السؤال الأول: (26 علامة)
1- بين قيمة المسجل AX (في النظام السادس عشر) بعد تنفيذ التعليمات التالية: ( 2 علامة)
MOV AX, 2463H ; AX = M(2463 H)
MOV AH, 0 ; AH = M(0)
ADD AX, 47H ; AX = AX + M (2463H)
AX = 2463H + 47H
2- اكتب أربعة مجموعات من التعليمات لحساب العلاقة: ( 24 علامات)
لكل حالة من الحالات التالية:
1- تعليمات صفرية العنوان 2- تعليمات أحادية العنوان 3- تعليمات ثنائية العنوان 4- تعليمات ثلاثية العنوان
الحل : ****
تعليمات صفرية العنوان تعليمات أحادية العنوان تعليمات ثنائية العنوان تعليمات ثلاثية العنوان PUSH A
PUSH B
MUL
PUSH B
PUSH C
SUB
ADD
Z
LOAD A
MUL B
STOR T1
LOAD B
SUB C
ADD T1
STOR Z
POP
MOVE R1,A
MUL R1,.B
MOVE R2,B
SUB R2,C
ADD R1,R2
MOVE Z,R1
MUL R1,A,B SUB R2,B,C ADD ZR1,R2 السؤال الثاني: (18 علامة)
تنوي شركة إنتاج حاسوب بسيط لتنفيذ التعليمات التالية:
P
o
n
m
l
k
j
i
h
g
f
e
d
c
b
a
رمز التعليمة
أوجد ما يلي:
أ- أقل عدد من الثنائيات يلزم لتشفير هذه التعليمات.
الحل : حسب العلاقة M= LOG2 (N)
وبتعويض N=16 وعليه فاإن M = 4
وهذا يعني أنه يلزم 4 خلايا ثنائية لتشفير كل تعليمة
ب- أرسم جدولا يبين الكود لكل تعليمة. .... الحل :
ج- أرسم دائرة تحليل التعليمة اللازمة.
السؤال الثالث: (26 علامات)
1- اشرح مفهوم البنية الأنبوبية pipelined-architecture مع ذكر مثال يوضح هذا المفهوم؟ (6 علامات)
البنية الأنبوبية pipelined-architecture :عبارة عن تطوير البنية الداخلية للمعالج بحيث يستطيع تنفيذ خطوات احضار التعليمات من الذاكرة الرئيسية واحضار المعاملات اللازمة لتنفيذ التعليمة وتنفيذ التعليمة على المعاملات , وتخزين النتائج في المكان المناسب على التوازي ومن أجل زيادة سرعة معالجة التعليمات.
وتقسم دورة التعليمة الى مرحلتين : -
- وحدة الواجهة البينية - Bus Interface Unit -BIU
- وحدة التنفيذ EU- - Execution Unit
ومن الأمثلة على ذلك : المعالجات 8088 8086 ,
الأنبوب (Pipeline) :
الطريق الذي ينفذ فيه المعالج التعليمات. ويمكن وجود عدةتعليمات في الأنبوب في الوقت ذاته ، كل منها في مرحلة مختلفة.
تنفيذ 7
تنفيذ 6
تنفيذ 5
تنفيذ 4
تنفيذ 3
تنفيذ 2
تنفيذ 1
انتظار
معالج
إحضار 8
إحضار 7
إحضار 6
إحضار 5
إحضار 4
إحضار 3
إحضار 2
إحضار 1
ناقلة
فمن اجل احضار وتنفيذ التعليمة يوفر نظام 8088 الامكانات – وحدة التنفيذ , ووحدة التوسط ووحدة الناقلة.
حيث أن مرحلة الاحضار مساوية لزمن مرحلة التنفيذ لجميع التعليمات.
وحدة الواجهة البينية تتولى مهمة تنفيذ الخطوات (4,2,1) أما وحدة التنفيذ فتتولى الخطوة الثالثة (4) فقط.
2- قارن بين خوارزمية FIFO و خوارزمية LFU؟ (10 علامات)
خوارزمية FIFO : First In – First Out
خوارزمية LFU: Least Frequently Used
يتم استبدال الصفحة الاكثر مكوثاً في ذاكرة كاشي ,لذا فهي تعتمد على الافتراض القائل بأن الصفحات التي تقضي فترة طويلة في ذاكرة كاشي سوف لن تستخدم لاحقا في الوقت القريب لأنها أخذت فرصتها . اما الصفحات التي وصلت صفحات كاشي حديثا فإنها لم تأخذ فرصتها ,لذلك يجب أن يتاح لها المجال بالبقاء لفترة طويلة في صفحات كاشي
حسب هذه الخوارزمية يتم استبدال الصفحة الأقل استخداماً من بين صفحات كاشي . وتعتمد هذه الخوارزمية على الافتراض القائل على أن الصفحة الأقل استخدما في الوقت الحالي ستكون أقل استخداما لاحقاً ,لذا يجب استبدالها, ويتم تحقيق هذه الخوارزمية بتخصيص عداد لكل صفحة , حيث يتم زيادة قيمة عداد الصفحة عند كل مرة تستخدم فيها الصفحة . وعلى هذا الأساس فانه يتم استبدال الصفحة ذات العداد الذي يحتوي أقل قيمة.
3- ترجم مخطط سير العمليات التالي إلى لغة أسمبلي؟ (10 علامات)