• 【计组】《计算机组成与体系结构性能设计》William Stallings 第1部分 概述 第2章 计算机的演变和性能


    博主:海底淤泥

    关键字:

    accumulator(AC)  累加器      Amdahl‘s law  阿姆达定律      arithmetic and logical unit(ALU)  算数逻辑单元      benchmark  基准程序

    chip  芯片      data channel  数据通道      embedded system  嵌入式系统      execute cycle  执行周期

    fetch cycle  取指周期      input-output  输入/输出      instruction buffer register(IBR)  指令缓冲寄存器      instruction cycle  指令周期

    instruction register  指令寄存器      instruction set  指令集      integrated circuit(IC) 集成电路      main memory  主存储器

    memory address register(MAR):存储器地址寄存器      microprocessor:微处理器      multicore:多核      multiplexor:多路选择器

    opcode 操作码      original equipment manufacturer(OEM)原始设备制造商      program control unit 程序控制器      program counter(PC)程序计数器

    SPEC 系统性能评估公司  stored program computer 存储程序试计算机      upward compatible 向上兼容      von Neumann machine 冯诺依曼机

    wafer 晶片        word 字

    思考题

    1.什么是存储式计算机?

      存储式概念计算机:程序能够以某种形式与数据一同存在存储器中,计算机可以通过在存储器中读取程序来获取指令,而且通过设置一部分存储器的值就可以编写和修改程序

    2.任何通用计算机的4个主要部件是什么?

      运算器、控制器、存储器、输入输出设备

    3.对集成电路而言,计算机的三个基本组成部分是什么?

      中央处理器、存储器芯片、总线接口芯片

    4.解释摩尔定律

      当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。

    5.区分微处理器的关键特征是什么?

      总线宽度:处理器能够一次同时输入或输出的数据位数

    习题

    2.1假设A=(1),A=(2),...A(1000)和B=B(1),B(2),...,B(1000)是两个向量(一维数组),每个向量包含1000个数,将他们加起来形成数组C,当I=1,2,...,1000,有         C(1)=A(I)+B(I)。试用IAS指令集编写一个程序来解决这个问题。忽略ISA只有1000个存储器的事实。

      假设A数组存在地址1001-2000 B数组存在2001-3000 C数组存在3001-4000

      地址:      指令:      执行后状态:

      0        999        

      1        1

      2        1000

      3L       LOAD M(2000)      AC=M(2000)

      3R       ADD M(3000)      AC=M(3000)+M(2000)

      4L       STOR  M(4000)        M(4000)=AC

      4R       LOAD M(0)          AC=999

      5L       SUB M(1)        AC=998

      5R       JUMP+ M(6,20:39)    PC=6R

      6L       JUMP M(6,0:19)        PC=6L

      6R       STOR M(0)         M(0)=998

      7L       ADD M(1)        AC=999

      7R       ADD M(2)        AC=1999

      8L       STOR M(3,8:19)      M(3L):LOAD M(1999)

      8R       ADD M(2)        AC=2999

      9L       STOR M(3,28:39)      M(3R):ADD M(2999)

      9R       ADD M(2)        AC=3999

      10L       STOR M(3,8:19)      M(4L):STOR M(3999)

      10R      JUMP M(3,0:19)      PC=3L

    2.2    (a)在IAS机上,取存储器地址2的内容的机器代码指令应是怎样的?    

        STOR M(2)

        (b)为了完成这条指令,在指令周期内CPU需要访问多少次存储器?

        取指周期:存储器取指令——1次

        执行周期:存储器取数据进AC——1次

        需要访问2次

    博主:海底淤泥

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