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计算机组成原理第6章习题课--第1页
第6章习题课
1．相对于微程序控制器，硬布线控制器的特点是
A．指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展容易
B．指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展难
C．指令执行速度快，指令功能的修改和扩展容易
D．指令执行速度快，指令功能的修改和扩展难
2.下列寄存器中，汇编语言程序员可见的是
A．存储器地址寄存器（MAR）B．程序计数器（PC）
C．存储器数据寄存器（MDR）D．指令寄存器（IR）
3.下列选项中，不会引起指令流水线阻塞的是
．
A．数据旁路（转发）B．数据相关
C．条件转移D．资源冲突
4.
计算机组成原理第6章习题课--第1页
计算机组成原理第6章习题课--第2页
5.某16位计算机中,带符号整数用补码表示,数据Cache和指令Cache分离。下表给出了指
令系统中部分指令格式,其中Rs和Rd表示寄存器,mem表示存储单元地址,(x)表示寄存器x
或存储单元x的内容。
表指令系统中部分指令格式
该计算机采用5段流水方式执行指令,各流水段分别是取指(IF)、译码/读寄存器(ID)、执行/
计算有效地址(EX)、访问存储器(M)和结果写回寄存器(WB),流水线采用“按序发射,按序完
成”方式,没有采用转发技术处理数据相关,并且同一个寄存器的读和写操作不能在同一个时
钟周期内进行。请回答下列问题。
(1)若int型变量x的值为-513,存放在寄存器Rl中,则执行指令“SHRR1”后,R1的内容是多
少?(用十六进制表示)
(2)若某个时间段中,有连续的4条指令进入流水线,在其执行过程中没有发生任何阻塞,则执
行这4条指令所需的时钟周期数为多少?
(3)若高级语言程序中某赋值语句为x=a+b,x、a和b均为int型变量,它们的存储单元地址分
别表示为[x]、[a]和[b]，该语句对应的指令序列及其在指令流水线中的执行过程如题下图所
示。
I1LOADR1,[a]
I2LOADR2,[b]
I3ADDR1,R2
I4STORER2,[x]
则这4条指令执行过程中,I3的ID段和I4的IF段被阻塞的原因各是什么?
(4)若高级语言程序中某赋值语句为x=2*x+a,x和a均为unsignedint类型变量,它们的存储单
元地址分别表示为[x]、[a],则执行这条语句至少需要多少个时钟周期?要求模仿题上图画出这
条语句对应的指令序列及其在流水线中的执行过程示意图。
计算机组成原理第6章习题课--第2页
计算机组成原理第6章习题课--第3页
计算机组成原理第6章习题课--第3页
计算机组成原理第6章习题课--第4页
计算机组成原理第6章习题课--第4页
计算机组成原理第6章习题课--第5页
6.某CPU主频为1.03GHz，采用4级指令流水线，每个流水线的执行需要1个时钟周期。
假定CPU执行了100条指令，在其执行过程中，没有发生任何流水线阻塞，此时流水线的
吞吐率为()
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