流水线指令及RISC.doc下载

weixin_39821526 2019-05-23 05:30:16

流水线中的冒险
要点：后一条指令要用到前一条指令。
在典型的计算机程序中经常会遇到这样的情形,即一条指令的结果被用做下一条指令的操作数.
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流水线中的冒险要点：后一条指令要用到前一条指令。在典型的计算机程序中经常会遇到这样的情形,即一条指令的结果被用做下一条指令的操作数. .......

单片机的特点 "单片机的特点 " " " "（1）高集成度，体积小，高可靠性 " "单片机将各功能部件集成在一块晶体芯片上，集成度很高，体积自然也是最小的。芯" "片本身是按工业测控环境要求设计的，内部布线很短，其抗工业噪音性能优于一般通" "用的CPU。单片机程序指令，常数及表格等固化在ROM中不易破坏，许多信号通道均在" "一个芯片内，故可靠性高。 " "（2）控制功能强 " "为了满足对对象的控制要求，单片机的指令系统均有极丰富的条件:分支转移能力，I" "/O口的逻辑操作及位处理能力，非常适用于专门的控制功能。 " "（3）低电压，低功耗，便于生产便携式产品 " "为了满足广泛使用于便携式系统，许多单片机内的工作电压仅为1.8V～3.6V，而工作" "电流仅为数百微安。 " "（4）易扩展 " "片内具有计算机正常运行所必需的部件。芯片外部有许多供扩展用的三总线及并行、" "串行输入/输出管脚，很容易构成各种规模的计算机应用系统。 " "（5）优异的性能价格比 " "单片机的性能极高。为了提高速度和运行效率，单片机已开始使用RISC流水线和DSP " "等技术。单片机的寻址能力

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【奥鹏】[大连理工大学]大工18秋?计算机组成原理?在线作业3 试卷总分:100 得分:100 第1题,在CPU中,存放现行指令的地址,具有计数功能的存放器是()。 A、数据存放器 B、程序计数器 C、指令存放器 D、ALU 第2题,在微程序控制器中,机器指令与微指令的关系是()。 A、每一条机器指令由一条微指令来执行 B、每一条机器指令由一段微指令编写的微程序来解释执行 C、每一条机器指令组成的程序可由一条微指令来执行 D、一条微指令由三条机器指令组成第3题,下面各类指令中,()是用户不能使用的。 A、堆栈操作指令 B、移位操作指令 C、特权指令 D、字符串处理指令第4题,在变址存放器寻址方式中,假设变址存放器的内容是4E3C(16进制),给出的偏移量是62(16进制),那么它对应的有效地址是()(16进制)。 A、63 B、4D9F C、4E3C D、4E9E 第5题,在变址存放器寻址方式中,操作数的有效地址等于()。 A、基值存放器内容加上位移量 B、堆栈指示器内容加上位移量 C、变址存放器内容加上位移量 D、程序记数器内容加上位移量第6题,在中断中,堆栈常用于()。 A、算术运算 B、程序转移 C、逻辑运算 D、暂存现场数据及返回地址第7题,程序计数器PC属于()。 A、输入输出设备 B、控制器 C、I/O接口 D、显示器第8题,在微程序设计中,微程序存放在()中。 A、控制存储器 B、外存储器 C、指令存放器 D、软盘第9题,以下指令中,()不支持数值处理。 A、字符串处理指令 B、算术运算指令 C、浮点运算指令 D、二进制运算指令第10题,在指令系统的寻址方式中,先计算后访问内存的寻址方式是()。 A、立即数寻址 B、直接寻址 C、间接寻址 D、变址选址第11题,采用RISC技术后,计算机的体系结构又恢复到早期较简单的情况。 T、对 F、错正确答案:F 第12题,微指令的编码方式又称为微指令的控制方式,它是指如何对微指令的控制字段进行编码,以形成控制信号。 T、对 F、错正确答案:T 第13题,CPU中程序计数器的主要作用是对已经执行过的指令数目作统计。 T、对 F、错正确答案:F 第14题,CPU所执行的指令和处理的数据都是直接从磁盘或光盘中取出,处理结果也直接存入磁盘。 T、对 F、错正确答案:F 第15题,在带屏蔽的中断过程中,假设又有中断源提出中断,CPU立即响应。 T、对 F、错正确答案:F 第16题,在中断系统中,保护断点是由用户编程完成。 T、对 F、错正确答案:F 第17题,随着半导体集成电路的开展,相对CPU来说外部设备在计算机硬件系统中价格的比重在增加。 T、对 F、错正确答案:T 第18题,指令的各种寻址方式会使指令格式复杂化,但可以增加指令获取操作的灵活性。 T、对 F、错正确答案:T 第19题,流水线中的控制相关问题有可能引起流水线不能连续工作。 T、对 F、错正确答案:T 第20题,微程序控制器中的控制存储器是微程序控制单元的核心部件,用来存放微程序。 T、对 F、错正确答案:T ----------------------- 大工18秋《计算机组成原理》在线作业3-全文共4页，当前为第1页。大工18秋《计算机组成原理》在线作业3-全文共4页，当前为第2页。大工18秋《计算机组成原理》在线作业3-全文共4页，当前为第3页。大工18秋《计算机组成原理》在线作业3-全文共4页，当前为第4页。

1. Explain the Concepts Computer Architecture 系统结构由程序设计者所看到的一个计算机系统的属性。即计算机系统的软硬件界面。 Advanced CA 高级系统结构新型计算机系统结构。基于串行计算机结构，研究多指令多数据计算机系统，具有并发、可扩展和可编程性。为非冯式系统结构。 Amdahl law Amdahl定律系统中某部件由于采用某种方式时系统性能改进后，整个系统性能的提高与该方式的使用频率或占的执行时间的比例有关。 SCALAR PROCESSING 标量处理机在同一时间内只处理一条数据。 LOOK-AHEAD 先行技术通过缓冲技术和预处理技术，解决存储器冲突，使运算器能够专心与数据的运算，从而大幅提高程序的执行速度。 PVP 向量型并行计算处理机以流水线结构为主的并行处理器。 SMP 对称多处理机系统任意处理器可直接访问任意内存地址,使用共享存储器，访问延迟、带宽、机率都是等价的。 MPP 大规模并行计算机系统物理和逻辑上均是分布内存，能扩展至成百上千处理器，采用专门设计和定制的高通信带宽和低延迟的互联网络。 DSM 分布式共享存储系统内存模块物理上局部于各个处理器内部,但逻辑上是共享存储的。 COW 机群系统每个节点都是一个完整的计算机，各个节点通过高性能网络相互连接，网络接口和I/O总线松耦合连接，每个节点有完整的操作系统。 GCE 网格计算环境利用互联网上的计算机的处理器闲置处理能力来解决大型计算问题的一种科学计算。 CISC 复杂指令集计算机通过设置一些复杂的指令，把一些原来由软件实现的常用功能改用硬件实现的指令系统实现，以此来提高计算机的执行速度。 RISC 精简指令集计算机尽量简化计算机指令功能，只保留那些功能简单，能在一个节拍内执行完的指令，而把复杂指令用段子程序来实现。 VMM 虚拟机监视器作为软硬件的中间层，在应用和操作系统所见的执行环境之间。 SUPERCOMPUTER 超级计算机数百数千甚至更多的处理器组成的能计算普通计算机不能完成的大型复杂问题的计算机。 SVM 共享虚拟存储器存储器虚拟化为一个共享的存储器，并提供单一的地址空间。 MAINFRAME 大型计算机作为大型商业服务器，一般用于大型事务处理系统，特别是过去完成的且不值得重新编写的数据库应用系统方面。 COMPUTER SYSTEM ON CHIP 片上计算机系统在单个芯片上集成的一个完整系统。 PARALLEL ARCHITECTURE INTO SINGLE CHIP 单片并行结构在单个芯片上采用的并行体系结构 MOORE law Moore定律当价格不变时，集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。 UMA 一致存储访问采用集中式存储的模式，提供均匀的存储访问。 NUMA 非一致存储访问内存模块局部在各个结点内部，所有局部内存模块构成并行机的全局内存模块。 COMA 全高速缓存存储访问采用分布式存储模式，通过高速缓存提供快速存储访问。 CC-NUMA 全高速缓存非一致性均匀访问存在专用硬件设备保证在任意时刻，各结点Cache中数据与全局内存数据的一致性。 NORMA 非远程存储访问利用私有的存储器通过互联网络进行消息传递。 SHELL ARCHITECTURE Shell结构用专门定制的Shell电路将商用微处理器和节点的其它部分（包括板级Cache、局存、NI C和DISK）连接起来。 PRAM 随机存取并行机器模型共享存储的SIMD模型，假定存在一个容量无限大的共享存储器，有有限或无限个功能相同的处理器，且他们都具有简单的算术运算和逻辑判断功能，在任何时刻处理器都可以通过共享存储单元相互交互数据。 BSP 整体同步并行计算模型分布存储的MIMD计算模型，将处理器和路由器分开，强调了计算任务和通信任务的分开。采用障碍同步的方式以硬件实现的全局同步是在可控的粗粒度级，从而提供了执行紧耦合同步式并行算法的有效方式。 LOG P 分布存储的、点到点通信的多处理机模型 L (Latency) 表示信息从源到目的地所需的时间；O (Overhead) 表示处理器接受或发送一条消息所需额外开销，并且在此期间处理器不能做作任何操作；G (Gap)表示处理器连续进行两次发送或接收消息之间必须有的时间间隔；P (Processor) 表示处理器的数目。 Explain the Flynn classify and its semantics. 1) 单指令流单数据流（Single Instruction Stream Single Data Stream，SISD） SISD其实就是

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