Flashcards
1.4 Computersysteme II, MIPS-Architektur
Flashcards do conjunto (63)
- 1Was war das Ziel bei der Entwicklung der MIPS-Architektur?Ziel dabei war es, durch eine geeignete Definition der Befehlssatzarchitektur eine effiziente Pipeline-Architektur zu ermöglichen
- 2Wo findet die MIPS-Architektur heutzutage noch ihre Anwendung?besonders in eingebetteten Systemen wie z.B. in Druckern, Netzwerkgeräten oder Mobiltelefonen
- 3Wo werden z.B. mehrkernige MIPS-Prozessoren verwendet?Bei modernen Tablet-Computern
- 4Warum gelten MIPS-Prozessoren als klassische Vertreter der RISC-Architektur?durch eine einheitliche Befehlslänge,
durch eine Load-Store-Architektur und die Beschränkung auf nur wenige Adressierungsarten - 5An welchen Speicherorten können Daten bei MIPS-Prozessoren abgelegt sein?Register,
Speicher,
direkt im Befehl - 6Wie ist im Allgemeinen der Zusammenhang zwischen Speichergröße und Zugriffsgeschwindigkeit?reziprok
- 7Wieviele Register mit welcher Breite enthält die MIPS-Architektur? (R2000)32 Register mit je 32 Bit Breite
- 8Mit welchem Präfix können die Register bei MIPS angesprochen werden?Mit dem "$"-Zeichen,
danach entweder der Name des Registers oder direkt die Nummer - 9Wo befinden sich bei MIPS-Architekturen grds. die Spezialregister, die nicht allgemein verwendbar sind?Eher am Anfang und am Ende des Registerblocks
- 10Für was ist das Register mit der Nummer 1 bei MIPS reserviert? Wie heißt dieses?Für den Assembler,
es heißt $at - 11Welche Rolle spielt das Register $0 bei der MIPS-Architektur? Wie ist sein Name?Dieses ist fest verdrahtet und hat immer den Wert 0
Es heißt: $zero - 12Welche Rolle spielt das Register $31 bei der MIPS-Architektur? Und wie ist sein Name?Dieses wird implizit für die Verwaltung der Rücksprungadresse verwendet
"$ra" (Return Adress) - 13Welche Register sind bei MIPS-Architekturen per Konvention für die Rückgabewerte bei Funktionsaufrufen vorgesehen?die Register $2 und $3
bzw. namentlich: $v0 und $v1
(v für value) - 14Welche Register sind bei MIPS für Übergabeparameter von Unterprogrammen vorgesehen?Die Register $4 - $7
bzw. namentlich:
$a1 - $a3
(a für arguments) - 15Welche Register sind bei MIPS für langlebige Variablen vorgesehen?Die Register $8 - $15
namentlich:
$t0 - $t7 - 16Welche Register sind MIPS für "gesicherte Variablen" vorgesehen?Die Register $16 - $23
oder namentlich: $s0 -$s7
(s für save) - 17Welche Register sollten bei MIPS für temporäre Variablen verwendet werden?Die Register: $24 -$25
namentlich:
$t8 -$t9
(t für temporär) - 18Welches Register wird bei MIPS für den Datasegmentpointer benutzt?Register: $28
oder namentlich: $gp - 19Welche Register sind bei MIPS für das Betriebssystem reserviert?$26 -$27
namentlich:
$k0 -$k1 - 20Wie wird bei MIPS das Register für den Stackpointer bezeichnet?$sp
oder mit Nummer: $29 - 21Wofür steht bei MIPS "fp" beim Register mit der Nummer $30?Für Frame Pointer
- 22Für was ist der Coprozessor bei MIPS da?Für Gleitkommaoperationen
- 23Welche Spezialregister sind bei den 32 Registern von MIPS nicht aufgeführt, die aber dennoch vorhanden sind?den Befehlszähler (PC),
die Register Hi und Lo für das Ergebnis von Multiplikation bzw. Division
sowie das Statusregister für den Zugriff auf Statusinformationen des Prozessors. - 24Wie ist die Speicherverwaltung bei MIPS umgesetzt?Der Speicher ist byteadressierbar
im Big-Endian-Format mit 32-Bit-Adressen - 25Um wieviel wird der Programmcounter bei MIPS nach jedem Befehl erhöht?Um 4
- 26Warum wird der Programmcounter bei MIPS nach jedem Befehl um 4 erhöht?Weil bei MIPS der Speicher
byteweise adressiert wird. Da jede Speichereinheit 32Bit hat, sind das 4 Byte, die bis zur nächsten Adresse weitergezählt werden muss. - 27Durch welche Zahl muss eine Speicheradresse bei einer MIPS-Architektur teilbar sein? Wie heisst diese Eigenschaft?Diese muss durch 4 teilbar sein,
der Speicherzugriff ist also "ausgerichtet"
(aligned) - 28Wie erfolgen die Speicherzugiffe bei MIPS?über entsprechende Load- und Storebefehle zwischen dem Speicher und den Universalregistern bzw. Gleitkommaregistern
- 29Wieviele Register stehen bei MIPS über den Koprozessor für Gleitkommaoperationen je nach Genauigkeit zur Verfügung?weitere 32 Gleitkommaregister $fi:
entweder 32 für einfache Genauigkeit (32Bit) oder 16 für doppelte Genauigkeit(64Bit) - 30Wie werden Gleitkommazahlen mit doppelter Genauigkeit bei MIPS abgebildet?Es werden jeweils zwei 32-Bit-Register $f(2i), $f(2i+1) zu einem 64-Bit-Register verbunden. Die Register sind dazu in gerade und ungerade Register unterteilt.
- 31Mit welcher Bitbreite kann der Zugriff auf die Universalregister bei MIPS erfolgen?byteweise (8Bit),
halbwortweise (16Bit),
wortweise (32Bit),
doppelwortweise (64Bit) - 32Wie wird ein Doppelwort bei MIPS abgebildet?Es werden zwei
32Bit-Universalregister
zusammengeschlossen - 33Welche Länge müssen Befehle bei MIPS haben und wie müssen diese an den Speicher angepasst sein?Eine Länge von 32 Bit,
und diese müssen am Speicher ausgerichtet (aligned) sein - 34Wie breit ist das Opcode-Feld bei MIPS, wo steht dieses im Befehl und was gibt dieses an?Dieses ist 6Bit breit und steht ganz am Anfang im Befehl (Bits 31 - 26),
und gibt die Art des Befehls an - 35Wieviel Bit sind in MIPS grds. für Quell- und Zielregisterangaben vorgesehen?jeweils 5 Bit
- 36Wie ist der Bezeichner für das Zielregister im MIPS-Befehlssatz?"rs"
(register save?) - 37Wieviel Bit sind bei MIPS-Befehlen für unmittelbare (immediate) Operanden vorgesehen?16 Bit
- 38Wieviele Bits sind bei MIPS für befehlszählerrelative Verzweigungsadressen vorgesehen? (target adress)26 Bit
- 39Mit wievielen Bits können Verschiebewerte (Displacements) bei MIPS-Befehlen angegeben werden? Wie ist der Bezeichner im Befehlssatz?Mit 5 Bit
Bezeichner sa - 40Welche drei Befehlsformate gibt es bei MIPS?- R-Type (Register..)
-I-Type (Immediate..)
J-Type (Jump..) - 41Für welche Befehle ist das Befehlsformat "R-Type" beim MIPS-Befehlssatz vorgesehen?für Register-Register-ALU-Operationen
und Transportbefehle - 42Wo ist bei einem R-Type-Befehl die Operation codiert?im 6-Bit-func-Feld
(Bit 0-5) - 43In welcher Reihenfolge sind die verschiedenen Informationen bei einem R-Type-Befehl angefangen beim MSB angeordnet?Opcode,
Zielregister (rs),
Quellregister (rt, rd)
Displacement (sa),
Operation (func) - 44Wofür dienen die I-Type-Befehle bei MIPS?- Laden und Speichern von :
Bytes, Halbwörtern und Wörtern
- Operationen mit unmittelbaren Operanden
- bedingte Verzweigungen
- unbedingte Jumps mit Zieladresse in Universalregister (JR, JALR) - 45In welcher Reihenfolge werden bei MIPS bei einem I-Type-Befehl die einzelnen Parameter angegeben? (beginnend mit MSB)Opcode, rs, rt, immediate
- 46Für welche Befehle wird bei MIPS das J-Type-Format benutzt?Für
Jump- und JumpAndLink-Befehle
(J und JAL) - 47Welche vier Klassen von Befehlen gibt es bei MIPS?Transportbefehle,
arithmetisch-logische Befehle, Verzweigungs-
und Gleitkommabefehle - 48Worauf weist ein an ein Befehl angehängtes "i" bei MIPS-Befehlen meistens hin?meistens auf die Verwendung eines unmittelbaren Operanden hin
(immediate) - 49Worauf weist ein an einen Befehl angehängtes "u" meistens hin?Auf die Verwendung eines vorzeichenlosen Wertes
(unsigned) - 50Auf was weisen die Buchstaben "s" und "d" bei MIPS-Gleitkommabefehlen hin?"s": einfache Genauigkeit
"d": doppelte Genauigkeit - 51Was für Transportbefehle gibt es bei MIPS grundsätzlich?Registertransfer-,
Lade- oder Speicherbefehle,
welche Wörter, Halbwörter usw. aus dem Speicher laden bzw. in diesen schreiben können - 52Welche Adressierungsart wird bei MIPS-Transportbefehlen verwendet?registerindirekt mit Verschiebung in der Form: Universalregister + 16-Bit-Verschiebewert mit Vorzeichen
- 53In welche Befehle untergliedern sich die arithmetisch-logischen Befehle bei MIPS?In:
- arithmetische
- logische und
- Vergleichs- &
- Verschiebebefehle - 54Wo wird bei Mips das Ergebnis von Multiplikationen bzw. Divisionen gespeichert, und warum?In den Registern Hi und Lo, da zwei 32Bit-Operanden ein 64Bit ergeben können.
- 55In welche zwei Kategorien können Verzweigungsbefehle bei MIPS unterschieden werden?bedingte und unbedingte Sprünge
- 56Welche Quellen können bei einem bedingten Sprungbefehl miteinander verglichen werden?entweder zwei Quellregister,
ein Quellregister mit einem unmittelbaren Operanden oder ein Quellregister mit dem Wert Null - 57Welche Vergleiche können bei bedingten Sprüngen bei MIPS durchgeführt werden?gleich (eq, equal),
ungleich (ne, not equal),
größer (gt, greater than),
größer gleich (ge, greater than equal), kleiner (lt, less than),
kleiner gleich (le, less than equal) - 58In welcher Form wird die Zieladresse bei einem bedingten Sprung bei MIPS angegeben?durch einen 16-Bit-Verschiebewert, welcher zum Inhalt des inkrementierten Befehlszählers (PC+4) addiert wird
- 59In welche Formen können unbedingte Sprünge bei MIPS bzgl. der Adressierung unterschieden werden?absoluter (Branch),
befehlszählerrelativer (Jump)
und
befehlszählerindirekter
(Jump Register) Adressierung - 60Was wird bei JAL-Befehlen zusätzlich (und wo?) bei MIPS gespeichert?zusätzlich die Adresse des Befehls,
der dem Sprungbefehl folgt (Rücksprungadresse bzw. PC+4), im Register $ra. - 61Wozu dient bei MIPS die zusätzliche Speicherung der Rücksprungadresse (bzw. PC+4) bei JAL-Befehlen?Ähnlich wie beim Aufruf eines Unterprogrammes kann damit ein Rücksprung zur Unterbrechungsstelle erfolgen.
- 62Welche Register müssen bei MIPS bei Gleitkommaoperationen mit doppelter Genauigkeiten benutzt werden? Warum?Nur die Geraden, weil jeweils zwei 32Bit-Register für die doppelte Genauigkeit benötigt werden
- 63Wie kann bei MIPS zwischen den unterschiedlichen Genauigkeiten bei Gleitkommaoperationen gewechselt werden?Mit Konvertierungsbefehlen wie:
cvt._._
(_ können mit 's' (einfach), 'd' (doppelt),
'w' (Ganzzahl), ersetzt werden)
Informações
- Descrição
- Informatik (Computersysteme II) FlashCards sobre 1.4 Computersysteme II, MIPS-Architektur, criado por David Bratschke em 06-12-2017.
- Criado por
- David Bratschke
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