计算机组成原理课后习题解答：中断处理与指令执行微操作分析

在"计算机组成原理(汤子瀛)课后习题答案10.pptx"中，主要内容涉及中断处理和指令执行的微操作设计。首先，对于中断处理部分，提出了一个假设场景，即当系统响应中断时，程序断点需保存在堆栈中，并通过软件方式查找中断服务程序的入口地址。中断隐指令的微操作设计包括以下几个步骤： 1. **T00**：EINT（执行中断指令）操作，同时将堆栈指针SP的内容送入内存地址寄存器MAR。 2. **T1**：程序计数器PC的内容送入存储器数据寄存器MDR，然后将SP加1（可能用于保存旧的断点）。 3. **T2**：从MDR读取的内存地址指向的指令送入当前指令寄存器M（MAR）。 4. **T3**：再次使用SP作为地址寄存器，可能是为了获取下一个指令的地址。 5. **T4**：将程序状态字PSW的内容送入MDR，同时更新SP。 6. **T5**：将新的程序计数器地址0送入PC，MDR的内容写回M(MAR)，从而完成中断服务程序的入口地址寻址。 第二个部分是关于指令执行的微操作设计，采用的是单总线结构的CPU数据通路，同步控制，每周期分为3个节拍。具体指令的微操作安排包括取指和执行过程中的数据加载、算术逻辑运算等步骤。 1. **ADDR1，X** 指令的执行： - 取指：PC指向指令地址，然后读取指令到MDR，分析指令并存储操作码ID。 - 执行：首先从寄存器R1读取数据到暂存器C，然后从内存读取X单元的数据到暂存器D，进行加法运算，结果存回R1。 2. **ISZX** 指令的执行： - 与ADDR1，X类似，但第二周期需要根据加法结果进行条件分支判断，如果结果为0，则跳过下一条指令。 最后，给出了一个简单的程序示例，包括LDA和ADD两条指令的微操作设计，但并未明确硬件控制器的具体细节，因此节拍安排基于单总线同步控制的简化假设。 这些内容详细展示了计算机组成原理中的基本概念，如中断处理流程、指令执行的微架构设计以及数据通路和控制逻辑的交互。理解和掌握这些知识点对于深入学习计算机系统设计和优化至关重要。