計算機アーキテクチャー Computer Architecture クイズ 学科 学年 学籍番号 氏名 問１．異なるアーキテクチャを持つ２つのコンピュータがある。あるプログラムを実行する時、命令 の出現回数が以下の通りになった。また各々のコンピュータのCPIとクロックサイクルも下表の 通りである。空欄を埋め、各々の命令実行時間の合計を求めよ。 命 令 種 R形式命令 load word store word 分岐命令 ジャンプ命令 合計 出現 回数 ４４ ２４ １２ １８ ２ １００ コンピュータA 命令 クロック ＣＰＩ サイクル 実行時間 352ns ８ns １ ８ns １ ８ns １ ８ns １ ８ns １ コンピュータB 命令 クロック 出現 回数 ＣＰＩ サイクル 実行時間 448ns １６ns ２ １４ １６ns １ ２０ １６ns １ １０ １６ns ２ １５ ２ １６ns １ ６１ 計算機アーキテクチャー Computer Architecture クイズ 問２．本日学んだ単一サイクルデータパスにおいて、各命令の実行時に使用される部品に○をつけよ。 なお例として、add命令には既に○がつけてある。 PC PC加算器 命令ﾒﾓﾘ ﾚｼﾞｽﾀ ALU 分岐用加算器 ﾃﾞｰﾀﾒﾓﾘ add sub lw sw beq j 問３．本日学んだ単一サイクルデータパスにおいて、各部品の実行時間が下表で与えられる場合、 ６種の命令(add,sub,lw,sw,beq,j)のうちサイクル時間を決める命令と、その命令のサイクル 時間を答えよ。ただし下記以外の部品の実行時間は無視できるものとする。 部品 実行時間 ﾚｼﾞｽﾀ ﾌｧｲﾙ 読み出し ２ns １ns 命令 ﾒﾓﾘ ALU ﾒﾓﾘ ｱｸｾｽ ２ns ２ns 命令： サイクル時間： ﾚｼﾞｽﾀ ﾌｧｲﾙ 書込み １ns 分岐用 加算器 PC 加算器 ２ns ２ns 計算機アーキテクチャー Computer Architecture クイズ 学科 学年 学籍番号 氏名 問１．異なるアーキテクチャを持つ２つのコンピュータがある。あるプログラムを実行する時、命令 の出現回数が以下の通りになった。また各々のコンピュータのCPIとクロックサイクルも下表の 通りである。空欄を埋め、各々の命令実行時間の合計を求めよ。 命 令 種 R形式命令 load word store word 分岐命令 ジャンプ命令 合計 出現 回数 ４４ ２４ １２ １８ ２ １００ コンピュータA 命令 クロック ＣＰＩ サイクル 実行時間 352ns ８ns １ 192ns ８ns １ 96ns ８ns １ 144ns ８ns １ 16ns ８ns １ 800ns コンピュータB 命令 クロック 出現 回数 ＣＰＩ サイクル 実行時間 448ns １６ns ２ １４ 320ns １６ns １ ２０ 160ns １６ns １ １０ 480ns １６ns ２ １５ ２ 32ns １６ns １ 1440ns ６１ 計算機アーキテクチャー Computer Architecture クイズ 問２．本日学んだ単一サイクルデータパスにおいて、各命令の実行時に使用される部品に○をつけよ。 なお例として、add命令には既に○がつけてある。 PC PC加算器 命令ﾒﾓﾘ ﾚｼﾞｽﾀ ALU 分岐用加算器 ﾃﾞｰﾀﾒﾓﾘ add sub lw sw beq j 問３．本日学んだ単一サイクルデータパスにおいて、各部品の実行時間が下表で与えられる場合、 ６種の命令(add,sub,lw,sw,beq,j)のうちサイクル時間を決める命令と、その命令のサイクル 時間を答えよ。ただし下記以外の部品の実行時間は無視できるものとする。 部品 実行時間 ﾚｼﾞｽﾀ ﾌｧｲﾙ 読み出し ２ns １ns 命令 ﾒﾓﾘ ALU ﾒﾓﾘ ｱｸｾｽ ２ns ２ns lw 命令： 8ns サイクル時間： ﾚｼﾞｽﾀ ﾌｧｲﾙ 書込み １ns 分岐用 加算器 PC 加算器 ２ns ２ns 計算機アーキテクチャー Computer Architecture ポイント：実行ステップと各命令毎の部品使用順序 R形式 演 算 2ns sw beq j PC PC 命令ﾒﾓﾘ 命令ﾒﾓﾘ PC PC 命令ﾒﾓﾘ 命令ﾒﾓﾘ PC PC 命令ﾒﾓﾘ 命令ﾒﾓﾘ PC PC 命令ﾒﾓﾘ 命令ﾒﾓﾘ ﾚｼﾞｽﾀ ﾚｼﾞｽﾀ ﾌｧｲﾙ ﾌｧｲﾙ ﾚｼﾞｽﾀ ﾚｼﾞｽﾀ ﾌｧｲﾙ ﾌｧｲﾙ ﾚｼﾞｽﾀ ﾚｼﾞｽﾀ ﾌｧｲﾙ ﾌｧｲﾙ ﾚｼﾞｽﾀ ﾚｼﾞｽﾀ ﾌｧｲﾙ ﾌｧｲﾙ ALU ALU ALU ﾃﾞｰﾀ ﾃﾞｰﾀ ﾒﾓﾘ ﾒﾓﾘ ﾃﾞｰﾀ ﾃﾞｰﾀ ﾒﾓﾘ ﾒﾓﾘ ﾒﾓﾘ 2ns ｱｸｾｽ ﾚｼﾞｽﾀ 1ns 書込み J形式 lw add,sub ステップ 命令 PC PC 2ns 命令ﾒﾓﾘ 命令ﾒﾓﾘ ﾌｪｯﾁ 命令ﾃﾞｺｰﾄﾞ1ns ﾚｼﾞｽﾀ読出し I形式 ﾚｼﾞｽﾀ ﾚｼﾞｽﾀ ﾌｧｲﾙ ﾌｧｲﾙ 6ns 8ns PC更新 PC更新 ﾚｼﾞｽﾀ ﾚｼﾞｽﾀ ﾌｧｲﾙ ﾌｧｲﾙ PC更新 PC更新 7ns PC更新 PC更新 ALU 分岐用 加算器 5ns PC更新 PC更新 2ns PC更新 PC更新
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