MOV AX, [1000h]
Постановка задачи: Выполните потактовую трассировку системной магистрали и служебных регистров процессора при считывании операнда из ячейки оперативной памяти 1000h в регистр аккумулятора AX. Начальное значение PC = 0100h.
| Такт | Фаза цикла | Шина адреса (AB) | Шина данных (DB) | Шина управления (CB) |
|---|---|---|---|---|
| T1 | Fetch 1 (Адрес кода) | |||
| T2 | Fetch 2 (Прием опкода) | |||
| T3 | Decode (Дешифрация) | |||
| T4 | Execute (Чтение ОЗУ) | |||
| T5 | Writeback (Запись в AX) |
ADD AX, BX
Постановка задачи: Проанализируйте работу Арифметико-логического устройства (АЛУ) и обновление флагов регистра состояния FLAGS при выполнении сложения двух 16-битных чисел. Исходные данные: AX = 7FFFh, BX = 0001h.
| Такт | Фаза процессора | Активность системных шин | Состояние АЛУ и регистров |
|---|---|---|---|
| T1–T2 | Fetch & Decode | ||
| T3 | Execute (Сумматор АЛУ) | ||
| T4 | Writeback (AX и FLAGS) |
JNZ offset
Постановка задачи: Исследуйте логику ветвления, модификацию указателя команд PC (IP) и эффект сброса предвыборки (Pipeline Flush). Исходное состояние: PC = 0200h, смещение offset = +0030h.
| Состояние флага ZF | Условие перехода | Новое значение PC | Поведение конвейера / шин |
|---|---|---|---|
| ZF = 1 (Результат равен нулю) | |||
| ZF = 0 (Результат не ноль) |
Постановка задачи: Произведите расчет пропускной способности подсистемы памяти, оцените дисбаланс скоростей CPU и DRAM, сформулируйте аппаратные меры решения.
| Параметр системы | Числовое значение | Расчетная формула | Эффективная пропускная способность |
|---|---|---|---|
| Ядро процессора | Частота 4.8 ГГц, 4 инструкции/такт (IPC=4) | $Ops = Freq \times IPC$ | |
| Шина ОЗУ DDR5 | DDR5-5600, 2 канала по 64 бита (16 байт) | $BW = Rate \times Bus\_Width$ |