计算机组成原理 第五章【中央处理器】课后作业解析【MOOC答案】

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第1题

第2题

第3题

第4题

第5题

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第1题

什么是指令周期、机器周期和时钟周期？三者有何关系？

CPU 每取出并执行一条指令所需的全部时间叫指令周期；（4 分）

CPU 完成一次存储器读写操作的时间是机器周期；（4 分）

时钟周期是计算机运行时最基本的时序单位，等于计算机主频的倒数；（4 分）

一个机器周期等于 4 个时钟周期；（4 分）

一个指令周期等于 2 个或者更多个机器周期。（4 分）

第2题

设一条指令流水线包含 5 个过程段：取指令(IF)、指令译码(ID)、计算有效地址(EX)、取操作数(MEM)、结果回写(WB)，每个过程段为一个时钟周期 100ns，共有 10 条指令连续进入流水线。

1）画出流水处理的时空图。

2）计算流水处理器的加速比。

3）计算流水线的实际吞吐率（单位时间执行的指令条数）。

第3题

某计算机有如下部件：ALU，移位器，主存 M，主存数据寄存器 MDR，主存地址寄存器 MAR，指令寄存器 IR，程序计数器 PC，通用寄存器 R0—R3 ，暂存器 DR1 和 DR2。各逻辑部件组成一个数据通路如下所示：

1）标明图中 A～D 四个寄存器的名称。

2）画出“ADD R1，（R2）”指令的指令周期流程图，该指令功能是实现：（R1）+（（R2））→R1，假设该指令的地址已经在 PC 中。

第4题

第5题

目前通用处理器的架构有哪几种？它们的各自特点以及面向的领域是什么？如果要发展我国具有自主知识产权的处理器，急需解决哪些问题？