컴퓨터 구조론 5판 2장 연습문제

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2019.12.29
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본문내용

(2) ‘SUB 301’명령어가 실행 되는 중이므로 PC는 202, AC는 0009, IR은 6301, SP는 0999가 저장되어 있다. 여기서 인터럽트 요구가 들어온다면
① PC의 값이 SP가 가진 값의 주소에 저장되고
② PC에는 인터럽트 서비스 루틴의 시작 주소가 저장되며
③ SP에는 SP – 1 값이 저장된다.
따라서 PC는 450, AC는 0009, IR은 6301, SP는 0998이 저장된다.
2.3 인터럽트 사이클이 종료되면 SP의 값은 0998이다. 따라서 AC의 값은 기억장치의 998번지에 저장되며 SP의 값은 SP – 1 즉, 0997이 저장된다.
2.4 CPU가 인터럽트 서비스 루틴 처음 부분에 ‘인터럽트 불가능(interrupt disabled)’ 명령어(DI 명령어)를 실행하고 인터럽트 서비스 루틴의 끝 부분에 ‘인터럽트 가능(interrupt enabled)’ 명령어(EI 명령어)를 실행한다.
2.5 첫 번째 명령어를 실행하는 데에는 4 클록 주기가 걸리고, 그 다음 명령어부터는 1 클록 주기가 걸린다. 따라서, 1000개의 명령어를 모두 실행하려면 4 + 999 = 1003 클록 주기가 걸린다.
클록 주파수가 2 GHz이므로 1 클록 주기는 1 / (2GHz) = 1 / (2 × 109Hz) = 0.5 × 10-9 = 0.5ns이다. 따라서 1000개의 명령어를 모두 실행하는데 소요되는 시간은 1003 × 0.5ns = 501.5ns이다.
2.6 클록 주파수가 4 GHz이므로 1 클록 주기는 1 / (4 GHz) = 0.25ns이다.
12 단계 파이프라인을 사용하는 경우, 1000개의 명령어를 실행하려면 총 1011 클록 주기가 걸리고 그 시간은 1011 × 0.25ns = 252.75ns이다.
파이프라인을 사용하지 않는 경우, 명령어 1개당 12단계를 거쳐야 하므로 1000개의 명령어를 실행하려면 총 12 × 1000 = 12000 클록 주기가 걸리고 그 시간은 12000 × 0.25ns = 3000ns이다.

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