編譯原理(龍書)答案

計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

習(xí)題課一郭義凡2013.4.8透明性規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)地址碼的優(yōu)化表示延時轉(zhuǎn)移/指令取消技術(shù)1透明性I/O設(shè)備主存處理器應(yīng)用程序（應(yīng)用程序員）操作系統(tǒng)（系統(tǒng)程序員）文件軟件硬件進(jìn)程指令集結(jié)構(gòu)虛擬存儲器虛擬機(jī)操作系統(tǒng)提供的抽象表示和計算機(jī)系統(tǒng)的分層表示計算機(jī)系統(tǒng)中的一個重大問題就是提供不同層次的抽象表示來隱藏實際實現(xiàn)的復(fù)雜性P321.9從指定角度來看，不必要了解的知識稱為透明性概念數(shù)據(jù)通路寬度：數(shù)據(jù)總線一次所能并行傳送的位數(shù)Cache存儲器：全部是由硬件來調(diào)度的系列機(jī)各檔不同數(shù)據(jù)通路寬度、Cache存儲器、指令緩沖寄存器屬計算機(jī)組成對傳統(tǒng)的機(jī)器程序員來說，計算機(jī)組成的設(shè)計內(nèi)容一般都是透明的。虛擬存儲器：需要通過操作系統(tǒng)的存儲管理系統(tǒng)來調(diào)度，由主存和外存構(gòu)成PSW：程序狀態(tài)寄存器是計算機(jī)系統(tǒng)的核心部件——運(yùn)算器的一部分，用來反映計算機(jī)系統(tǒng)在當(dāng)前程序的各種關(guān)鍵狀態(tài)，它是操作系統(tǒng)用于管理計算機(jī)系統(tǒng)資源及其使用情況的，用戶不能直接對PSW的內(nèi)容進(jìn)行讀寫和訪問，只能由系統(tǒng)來管理。啟動I/O指令：大型機(jī)中的一種莞太指令，屬于特權(quán)指令，只能在操作系統(tǒng)中使用，用戶不能用它直接啟動I/O通道和設(shè)備?！皥?zhí)行”指令： 取指令：從主存中取出指令代碼進(jìn)入CPU 執(zhí)行：將指令代碼翻譯成它代表的功能（譯碼），并發(fā)出有關(guān)控制信號實現(xiàn)這個功能。執(zhí)行指令是IBM370等系列機(jī)上用于解決程序在執(zhí)行過程中不準(zhǔn)修改指令，又允許將指令放在操作數(shù)區(qū)中修改，以滿足指令在執(zhí)行過程中允許修改的要求。無論是系統(tǒng)程序還是應(yīng)用程序，都希望可以使用這類指令。1透明性2規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)P1242.2MfMEEf6位24位最大正數(shù)

最小負(fù)數(shù)

最大負(fù)數(shù)

最小正數(shù)

浮點(diǎn)零：

浮點(diǎn)零

最大負(fù)數(shù)：10000000111011111111111111111111(80EFFFFF)最小正數(shù)：00000000000100000000000000000000(00100000)精度：p----尾數(shù)長度p2---二進(jìn)制尾數(shù)長度尾數(shù)的基>2時，pp23地址碼的優(yōu)化表示P1282.161P=1B1A=2BR=BD=4BP----操作碼長度A----地址碼長度R----通用寄存器的地址碼長度D----數(shù)據(jù)長度訪存次數(shù)：操作碼+地址碼 （取指令+讀源操作數(shù)+寫運(yùn)算結(jié)果）程序存儲量：程序的長度（字節(jié)數(shù)）處理機(jī)1：三地址指令1ADDX,A,B2MULX,X,C3MULY,D,E4ADDX,X,Y5SUBY,F,G6DIVX,X,Y指令次數(shù)：6訪存次數(shù)=6(取指令)+12(讀源操作數(shù))+6(寫結(jié)果)=24程序存儲量=6P+18A=42B執(zhí)行速度=6P+18A+18D=114B處理機(jī)2：二地址指令系統(tǒng)1MOVEX,A2ADDX,B3MULX,C4MOVEY,D5MULY,E6ADDX,Y7MOVEY,F8SUBY,G9DIVX,Y指令次數(shù)：9訪存次數(shù)=9(取指令)+(2*3+3*6)=33程序存儲量=9P+18A=45B執(zhí)行速度=6P+18A+24D=141B注意：SUB,ADD,MUL,DIV這些雙目運(yùn)算處理機(jī)3：一地址指令系統(tǒng)1LOAD F；取f到累加器中2SUBG3STOREX4LOADD5MULE6STOREY7LOADA8ADDB9MULC10ADDY11DIVX12STOREX指令次數(shù)：12訪存次數(shù)=12(取指令)+12=24程序存儲量=12P+12A=36B執(zhí)行速度=12P+12A+12D=84B處理機(jī)4：零地址指令系統(tǒng)（堆棧型處理）1PUSH A2PUSH B3ADD4PUSH C5MUL6PUSH D7PUSH E8MULL9ADD10PUSH F11PUSH G12SUB13DIV14POP X指令次數(shù)：14訪存次數(shù)=12(取指令)+(2*8+3*6)=48程序存儲量=14P+8A=30B執(zhí)行速度=14P+8A+34D=166BABA+B3ADD逆波蘭表達(dá)式：ab+c*de*+fg-/處理機(jī)5：二地址多累加器(通用寄存器)指令系統(tǒng)1MOVE R1,A2ADD R1,B3MUL R1,C4MOVER2,D5MUL R2,E6ADD R1,R27MOVER2,F8SUB R2,G9DIV R1,R210MOVEX,R1指令次數(shù)：10訪存次數(shù)=10(取指令)+8=18程序存儲量=10P+8A+12R=32B執(zhí)行速度=10P+8A+12D+8D=64B4延時轉(zhuǎn)移/指令取消技術(shù)P1292.191START:LOADR1，A2LOADR2，B3LOADR3，C4CMPR1,R25BGENEXT16MOVER2，R17NEXT1：CMPR1，R38BGENEXT29MOVER3，R110NEXT2：