计算机组成原理-第四版课后习题答案(完整版) 下载本文

6.假设某机器有80条指令,平均每条指令由4条微指令组成,其中有一条取指微指令是所有指

令公用的。已知微指令长度为32位,请估算控制存储器容量。 解:微指令条数为:(4-1)×80+1=241条 取控存容量为:256×32位=1KB

7. 某ALU器件使用模式控制码M,S3,S2,S1,C来控制执行不同的算术运算和逻辑操作。

下表列出各条指令所要求的模式控制码,其中y为二进制变量,F为0或1任选。

试以指令码(A,B,H,D,E,F,G)为输入变量,写出控制参数M,S3,S2,S1,C的逻 辑表达式。

解: M=G S3=H+D+F S2=1

C=H+D+(E+F)y

8.某机有8条微指令I1-I8,每条微指令所包含的微命令控制信号如下表所示。

a-j分别对应10种不同性质的微命令信号。假设一条微指令的控制字段为8位,请安排微指 令的控制字段格式。

解:经分析,(e ,f ,h)和(b, i, j)可分别组成两个小组或两个字段,然后进行译码,可得六个

微命令信号,剩下的a, c, d, g 四个微命令信号可进行直接控制,其整个控制字段组成如 下:

11.已知某机采用微程序控制方式,其控制存储器容量为 512×48(位)。微程序可在整个控

制存储器中实现转移,可控制微程序转移的条件共4个,微指令采用水平型格式,后继微

指令地址采用断定方式。请问:

(1)微指令中的三个字段分别应为多少位?

(2)画出围绕这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图。

解:

(l)假设判别测试字段中每一位作为一个判别标志,那么由于有4个转移条件,故该字段为4位;

又因为控存容量为512单元,所以下地址字段为9位,。微命令字段则是:

(48-4-9)= 35位。

(2)对应上述微指令格式的微程序控制器逻辑框图如下图所示。其中微地址寄存器对应下地址

字,P字段即为判别测试字段,控制字段即为微命令字段,后两部分组成微指令寄存器。地 址转移逻辑的输入是指令寄存器的OP码、各种状态条件以及判别测试字段所给的判别标志 (某一位为1),其输出用于控制修改微地址寄存器的适当位数,从而实现微程序的分支转移 (此例微指令的后继地址采用断定方式)。

12.今有4级流水线分别完成取值、指令译码并取数、运算、送结果