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問答題在MIPS指令集中需要增加一條swap指令，可以使用軟件方式用若干條已有指令來實現(xiàn)偽指令，也可以通過改動硬件來實現(xiàn)。假定用硬件實現(xiàn)時會使一條指令的執(zhí)行時間增加10%，則swap指令在程序中占多大的比例才值得用硬件方式來實現(xiàn)？

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1.問答題在MIPS指令集中需要增加一條swap指令，可以使用軟件方式用若干條已有指令來實現(xiàn)偽指令，也可以通過改動硬件來實現(xiàn)。寫出用偽指令方式實現(xiàn)“swap $rs，$rt”時的指令序列

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2.問答題 假定某計算機字長16位，CPU內部結構如圖所示，CPU和存儲器之間采用同步方式通信，按字編址。采用定長指令字格式，指令由兩個字組成，第一個字指明操作碼和尋址方式，第二個字包含立即數(shù)Imm16。若一次存儲訪問所花時間為2個CPU時鐘周期，每次存儲訪問存取一個字，取指令階段第二次訪存將Imm16取到MDR中，請寫出下列指令在指令執(zhí)行階段的控制信號序列，并說明需要幾個時鐘周期。
將存儲單元Imm16的內容作為地址所指的存儲單元的內容加到寄存器R1中。此時，Imm16為間接地址。即：R[R1]←R[R1]+ M[M[Imm16]]

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3.問答題 假定某計算機字長16位，CPU內部結構如圖所示，CPU和存儲器之間采用同步方式通信，按字編址。采用定長指令字格式，指令由兩個字組成，第一個字指明操作碼和尋址方式，第二個字包含立即數(shù)Imm16。若一次存儲訪問所花時間為2個CPU時鐘周期，每次存儲訪問存取一個字，取指令階段第二次訪存將Imm16取到MDR中，請寫出下列指令在指令執(zhí)行階段的控制信號序列，并說明需要幾個時鐘周期。
將地址為Imm16的存儲單元的內容加到寄存器R1中，此時，Imm16為直接地址。即：R[R1]←R[R1]+ M[Imm16]

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4.問答題 假定某計算機字長16位，CPU內部結構如圖所示，CPU和存儲器之間采用同步方式通信，按字編址。采用定長指令字格式，指令由兩個字組成，第一個字指明操作碼和尋址方式，第二個字包含立即數(shù)Imm16。若一次存儲訪問所花時間為2個CPU時鐘周期，每次存儲訪問存取一個字，取指令階段第二次訪存將Imm16取到MDR中，請寫出下列指令在指令執(zhí)行階段的控制信號序列，并說明需要幾個時鐘周期。
將立即數(shù)Imm16加到寄存器R1中，此時，Imm16為立即操作數(shù)。即：R[R1]←R[R1]+ Imm16

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5.問答題 假定下圖單周期數(shù)據(jù)通路對應的控制邏輯發(fā)生錯誤，使得在任何情況下控制信號RegWr、RegDst、Branch、MemWr、ExtOp、R-type總是為0，則哪些指令不能正確執(zhí)行？為什么？

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