تصویر الف) در شکل بالا نمای کلی مسیر داده پردازنده ساده با واحد کنترل (simple datapath with control unit) را مشاهده میکنید.
When silicon chips are fabricated, defects in materials (e.g., silicon) and manufacturing errors can result in defective circuits. A very common defect is for one signal wire to get “broken” and always register a logical 0. This is often called a “stuck-at-0” fault.
سوال توضیح میدهد که چیپ های سیلیکونی آسیب پذیر هستند، یکی از آسیب های رایج این است که یک ثبات همیشه صفر را نشان دهد؛ به این اتفاق "ماندن در صفر" می گویند.
ادامه سوال و حل تشریحی را در ادامه مطلب مشاهده کنید.
4.4.1) Which instructions fail to operate correctly if the MemToReg wire is stuck at 0?
راه حل:
سوال میپرسد که کدام دستورات در زمان خرابی سیم MemToReg به درستی کار نمیکنند، عکس مسیر داده پردازنده در پایین صفحه آمده است. اگر به شکل توجه کنید سیم MemToReg از واحد کنترل به درون مولتی پلکسر رفته و سوال گفته که سیم خراب شده و همیشه صفر میماند. با این حساب دستور LDUR که برای کار به مموری احتیاج دارد دچار مشکل میشود و نمیتواند داده را از خروجی مموری دریافت کند. پس جواب دستور LDUR است.
4.4.2) Which instructions fail to operate correctly if the ALUSrc wire is stuck at 0?
راه حل:
اگر سیم ALUSrc در صفر بماند، آنوقت دستورات LDUR و STUR که برای آنها باید آدرس تولید شود به مشکل بر میخورند.
4.4.3) Which instructions fail to operate correctly if the Reg2Loc wire is stuck at 0?
راه حل:
برای حل این سوال باید طریقه تولید آدرس برای هر دستور را به خاطر داشته باشید. با توجه به شیوه آدرس دهی دستورات که در شکل پ آمده، اگر سیم Reg2Loc در صفر بماند آنگاه دستورات CBZ و STUR که برای آنها باید آدرس تولید شود به مشکل بر میخورند.
تصویر ب) در این تصویر تنظیمات واحد کنترل در مواجهه با هر نوع دستور را مشاهده میکنید. ستون ها سیم های واحد کنترل هستند و هر سطر نیز نمایانگر نوع دستور است. دلیل این نوع رفتار واحد کنترل در قبال هر دستور را تا حدودی میتوان از روی تصویر پردازنده (تصویر الف) فهمید.
تصویر پ) شیوه آدرس دهی سه دستور اصلی محاسباتی، دستورات مموری و ارجاع. برای اطلاعات بیشتر به این پست مراجعه کنید.
منبع سوال: کتاب Computer Organization and Design ARM® EDITION