文档介绍：1****题 1 ?存在的问题?大多数同学较认真,少数不太认真、有抄袭现象?关于参考答案,要知其然,更要知其所以然?第5、7两题?理解透明性的含义?掌握计算机系统结构、组成、实现研究的范围, P4 、5 ?凡编写机器语言和汇编语言程序要用到的(数据表示、指令系统、寄存器¨¨¨)对计算机系统结构都是不透明的?凡是只影响系统速度和价格的逻辑实现(计算机组成)和物理实现(计算机实现)对系统结构都是透明的 2****题 1 ?第5题:哪些对计算机系统结构是透明的?存储器的模 m交叉存取:目的加快存储器速度, 透明?浮点数据表示:硬件可直接识别的数据类型,不透明? I/O 是通道方式还是处理机方式: I/O 方式选择属于系统结构,不透明?阵列运算部件(多个相同运算部件阵列排列):加快运算速度, 透明?数据总线宽度:只影响数据传输速度,不影响功能, 透明?通道类型(结合、独立, P6 ):功能相同、速度不同, 透明?访问方式保护:属于系统结构,不透明?程序性中断:属于系统结构,不透明?控制方式(串行、流水等):仅影响速度, 透明?堆栈指令:指令系统属于系统结构,不透明?存储器最小编址单位:属于系统结构,不透明? Cache 存储器:为了提高存储系统速度,组原课中细讲的, 透明 3****题 1 ?第7题:从机器(汇编)语言看哪些是透明的?指令地址寄存器:指的是程序计数器 PC , 80X86 中为 IP,相对转移指令中用到,不透明?指令缓冲器:缓冲和排队技术属于计算机组成 P5 ,透明?时标发生器:产生系统时钟,汇编语言不能控制的具体硬件, 透明?条件码寄存器:存放转移条件,也叫程序状态字 PSW ,是条件转移指令的测试条件,不透明?乘法器、移位器:汇编语言不能控制的具体硬件, 透明?主存地址寄存器:也称存储器地址寄存器 MAR ,透明?磁盘外设: I/O 指令可直接对其操作(通过端口号),不透明?先行进位链:提高加法器运算速度的,组原和数字逻辑中学到,汇编语言不能控制的具体硬件, 透明?通用寄存器、中断字寄存器(中断响应、优先级、屏蔽等):程序中要用到,不透明 4****题 1 ?第8题?掌握三个公式 11 ( ) i n i i n iiiN N CPI I CPI CPI III ???? ???? 6 6 10 10 N c E I f MIPS T CPI ? ?? ??第 12 题?优化之后各类指令所占比例, ALU 指令的减少也导致总指令数减少?优化后算术运算指令所占比例?从 MIPS 之比得出的结论: ?减少 ALU 指令的比例会使速度变慢?减少使用频率高的指令会使速度变慢?减少速度快的指令的比例会使速度变慢××√ 610 ?? MIPS IT N E 43% % 1 43% ?? ?? ? 5****题 2???? ni iilpL 1 i ni ippH????? 1 2 log OP 编码优化的目标平均长度短(冗余小) 编码规整(长度种类少) 最短平均长度(信息源熵): 信息冗余量(实际长度-H )/实际长度 Huffman 编码平均长度最短的方案编码不唯一,但长度确定每次选择两个最小值节点非叶子结点值相加 6****题 2 扩展编码等长、不等长 X-Y-Z 、 X/Y/Z 短编码不能是长编码的前缀一定要用短编码表示频率高的指令变址位移量补码表示( -2n-1 ~ 2n-1-1 ) 指令类型 R-R :速度快,给频率高的指令使用 M-M7****题 2 ?第3题( 10 条指令) ?第2问:要求 OP 平均长度最短,则一定是 Huffman 编码(画 Huffman 树时要注意,确保每次选两个概率最小的), ?第3问: OP 平均长度最短的扩展编码(不一定是等长扩展),究竟哪种最短,要一个一个去试,本题可以试一下 2-5 、 2-4 、 3-4 ,结果 2-5 最短, ?第4问: OP 平均长度最短的等长扩展编码,只需考虑 2-4 ( 1-2 不可能、 3- 6太长), ?第5题(三地址 12 条,单地址 254 条,总长 16 位,每个地址 4位) ? 4-8-12 等长扩展, 12/X/254 ?若不考虑单地址指令,则二地址最多 4× 16=64 条?考虑单地址指令,每预留一个二地址指令码点,则可以扩展 16 条单地址指令,要使单地址指令达到 254 条,则应预留 254/16= 个二地址指令码点?因此,二地址最多可以设计 64-16=48 条8****题 2 ?第6