PROCESADOR MONOCICLO, MULTICICLO Y SEGMENTADO DEL MIPS

PROCESADOR MONOCICLO, MULTICICLO Y SEGMENTADO DEL MIPS

1. ¿Cuántos formatos de instrucciones tiene el procesador MIPS, cuales son, que campos tiene cada uno de ellos y su uso?

Tiene 3 formatos de instrucciones:

• R con los campos:

• OP: opcode
• rs: registro fuente
• rt: registro fuente
• rd: registro destino
• shamt: cantidad de corrimiento
• funct: extensión del opcode

• I con los campos:

• OP: opcode
• rs: registro fuente
• rt: registro de destino o de datos
• dirección: el operando inmediato o desplazamiento de dirección

• J con los campos:

• OP: opcode
• Dirección destino de salto: dirección de palabra de memoria

2. En el procesador MIPS ¿Cuántos registros tiene el archivo de registros y cuantos bits necesito para direccionarlos?

Tiene 3 registros y se necesitan 32 bits para direccionarlos.

3. ¿Por qué para direccionar la siguiente instrucción en el procesador MIPS tengo que sumarle al PC un 4?

Porque es el tamaño de una instrucción, de una palabra, entonces para pasar a la siguiente se tienen que sumar 4.

4. Explique ¿cómo se calcula la dirección de acceso a memoria en las instrucciones lw y sw?

Primero se coloca el nombre de la operación a realizar, seguido por el registro que se va a cargar, después la dirección donde comienza el array y, finalmente un registro que contiene el índice del elemento del array que se va a cargar.

5. ¿Qué diferencia hay entre rs, rt y rd?

Que rs es un campo fuente, rt es campo fuente en el formato R pero campo destino en el formato I, y rd es un campo destino.

6. Explique que puedo guardar en el campo inmediato de 16 bits en el tipo I y su uso.

Se guarda la dirección. Cuando el operando está en la posición de memoria cuya dirección es la suma de un registro y de una constante en la instrucción.

7. Explique la instrucción tipo R (operaciones lógico-aritméticas)

De acuerdo al tipo de operación que se vaya a efectuar, el valor de los campos rs y rt se van a la ALU para efectuar dicha operación y el resultado se guarda en el campo rd.

8. Explique las instrucciones de acceso a memoria (lw, sw), diferencias y semejanzas.

LW desplaza un dato desde memoria hasta un registro y SW transfiere datos de un registro a memoria.

9. Explique la instrucción beq y jump.

BEQ: Esta instrucción compara los valores de dos registros ($t1 y $t2), y si resultan ser iguales el flujo del programa salta a la instrucción que corresponda a la etiqueta colocada. De no ser iguales se ejecuta la siguiente instrucción en el código.

JUMP: Se utiliza para desviar el flujo de un programa sin tomar en cuenta las condiciones actuales de las banderas ni de los datos.

10. Explique cómo se calcula la dirección de salto condicional y salto sin condición.

Si se cumple la condición, altera el flujo del programa saltando a la dirección especificada, si no, sigue con el flujo normal del programa.

11. ¿Cuál es la principal característica de un procesador Monociclo?

Es la posibilidad de ejecutar las instrucciones que componen un programa invirtiendo un tiempo máximo de un ciclo de reloj para cada una de ellas.

12. Explique ¿Cómo se diseña la unidad de control tipo monociclo?

En el modelo monociclo la unidad de control es una red combinacional que tiene como entradas el código de operación-funct y la condición Equal; y como salidas las señales de Control. Se rige por la siguiente tabla de verdad:

[pic 1]

13. Explique cada señal de control del procesador monociclo y que controlan; RegDst, Jump, Branch, MemRead, MemtoReg, ALUOP, MemWrite, ALUSrC, RegWrite.

RegDst: manda a escribir a el archivo de registros

Jump: salta a otra instrucción

Branch: si una condición se cumple, salta a la dirección especificada

MemRead: lee un dato de la memoria

MemtoReg: lee un dato de memoria y lo almacena en el archivo de registros

ALUOP: determinar el valor correcto de la señal ALU operation en función de la instrucción en curso

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