COD作业1

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(1)

T_{p_1}=0.9\times5\times10^9\div4GHz=1.125s

T_{p_2}=0.75\times1\times10^9\div3GHz=0.25s

p_2 所用时长更短。

(2)

T=1\times10^9\times0.9\div4GHz=0.225s

I_{p_2}=0.225s\times3GHz\div0.75=9\times10^8

(3)

MIPS_{p_1}=\frac{4GHz}{0.9\times10^6}=4444s^{-1}

MIPS_{p_2}=\frac{3GHz}{0.75\times10^6}=4000s^{-1}

p_1 的 MIPS 更高，但是按照 (1) 的结论更慢。

(4)

MFLOPS_{p_1}=\frac{5\times10^9\times40\%}{1.125s\times10^6}=1778s^{-1}

MFLOPS_{p_2}=\frac{1\times10^9\times40\%}{0.25s\times10^6}=1600s^{-1}

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(1)

ALU：计算单元，执行算术运算，SOC 课讲过。

REGFILE：寄存器单元，提供寄存器读写。

MUX：选择器，按照控制信号连接对应的电路。

MEMORY：内存单元，按照地址读写内容。

(2)

ALU，REGFILE，MUX 属于 CPU.

MEMORY（包括 MAR，MDR）属于内存

(3) 图中 INPUT 和 OUTPUT 使用固定内存映射进行 I/O.

x86 计算机中显示器信号、键盘、鼠标可以使用内存映射进行 I/O. 除此之外 I/O 设备还有声卡、网卡、硬盘等。

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(1)

(2) 功能：计算 A-B-Bin，结果为 D，借位 Bout，即一位全减器。

(3)

module Foo(A, B, Bin, D, Bout);
    input A, B, Bin;
    output D, Bout;

    assign D = A^B^Bin;
    assign Bout=(~A&(B|Bin))|(B&Bin);
endmodule

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(1) 不区分，PC（IP）所指位置默认皆为指令，遇到非法指令直接报错。程序应自己设置合适的跳转保证 PC（IP）所指位置皆为指令。
按地址读取内存时全部视为数据，指令也视为对应的二进制数据。