Zeal Young
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Coursera 计算机组成学习记录：单周期处理器quiz（习题记录）

记录第一次学习的习题，具体的分析与复习，另写文章记录。

1. 第 1 个问题

处理器设计的五个步骤如下，请正确排序。

1 连接组件建立数据通路

2 为数据通路选择合适的组件

3 集成控制信号，形成完整的控制逻辑

4 分析指令系统，得出对数据通路的需求

5 分析每条指令的实现，以确定控制信号

答案样例格式：12345

正确回答 

42153

 

2. 第 2 个问题

课程中提到的MIPS-lite指令子集（addu，subu，ori，lw，sw，beq）对ALU的需求有哪些？

逻辑或

正确 

左移

未选择的是正确的 

逻辑与

未选择的是正确的 

逻辑非

未选择的是正确的 

加法

正确 

除法

未选择的是正确的 

相等

正确 

乘法

未选择的是正确的 

减法

正确 

右移

未选择的是正确的 

 

3. 第 3 个问题

下列关于MIPS-lite指令子集对数据通路的需求描述正确的是？

add指令与ori指令对寄存器堆的写操作需求不一样

正确 

lw指令需要符号扩展部件

正确 

lw指令与sw指令都需要数据存储器

正确 

ori指令需要符号扩展部件

未选择的是正确的 

sub指令需要符号扩展部件

未选择的是正确的 

add指令需要零扩展部件

未选择的是正确的 

 

4. 第 4 个问题

下列关于运算指令的控制信号描述正确的是？

add指令与ori指令的寄存器堆控制信号RegDst不同

正确 

add指令与ori指令的ALU源操作数控制信号ALUSrc不同

正确 

ori指令的扩展部件控制信号ExtOp不唯一

未选择的是正确的 

add指令的扩展部件控制信号ExtOp不唯一

正确 

add指令与ori指令的数据存储器控制信号MemWr可以不相同

未选择的是正确的 

add指令与ori指令的ALU运算类型控制信号ALUctr不同

正确 

 

5. 第 5 个问题

下列关于访存指令的控制信号描述正确的是？

lw指令与sw指令的数据存储器控制信号MemWr可以不相同

未选择的是正确的 

lw指令与sw指令的寄存器堆控制信号RegDst一定相同

未选择的是正确的 

lw指令与sw指令的ALU运算类型控制信号ALUctr相同

正确 

lw指令与sw指令的扩展部件控制信号ExtOp可以不相同

未选择的是正确的 

lw指令与sw指令的控制信号MemtoReg可以不相同

正确 

 

6. 第 6 个问题

下列关于beq指令的执行描述正确的是？

beq指令与add指令的ALU运算类型控制信号ALUctr相同

未选择的是正确的 

若ALU计算结果为零，则beq指令不需要执行PC+4操作

未选择的是正确的 

beq指令的寄存器堆控制信号RegDst是不唯一的

正确 

beq指令的扩展部件控制信号ExtOp一定为sign

未选择的是正确的 

beq指令与lw指令的数据存储器控制信号MemWr是相同的

正确 

 

7. 第 7 个问题

在单周期处理器上执行add指令，使用到了下列哪些部件？

数据存储器

未选择的是正确的 

寄存器堆

正确 

ALU

正确 

扩展部件（零扩展或符号扩展）

未选择的是正确的 

 

8. 第 8 个问题

在单周期处理器上执行ori指令，使用到了下列哪些部件？

ALU

正确 

扩展部件（零扩展或符号扩展）

正确 

寄存器堆

正确 

数据存储器

未选择的是正确的 

 

9. 第 9 个问题

假设单周期处理器五个阶段的延迟分别为200ps（取指）、50ps（读寄存器）、200ps（ALU操作）、300ps（访存）、100ps（写寄存器），则lw指令的总延迟为多少ps？（答案直接填数字，不用带单位）

正确回答 

850

 

10. 第 10 个问题

假设单周期处理器五个阶段的延迟分别为200ps（取指）、50ps（读寄存器）、200ps（ALU操作）、300ps（访存）、100ps（写寄存器），则beq指令的总延迟为多少ps？（答案直接填数字，不用带单位）

正确回答 

450

 

11. 第 11 个问题

假设一条指令的32位编码从高到低依次为Ins<31>, Ins<30>, ……, Ins<0>，则产生MemWr控制信号需要用到指令编码中的多少位？

1位

12位

32位

6位

正确 

 

12. 第 12 个问题

假设一条指令的32位编码从高到低依次为Ins<31>, Ins<30>, ……, Ins<0>，则产生ALUctr[0]控制信号需要用到指令编码中的多少位？

6位

12位

正确 

14位

26位

32位

7位

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