1.
1. 冯诺依曼计算机由五部分组成,分别是运算器,储存器,控制器,输入、输出设备。
输入输出设备用来输入、输出设备;储存器用来存放指令和数据;控制器可以自动的执行指令;运算器可以进行算数和逻辑运算。
2. 存储程序的工作方式是指将事先编好的程序和原始数据送入主存后才执行程序,一旦程序开始执行,计算机可以在无人干预的情况下自动完成逐条指令去处和执行的任务。
3. 包含四个阶段,取指令阶段:将指令从MM中取出放入IR中;指令译码阶段:对指令进行拆分和解释;指令执行阶段:完成只指令规定的各种操作,实现指令的功能;访存取数阶段:根据指令的需求访问MM进行取数操作;结果写回阶段:将指令执行的结果写回到GPRs中,便于后续指令的执行。
4. 计算机系统的层次从上至下分别为应用、算法、编程、操作系统、指令集体系结构(ISA)、微体系结构、功能部件、电路、器件,其中前四层属于软件层次,后四层属于硬件层次,位于中间的ISA是计算机软件和硬件和软件之间的桥梁。
5. 计算机用户可分为:最终用户、系统管理员、应用程序员、系统程序员四类。
最终用户工作在应用层次,系统管理员工作在操作系统层次,应用程序员工作在编译程序层次,系统程序员工作在汇编程序层次。
6. CPI与程序的编写、计算机架构及ISA指令集有关。
7. MIPS反映了机器执行定点指令的速度,但是不同机器的指令集不同且指令的功能、产生的功效不同,因此,同样的指令条数所完成的功能并不一定相同。
此外不同机器的CPI与时钟周期也不同,因而同一条语句在不同机器所用的时间也不尽相同。
5若x和y分别存放在主存7号和6号单元中,结果z存放在8号单元中,
微操作:
6,7
8.因为采用同一套指令集故对于同一个程序指令条数相同
不妨设有N条指令,则执行完成P的时间T1=3.2Nns T2=2.4Nns
由此可得对于程序P, M2更快,平均每条指令快0.8ns。
9.t=(8*10e9*1.25)/4*10e9=2.5s
所以所占百分比为2.5/4 *100%=62.5%
10,S1的指令条数为5+2+2+1=10 CPI为(5*1+2*2+2*3+1*4)/10=1.9 执行时间=1.9*10/10e9=19ns 同理S2的指令条数,CPI,执行时间分别为8,3.25,26ns;。