【全】电子科大-计算机系统结构第三章附加题作业答案(1).docxVIP

第3章附加题答案

1、解释第三章PPT中图1.28中各控制信号的作用。

表6．4流水线各级控制信号的定义

流水线级

控制信号

注释

IF级

BTAKEN

转移发生

ID级

SST

选择store(rd)

EXE级

SIMM

选择立即数

ALUOP

ALU操作码

WZ

写Z标志

MEM级

WMEM

写存储器

WB级

SLD

选择load

WREG

写寄存器堆

2、各流水级存放控制信号的流水线寄存器有何异同？

答：以PPT图1.28为例，

ID级存控制信号的寄存器存放的是含EXE、MEM、WB级所需的控制信号；

EXE级存控制信号的寄存器存放的是含MEM、WB级所需的控制信号；

MEM级存控制信号的寄存器存放的是含WB级所需的控制信号。

相同之处：都存有WB级控制信号。

不同之处：前面级的流水线控制信号寄存器包含后面级的控制信号，而后面级的则无前级信号。

3、设流水线模型机采用load前推和数据前推，按时钟周期画出以下指令序列的时序图。

假设store也采用前推技术：

loadr2,12(r3)

addir4,r2,10

andr1,r2,r4

storer1,10(r5)

对于store指令与前面运算结果冲突时，要写入内存的值一般在进入MEM时，被数据前推过来。

4、给出第三章PPT中图1.39的BDEPEN控制信号的真值表。

将原表6．8中所有信号的字头都用前一级的符号来代替，即MEM用EXE来代替，WB用MEM来代替)。

表6．8（修改）ALUB端多路器选择信号的输出真值表

输入

输出

ID_rs2

IsReg

EXE_WREG

ID_rs2

==EXE_rd

MEM_WREG

ID-rs2

==MEM_rd

BDEPEN1

BDEPEN0

输入选择

0

X

X

X

X

0

1

立即数

1

0

X

0

X

0

0

B

1

1

0

0

X

0

0

B

1

1

1

0

X

1

0

MEM_R

1

0

X

1

0

0

0

B

1

0

X

1

1

1

1

WB_C

1

1

0

1

0

0

0

B

1

1

1

1

0

1

0

MEM_R

1

1

0

1

1

1

1

WB_C

1

1

1

1

1

1

0

MEM_R