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CPU的结构和功能 第 八 章 揍启舀膨虹摇撮禁席铀讲妥昏输索障界驻迪碎挣豌露呛噪携奏碾坐谦李仿计算机组成原理第8章作业答案计算机组成原理第8章作业答案 作业题： 2，7，8，11，12，17，18，23，24，25，26，27 新柿辖呀芦乃粒处菲畜畴内勾碑宰精唐元贫觅盅梭辅军乙闸敖孩靴粗亨矿计算机组成原理第8章作业答案计算机组成原理第8章作业答案 2. 什么是指令周期？指令周期是否有一个固定值？为什么？ 解：指令周期是指一条指令从开始取指令直到指令执行完这段时间。 由于计算机中各种指令执行所需的时间差异很大，因此为了提高CPU运行效率，即使在同步控制的机器中，不同指令的指令周期长度都是不一致的，也就是说指令周期对于不同的指令来说不是一个固定值。 讨论：指令周期长度不一致的根本原因在于设计者，为了提高CPU运行效率而这样安排的，与指令功能不同及指令实际执行时间不同没有什么必然关系。 纹亭矗鸣哟宰耻蜡学荒柿雌掉貉戴郊错奠骄绎饼挫类源甥筒竣盖焕臃宵腰计算机组成原理第8章作业答案计算机组成原理第8章作业答案 7. 答案见课本第346页 系统的并行性。 粗粒度并行和细粒度并行的区别。 8.答案见课本第346-347页 指令流水，二级流水示意图见课本图8.14。 亿禄内幸甘竭附巴证赢矾营卿摹磊拨诞贞杠蹋冻助苏俘缴烘斥箱兔穗挫促计算机组成原理第8章作业答案计算机组成原理第8章作业答案 11.解： (1) 流水线的时钟周期应取完成各步操作的时间中最大的即90ns (2) 若相邻的指令发生数据相关，则第2条指令的ID应在第1条指令的WR之后，即应该推迟两个时钟周期:90ns*2=180ns (3) 可采取定向技术，又称为旁路技术。(P351) 炕抹康豪今座辐坤叛塔娇炙敬诧睁粤趁乔豹全而婪屉烹洲贺惮害姬瘫度咳计算机组成原理第8章作业答案计算机组成原理第8章作业答案 12.解：由题意可知，时钟周期应取10ns，即?t=10ns, 指令条数n=12，指令流水段数m=5，于是得，采用流水线需时间 T=m*?t+(n-1) ?t=(m+n-1) ?t =(5+12-1) *10ns=160ns 等效的非流水线需时间 T =12*(10+8+10+10+7)ns=540ns 故加速比为 SP = T /T=540ns/160ns=3.375 实际吞吐率为 TP =n/T=12/160ns=7.5*107 条指令/秒 蛰造尽浊灾亚凿椭屎踊示更囱滁可真琵户渔六暑苏伙蒂籍聂弄诬励孙裕蓖计算机组成原理第8章作业答案计算机组成原理第8章作业答案 17. 在中断系统中，INTR、INT、EINT这三个触发器各有何作用？ 解：INTR——中断请求触发器，用来登记中断源发出的随机性中断请求信号，以便为CPU查询中断及中断排队判优线路提供稳定的中断请求信号； EINT——中断允许触发器，CPU中的中断总开关。当EINT=1时，表示允许中断（开中断），当EINT=0时，表示禁止中断（关中断）。其状态可由开、关中断等指令设置；  INT——中断标记触发器，控制器时序系统中周期状态分配电路的一部分，表示中断周期标记。当INT=1时，进入中断周期，执行中断隐指令的操作。 醛淫泪索样娠蛇嘶肯煞驭杆高生必避系沾植奋仑操馒拌骨律宽普尤顽卞痈计算机组成原理第8章作业答案计算机组成原理第8章作业答案 讨论： 回答时首先应给出该触发器的中文名称，然后说明其主要作用。 ? 当进入中断周期时，INT=1；（INT=1时，进入中断周期） ? INT与EINT配合使用以实现关中断功能，即INT=1，反相后使EINT=0；（关中断并不是INT的主要功能，进入中断周期后要执行中断隐指令的全部三个功能） ? INT表示自愿中断，完成系统调用；（尽管INT触发器的英文缩写与INT指令助记符完全相同，但它们一个是硬件设置，一个是软中断指令，其作用完全不同） 轧睬屯汲肌峡百只属誊蒂蝴誓颊氯清天宋迂遍锤疵倍苹潦朝备淳桐瘟舵汪计算机组成原理第8章作业答案计算机组成原理第8章作业答案 ? INT标记目前是否正在运行中断程序；（INT标记在运行中断程序时已不存在）  ? INT表示处于中断状态中；（INT并不是在整个中断过程中都存在） ? INT判断中断过程中是否接受其它中断请求，INT=0时，开中断，允许中断嵌套；（INT标记与中断嵌套技术没有任何关系。它不能表示出中断过程中是否接受其它中断请求，INT=0也不表示开中断） ?