第25講——習(xí)題課三(第7-8章典型題分析講解)

1、主講人：李淑芝主講人：李淑芝l通過第通過第7-8章典型題分析講解，讓章典型題分析講解，讓學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)，并能梳理知學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)，并能梳理知識(shí)點(diǎn)，達(dá)到舉一反三的學(xué)習(xí)目的識(shí)點(diǎn)，達(dá)到舉一反三的學(xué)習(xí)目的 答：答：16-4-4-4=4，三地址指令最多可有，三地址指令最多可有24=16種，現(xiàn)在只需種，現(xiàn)在只需8種，種，16-8=8，剩余，剩余8種三地址種三地址指令，這指令，這8條三地址指令可變?yōu)闂l三地址指令可變?yōu)?*24=128二二地址指令，地址指令，128-16=112，完全可以保證有，完全可以保證有100條一地址指令。條一地址指令。 答：答：16-6-6=4，則二地址格式最多有，則二地址格式最多

2、有24-M-N種，若操作碼位數(shù)可變則為種，若操作碼位數(shù)可變則為（24*26*26-M）/26-N/26種。種。 答：因?yàn)榻Y(jié)果為答：因?yàn)榻Y(jié)果為0，所以，所以JZ跳轉(zhuǎn)會(huì)實(shí)現(xiàn)，跳轉(zhuǎn)會(huì)實(shí)現(xiàn)，PC當(dāng)前值當(dāng)前值為為4000H。執(zhí)行執(zhí)行JZ * +35時(shí)，要轉(zhuǎn)移的位移量為時(shí)，要轉(zhuǎn)移的位移量為+35，轉(zhuǎn)換成，轉(zhuǎn)換成補(bǔ)碼為補(bǔ)碼為23H，高位補(bǔ)，高位補(bǔ)0，所以第二字節(jié)為，所以第二字節(jié)為00H，三，三字節(jié)為字節(jié)為23H。執(zhí)行執(zhí)行JZ * -17時(shí)，要轉(zhuǎn)移的位移量為時(shí)，要轉(zhuǎn)移的位移量為-17，轉(zhuǎn)換為補(bǔ)，轉(zhuǎn)換為補(bǔ)碼為碼為EFH，高位補(bǔ)，高位補(bǔ)1，所以第二字節(jié)為，所以第二字節(jié)為FFH，第三，第三字節(jié)為字節(jié)為EFH。解：流

3、水線的時(shí)鐘周期應(yīng)按各步操作的最大時(shí)間來解：流水線的時(shí)鐘周期應(yīng)按各步操作的最大時(shí)間來考慮，即應(yīng)取考慮，即應(yīng)取10ns。根據(jù)流水線時(shí)空?qǐng)D，第一條指。根據(jù)流水線時(shí)空?qǐng)D，第一條指令出結(jié)果需要令出結(jié)果需要5個(gè)時(shí)鐘周期，當(dāng)流水線滿載時(shí)，每個(gè)時(shí)鐘周期，當(dāng)流水線滿載時(shí)，每個(gè)時(shí)鐘周期可以出一個(gè)結(jié)果，即執(zhí)行完一條指令。個(gè)時(shí)鐘周期可以出一個(gè)結(jié)果，即執(zhí)行完一條指令。 完成完成12條指令需要條指令需要16個(gè)時(shí)鐘周期，故實(shí)際吞個(gè)時(shí)鐘周期，故實(shí)際吞吐率為：吐率為：12/(10ns*16)=0.75*108條指令條指令/秒秒 對(duì)于本題五級(jí)流水線而言，處理對(duì)于本題五級(jí)流水線而言，處理12條指令所條指令所需的時(shí)鐘周期數(shù)為需的時(shí)鐘

4、周期數(shù)為T=5+（12-1）=16個(gè)，而非流水個(gè)，而非流水線處理線處理12條指令需要條指令需要5*12=60個(gè)，故該流水處理器個(gè)，故該流水處理器的加速比為的加速比為60/16=3.75。解：各中斷源屏蔽狀態(tài)見下表：設(shè)屏蔽位解：各中斷源屏蔽狀態(tài)見下表：設(shè)屏蔽位=1，表示，表示屏蔽；屏蔽位屏蔽；屏蔽位=0，表示中斷開放。，表示中斷開放。解：（解：（4）如果地址線）如果地址線A13與與CPU斷線，并搭接到斷線，并搭接到高電平上，將會(huì)出現(xiàn)高電平上，將會(huì)出現(xiàn)A13恒為恒為“1”的情況。此時(shí)存的情況。此時(shí)存儲(chǔ)器只能尋址儲(chǔ)器只能尋址A13=1的地址空間的地址空間(奇數(shù)片奇數(shù)片)，A13=0的另一半地址空間（

5、偶數(shù)片）將永遠(yuǎn)訪問不到。若的另一半地址空間（偶數(shù)片）將永遠(yuǎn)訪問不到。若對(duì)對(duì)A13=0的地址空間（偶數(shù)片）進(jìn)行訪問，只能錯(cuò)的地址空間（偶數(shù)片）進(jìn)行訪問，只能錯(cuò)誤地訪問到誤地訪問到A13=1的對(duì)應(yīng)空間（奇數(shù)片）中去。的對(duì)應(yīng)空間（奇數(shù)片）中去。解：根據(jù)解：根據(jù)Cache容量為容量為2K=211字，得字，得Cache字地址字地址11位。根據(jù)塊長(zhǎng)為位。根據(jù)塊長(zhǎng)為4，且訪存地址為字地址，得字塊內(nèi)地，且訪存地址為字地址，得字塊內(nèi)地址為址為2位，即位，即b=2，且，且Cache共有共有211/4=29塊，即塊，即c=9。根據(jù)根據(jù)256K=218字，得主存字地址為字，得主存字地址為18位。位。（1）Cache中

6、可裝入中可裝入512塊數(shù)據(jù)。塊數(shù)據(jù)。（2）在直接映射方式下主存字塊標(biāo)記為）在直接映射方式下主存字塊標(biāo)記為18-11=7。主。主存地址格式如下：存地址格式如下：主存字塊標(biāo)記主存字塊標(biāo)記（7位）位）Cache字塊地址字塊地址（9位）位）字塊內(nèi)地址字塊內(nèi)地址（2位）位） （3）在四路組相聯(lián)映射方式下，根據(jù)四路組相聯(lián)的條）在四路組相聯(lián)映射方式下，根據(jù)四路組相聯(lián)的條件，一組內(nèi)有件，一組內(nèi)有4塊，得塊，得Cache共分共分512/4=128=27組，即組，即q=7。主存字塊標(biāo)記為。主存字塊標(biāo)記為18-q-b=18-7-2=9位，主存地址位，主存地址格式如下：格式如下： 主存字塊標(biāo)記主存字塊標(biāo)記（9位）位）

7、組地址組地址（7位）位）字塊內(nèi)地址字塊內(nèi)地址（2位）位）（4）在全相聯(lián)映射方式下，主存字塊標(biāo)記為：）在全相聯(lián)映射方式下，主存字塊標(biāo)記為：18-b=18-2=16位，主存地址格式如下：位，主存地址格式如下： 主存字塊標(biāo)記（主存字塊標(biāo)記（16位）字塊內(nèi)地址（位）字塊內(nèi)地址（2位）位）解：解：（5）略）略解：（解：（1）Cache的命中率為的命中率為4800/（4800+200）=0.96（2）平均訪問時(shí)間為）平均訪問時(shí)間為30ns0.96+150ns（1-0.96）=34.8ns（3）由題意可知，訪問主存的時(shí)間是訪問）由題意可知，訪問主存的時(shí)間是訪問Cache時(shí)間的時(shí)間的5倍倍（150ns/30ns=5），設(shè)訪問），設(shè)訪問Cache的時(shí)間為的時(shí)間為t，訪問主存的，訪問主存的時(shí)間為時(shí)間為5t，Cache-主存系統(tǒng)的訪問效率為主存系統(tǒng)的訪問效率為e，則，則 e=t/0.96t+(1-0.96)5t=86.2%（4）設(shè)無）設(shè)無Cache時(shí)訪主存需時(shí)時(shí)訪主存需時(shí)