حل تشریحی سوالات معماری کامپیوتر - کنکور ارشد مهندسی کامپیوتر 1401

در شکل زیر، اگر قسمت Opcode دستورالعمل به شکل باشد، دستور $R_3,R_1$ mov (جهت انتقال از راست به چپ) دارای چه Opcode به Hex است؟

یک تمام‌افزا (Full adder) است که در طبقه i ام یک واحد حسابی n بیتی (Arithmetic Unit) قرار دارد که خروجی واحد حسابی F و ورودی هایش $A,C_0$ (n بیت) ,B (nبیت) است. اگر جدول کارکرد این واحد حسابی جدول زیر باشد، سیگنال های uvwz برابر کدام مقادیر یا سیگنال ها باید باشند؟

در یک پردازنده 16 بیتی که محاسبات را بصورت مکمل دو انجام میدهد، سه بیت ثبات وضعیت بنام های O(Overflow), C(Carry out), S(Sign) وجود دارند. بعد از انجام عمل جمع دو عدد E3E2 و EA29 (اعداد در مبنای 16 نمایش داده شده اند) . مقدار بیت های ثبات وضعیت کدام است؟

فرکانس پردازنده A برابر 1GHz ، تعداد متوسط کلاک (CPI) به ازای هر دستورالعمل برابر 1 و تعداد دستورات در هر حالت برابر n است. اگر بخواهیم فرکانس را برای بهبود سرعت اجرای برنامه به 1/5GHz برسانیم، CPI جدید چقدر باید باشد که 20% بهبود کارایی اجرا را به دنبال داشته باشد؟

حافظه نهان مجموعه انجمنی با حجم 1 مگابایت با اندازه بلوک 8 بایتی مفروض است. اگر ادرس های درخواستی 24CPU بیتی باشد، تعداد راه های (ways) هر مجموعه این حافظه چقدر باشد تا اندازه میدان برچسب در قالب ادرس 10 بیتی شود؟

فرض کنید که در یک پردازنده برای اجرای پایپ لاین دستورات از پنج مرحله واکشی دستور (IF) بدست اوردن عملوندها (ID)، اجرا در $\left(EX\right)ALU$، مراجعه به حافظه (DM) و نوشتن نتایج در ثبات مقصد (WB) استفاده میشود و هیچگونه امکان رفع مخاطرات (Hazard) وابستگی بصورت نرم افزاری و یا روانه سازی (Forwarding) وجود نداشته باشد و این مخاطرات فقط با اضافه کردن تاخیر (Stall) در پایپ لاین رفع میشود. برای اجرای دستورات زیر به چند پالس ساعت نیاز است؟

LD X1, 20 (X10)

LD X2, 30 (X20)

ADD X3, X2, X1

یک سیستم نمایش اعداد ممیز شناور را با مشخصات 1 بیت برای علامت، 5 بیت برای توان و 10 بیت برای مانتیس در نظر بگیرید. برای نمایش مانتیس از روش Explicit One و برای نمایش توان از روش Biased-16 استفاده میکنیم. اعداد به شکل هنجار شده (Normalized) با یک رقم صحیح و بقیه اعشاری دودویی نمایش داده میشوند. بزرگترین عدد مثبت قابل نمایش در این سیستم کدام است؟