算机C 最快