微型計算機原理與結構習題解答與實驗指導

內容概要

　　《微型計算機原理與結構習題解答與實驗指導（附光盤）》是與《微型計算機原理與結構》（第2版）（張慶平編著）配套使用的輔助教材。書中包括了習題解答、模型計算機仿真實驗指導、Intel處理器實驗指導、補充習題相關內容。在隨書所配的光盤中，附有模型計算機仿真實驗軟件以及教材中使用的所有程序，供讀者在學習時使用和參考。

書籍目錄

第1部分　習題解答1.1 第1章習題1.2 第2章習題1.3 第3章習題1.4 第4章習題1.5 第5章習題1.6 第6章習題1.7 第7章習題1.8 第8章習題1.9 第9章習題1.10 第10章習題1.11 第11章習題第2部分 模型計算機仿真實驗指導2.1 概述2.2 文件建立窗口2.2.1 窗口組成2.2.2 菜單選項與命令2.3 仿真執(zhí)行”窗口2.3.1 窗口組成2.3.2 菜單選項與命令2.4 仿真實驗過程2.5 I/O窗2.5.1 I/O窗的顯示2.5.2 I/O窗的設置2.5.3 I/O窗的組成與使用2.6 模型計算機實驗2.6.1 指令系統(tǒng)實驗2.6.2 基本I/O程序實驗2.6.3 程序設計實驗第3部分 Intel處理器實驗指導3.1 Debug程序的使用3.1.1 概述3.1.2 Debug控制下的存儲空間3.1.3 Debug常用命令3.2 系統(tǒng)功能調用3.2.1 概述3.2.2 顯示功能調用3.2.3 鍵盤功能調用3.2.4 命令文件.COM3.3 16位程序設計實驗3.3.1 指令系統(tǒng)實驗3.3.2 程序設計實驗第4部分 補充習題4.1 第1章補充習題4.2 第2章補充習題4.3 第3章補充習題4.4 第4章補充習題4.5 第5章補充習題4.6 第7章補充習題4.7 第8章補充習題4.8 第9章補充習題4.9 第10章補充習題4.10 第11章補充習題4.11 補充習題參考答案附錄A ASCII碼附錄B 模型計算機指令系統(tǒng)表附錄C 模型計算機指令操作碼表附錄D Intel8048616位空間常用指令表附錄E 調試程序Debug常用命令

章節(jié)摘錄

插圖：28.什么是指令流水線？流水線有哪些主要的性能指標？這些指標是如何體現(xiàn)出設計流水線處理器的意義？答：指令流水線是指一種并行執(zhí)行指令的硬件電路。它將指令執(zhí)行過程中各階段的功能部件獨立地控制起來，讓它們在執(zhí)行完當前指令的相應操作后，不再空閑而是緊接著執(zhí)行下條指令的相應操作，使各個功能部件始終處于忙碌狀態(tài)，從而達到在同一時間段里并行執(zhí)行多條指令的目的。流水線的主要性能指標有如下3項。（1）吞吐率：指單位時間內指令執(zhí)行的個數(shù)。（2）加速比：指非流水線處理器與流水線處理器執(zhí)行同一段程序所花的時間之比。（3）指令并行度：處理器能夠在同一時間里并行執(zhí)行的指令條數(shù)。從流水線的吞吐率看，當流水線執(zhí)行的指令數(shù)遠遠大于它的級數(shù)時，流水線的吞吐率約等于流水線時鐘周期的倒數(shù)。因此吞吐率的大小與流水線的級數(shù)關系不大，主要取決于流水線的時鐘周期r，r越小吞吐率就越大。也就是說，一條指令的執(zhí)行不論其需要經(jīng)歷多少個階段，從統(tǒng)計學角度上看它的執(zhí)行時間僅為r，這也是設計流水線處理器的意義所在。29.無條件轉移指令的執(zhí)行為什么要提前到流水線開始的指令分析階段？為什么要對條件轉移指令的轉移方向進行預測？有哪些轉移預測的方法？答：轉移指令對流水線的性能影響很大，如果轉移發(fā)生在流水線即將結束的執(zhí)行階段，那么對于那些跟在轉移指令后面進人流水線提前執(zhí)行的指令而言，將會因為程序發(fā)生了轉移，它們已不是將要執(zhí)行的指令，必須將它們在流水線中的執(zhí)行結果（中間結果）全部作廢。為了解決這個問題必須將轉移指令的執(zhí)行提前到流水線開始的指令分析階段，只有這樣才能避免上述情況的發(fā)生。但這種方法往往解決不了條件轉移指令的執(zhí)行問題，因為在流水線中，轉移條件常常因前面產(chǎn)生條件的指令還沒有執(zhí)行完畢而無法確定。為了解決這個問題，必須在流水線開始的指令分析階段對條件轉移指令的轉移方向進行預測，即估計它是否會發(fā)生轉移。轉移預測的方法主要有以下兩種。（1）靜態(tài)預測：根據(jù)條件轉移指令自身的特點作出推測。（2）動態(tài)預測：根據(jù)曾經(jīng)發(fā)生轉移的歷史記錄來判斷條件轉移是否會發(fā)生。30.什么是先行控制技術？什么是超標量處理器？什么是超流永線處理器？答：先行控制技術是指利用緩沖技術，事先將進入流水線的指令轉化成統(tǒng)一的內部RR型指令，并為它的執(zhí)行事先做好一切準備工作。如事先安排好指令執(zhí)行所需的臨時寄存器（緩沖單元），準備好指令所需的數(shù)據(jù)及其存放地址等內容。通常把包含一條以上指令流水線的處理器稱為超標量處理器。把流水線級數(shù)超過10級的處理器稱為超流水線處理器。

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《微型計算機原理與結構習題解答與實驗指導》是由清華大學出版社出版的。

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