שאלון 9 — מערכות ספרתיות ומבנה המחשב

תרגיל (1)

סטודנט מעוניין להריץ את הקוד הבא על גבי מחשב מסוג Single Cycle RISC-V:

addi t0, x0, 0x200  
lw t1, 0(t0)  
add t0, t0, t0  
sw t1, 0(t0)

זמני חלקי המעבד נתונים:

Fetch=200ns \;\; Decode=150ns \;\; Excecute=150ns \;\; Memory=200ns \;\; Write\!\!-\!\!Back=100ns

לאחר כמה זמן תסתיים ריצת הקוד?

במעבד $Single\;Cycle$ פקודה מתרחשת במחזור שעון אחד ⟸ מחזור שעון אחד חייב להיות ארוך מספיק כדי לאפשר לפקודה הכי ארוכה להתרחש ⟸ הפקודה הכי ארוכה דורשת את כל השלבים ולכן מחזור שעון אחד הוא $800ns$ ⟸ מתבצעות 4 פקודות ולכן, הזמן שיקח הוא $4\cdot 800=3200ns$ .

תרגיל (2)

סטודנט מעוניין להריץ את הפקודה add על גבי מעבד Single Cycle RISC-V. לשם כך מה יהיה מוצא ה- Controller עבור סיביות הבקרה PCsel ו- WBsel?
א. PCsel = alu , WBsel = alu
ב. PCsel = PC+4 , WBsel = PC+4
ג. PCsel = PC+4 , WBsel = alu
ד. PCsel = alu , WBsel = mem

אנו רוצים לקדם את הכתובת באופן רגיל ולא לקפוץ ולכן $PCsel=PC+4$ .
אנחנו רוצים לקבל את המידע בחזרה מהחישוב ולכן $WBsel=alu$ .