北航+1995-2002+计算机组成原理试题
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计算机组成原理期末考试试题及答案一、选择题1、完整的计算机系统应包括______。
DA. 运算器、存储器和控制器B. 外部设备和主机C. 主机和实用程序D. 配套的硬件设备和软件系统2、计算机系统中的存储器系统是指______。
DA.RAM存储器B.ROM存储器C. 主存储器D. 主存储器和外存储器3、冯·诺依曼机工作方式的基本特点是______。
BA. 多指令流单数据流B. 按地址访问并顺序执行指令C. 堆栈操作D. 存储器按内部选择地址4、下列说法中不正确的是______。
DA. 任何可以由软件实现的操作也可以由硬件来实现B. 固件就功能而言类似于软件,而从形态来说又类似于硬件C. 在计算机系统的层次结构中,微程序级属于硬件级,其他四级都是软件级D. 面向高级语言的机器是完全可以实现的5、在下列数中最小的数为______。
CA. (101001)2B. (52)8C. (101001)BCDD. (233)166、在下列数中最大的数为______。
BA. (10010101)2B. (227)8C. (143)5D. (96)167、在机器中,______的零的表示形式是唯一的。
BA. 原码B. 补码C. 反码D. 原码和反码9、针对8位二进制数,下列说法中正确的是______。
BA.–127的补码为10000000B.–127的反码等于0的移码BC.+1的移码等于–127的反码D.0的补码等于–1的反码9、一个8位二进制整数采用补码表示,且由3个“1”和5个“0”组成,则最小值为______。
BA. –127B. –32C. –125D. –310、计算机系统中采用补码运算的目的是为了______。
CA. 与手工运算方式保持一致B. 提高运算速度C. 简化计算机的设计D. 提高运算的精度11、若某数x的真值为–0.1010,在计算机中该数表示为1.0110,则该数所用的编码方法是______码。
《计算机组成原理》作业一、填空1.电子数字计算机从1946年诞生至今,按其工艺和器件特点,大致经历了四代变化。
第一代从—年开始;第二代从—年开始;第三代从年开始,采用—;第四代从年开始,采用—«2.移码常用来表示浮点数—部分,移码和补码除符号位—外,其他各位—。
3.三态逻辑电路其输出信号的三个状态是:、、o4.动态半导体存储器的刷新有—、—和—三种方式,之所以刷新是因为—。
5.I/O设备的编址方式通常有和两种。
在没有设置专门I/O指令的系统中,主机启动外围设备的方法可以是—o6.D/A转换是将信号转换为信号。
7.8086CPU芯片的结构特点是将部件与部件分开,目的是减少总线的空闲时间,提高指令执行速度。
8.中断屏敝技术的作用可概括为两点:、o9.为了减轻总线负载,总线上的部件大都应具有—。
10.主机与外围设备之间数据交换的方式有:—、—、—、—o11 .指令通常由和—两部分组成。
12.显示器的刷新存储器(或称显示缓冲器)的容量是由—和—决定的。
13.波特率表示, 1波特等于—。
14.设备控制器的主要职能是:—、—、—、—-15.软件通常分为—和—两大类。
16.八进制数37. 40转换成二进制数为 o17.集中式总线控制部件分为如下三种方式:—、—、—。
18.一般来说,外围设备由那三个基本部分组成:—、—、—o19.计算机硬件由—、—、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成。
20.DMA数据传送过程可以分为—、数据块传送和—三个阶段。
21.1986年世界十大科技成果中,其中一项是美国制成了由—多台处理器组成的大型计算机,其最高速度每秒可执行。
22.定点字长16位补码运算的计算机,用8进制写出最大正数的补码是—,最小负数补码是—o23.与存储有关的物理过程本身有时是不稳定的,因此所存放的信息在一段时间之后可能丢失,有三种破坏信息的重要存储特性,他们是—、—和—。
24.半导体静态RAM靠—存储信息,半导体动态RAM则是靠存储信息。
第一章计算机系统概论1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件?硬件和软件哪个更重要?解:P3计算机系统:由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。
计算机硬件:指计算机中的电子线路和物理装置。
计算机软件:计算机运行所需的程序及相关资料。
硬件和软件在计算机系统中相互依存,缺一不可,因此同样重要。
5. 冯•诺依曼计算机的特点是什么?解:冯•诺依曼计算机的特点是:P8计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成;指令和数据以同同等地位存放于存储器内,并可以按地址访问;指令和数据均用二进制表示;指令由操作码、地址码两大局部组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置;指令在存储器中顺序存放,通常自动顺序取出执行;机器以运算器为中心〔原始冯•诺依曼机〕。
7. 解释以下概念:主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。
解:P9-10主机:是计算机硬件的主体局部,由CPU和主存储器MM合成为主机。
CPU:中央处理器,是计算机硬件的核心部件,由运算器和控制器组成;〔早期的运算器和控制器不在同一芯片上,现在的CPU内除含有运算器和控制器外还集成了CACHE〕。
主存:计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器,为计算机的主要工作存储器,可随机存取;由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。
存储单元:可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。
存储元件:存储一位二进制信息的物理元件,是存储器中最小的存储单位,又叫存储基元或存储元,不能单独存取。
存储字:一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。
存储字长:一个存储单元所存二进制代码的位数。
存储容量:存储器中可存二进制代码的总量;〔通常主、辅存容量分开描述〕。
机器字长:指CPU一次能处理的二进制数据的位数,通常及CPU 的存放器位数有关。
指令字长:一条指令的二进制代码位数。
8. 解释以下英文缩写的中文含义:CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS解:全面的回容许分英文全称、中文名、功能三局部。
计算机组成原理考试试题及参考答案计算机组成原理考试试题及参考答案一、选择题1、下列哪个部件不属于计算机的存储器?() A. 硬盘 B. 寄存器C. RAMD. U盘答案:B2、在计算机内部,所有数据和指令采用何种进制编码?() A. 二进制 B. 八进制 C. 十进制 D. 十六进制答案:A3、下面哪种情况下会发生CPU的分支预测错误?() A. 顺序预测B. 跳转预测C. 高速缓存D. 直接预测答案:B4、在计算机的存储器中,容量最大的部分是:() A. Cache B. RAMC. ROMD.硬盘答案:D5、下列哪种情况可能会导致计算机的内存出现故障?() A. 电源故障 B. 软件故障 C. 硬件故障 D. 网络故障答案:C二、填空题6、在计算机中,CPU主要由 ________ 、________ 、________ 三部分组成。
答案:运算器、控制器、存储器61、在计算机的存储器中,________ 存取速度最快,________ 容量最大。
答案:Cache,RAM611、CPU执行的指令最终由 ________ 输出。
答案:显示器6111、在计算机内部,数据和指令都是以二进制形式进行处理和存储的,这一原理是由 ________ 提出的。
答案:香农61111、在计算机中,________ 是用来存储运行时数据的核心部件。
答案:内存三、简答题11、请简述计算机CPU的工作流程。
答案:计算机CPU的工作流程包括取指令、解码、执行指令和写回结果四个步骤。
具体来说,CPU 从内存中获取指令,然后解码指令并执行,最后将结果写回到内存中。
这个过程会不断重复,使得计算机能够连续执行各种任务。
111、请说明指令和数据在计算机内部有何区别。
答案:在计算机内部,指令和数据没有本质区别,它们都是二进制形式存在的。
但是,为了区分它们,通常将那些访问内存、运算等产生效果的二进制称之为指令,而那些被运算的二进制则称之为数据。
北京航空航天大学数字电路与计算机组成原理试题(2002年)一、填空题(2’x5)1.数字信号有__________和__________两种形式。
2.逻辑代数有__________、__________和__________三种基本运算。
3.TTL三态门的三种可能输出状态是_________、_________和_________。
4.设计多输出组合电路时,只有充分考虑________,才能使电路达到最简。
5.Mealy型时序逻辑电路的输出是__________的函数,Moore形式需逻辑电路的输出是__________的函数。
二、判断改错题(2’x3)判断下列各题的正误,正确的在括号内记“”,错误的在括号内记“”并改正。
1.基本R-S触发器的次态方程是Q(n+1)=S+RQ,约束方程是R+S=1。
( )2.同步逻辑电路设计中,状态编码采用相邻编码是为了消除电路中的竞争。
( )3.电平异步时序电路不允许两个或两个以上的输入同时为1。
( )三、(8’)分析并化简题三图所示电路,说明该电路功能,并改用D触发器作为存储元件,实现其功能。
题三图四、(6’)分析题四图所示时序电路,说明该逻辑电路的功能(本电路未连接的输入端均按输入逻辑“1”理解)。
y题四图五、选择题(1’x10,四选一)1. CPU中决定指令执行顺序的是__________。
(A)标志寄存器(B)指令寄存器(C)程序计数器(D)数据缓冲器2. 条件转移指令执行时所依据的条件来自__________。
(A)指令寄存器(B)标志寄存器(C)程序计数器(D)地址寄存器3. PCI是一种可以配置成__________的总线。
(A)16位(B)32位(C)64位(D)32位或64位4. 子程序调用指令执行时,要把当前程序计数器PC的内容存到_______。
(A)通用寄存器(B)堆栈(C)指令寄存器(D)数据缓冲器5. [A B]补=__________。
北航《计算机组成原理》在线作业一单选题多选题一、单选题(共20 道试题,共80 分。
)1. 常用的虚拟存储器系统由______两级存储器组成,其中辅存是大量的磁表面存储器。
A. 快存—主存B. 主存—辅存C. 通用寄存器—主存D. 快存—辅存-----------------选择:B2. 某计算机字长16位,其存储容量为2MB,若按半字编址,它的寻址范围是( )。
A. 8MB. 4MC. 2MD. 1M-----------------选择:C3. 用以指定待执行指令所在地址的是( )A. 指令寄存器B. 数据计数器C. 程序计数器D. 累加器-----------------选择:C4. 某计算机字长是16位,它的存储容量是1MB,按字编址,它的寻址范围是( )。
A. 512K;B. 1M;C. 512KB;D. 1MB。
-----------------选择:A5. 指令寄存器的位数取决于______。
A. 存储器的容量;B. 指令字长;C. 机器字长;D. 存储字长。
-----------------选择:B6. 计算机操作的最小单位时间是( )A. 时钟周期B. 指令周期C. CPU 周期D. 中断周期-----------------选择:A7. DMA访问主存时,向CPU发出请求,获得总线使用权时再进行访存,这种情况称作()。
A. 停止CPU访问主存;B. 周期挪用;C. DMA与CPU交替访问;D. DMA。
-----------------选择:B8. Pentium-3是一种()。
A. 64位处理器B. 16位处理器C. 准16位处理器D. 32位处理器-----------------选择:A9. 对真值0表示形式唯一的机器数是( )A. 原码B. BCD码C. 补码D. 反码-----------------选择:C10. CPU主要包括______。
A. 控制器B. 控制器、运算器、cacheC. 运算器和主存D. 控制器、ALU和主存-----------------选择:B11. 中断向量可提供______。
《计算机组成原理》练习题一、单项选择题1.CPU响应中断的时间是__C____。
A.中断源提出请求;B.取指周期结束;C.执行周期结束;D.间址周期结束。
2.下列说法中___C___是正确的。
A.加法指令的执行周期一定要访存;B.加法指令的执行周期一定不访存;C.指令的地址码给出存储器地址的加法指令,在执行周期一定访存;D.指令的地址码给出存储器地址的加法指令,在执行周期不一定访存。
3.垂直型微指令的特点是__C____。
A.微指令格式垂直表示;B.控制信号经过编码产生;C.采用微操作码;D.采用微指令码。
4.基址寻址方式中,操作数的有效地址是___A___。
A.基址寄存器内容加上形式地址(位移量);B.程序计数器内容加上形式地址;C.变址寄存器内容加上形式地址;D.寄存器内容加上形式地址。
5.常用的虚拟存储器寻址系统由___A___两级存储器组成。
A.主存-辅存;B.Cache-主存;C.Cache-辅存;D.主存—硬盘。
6.DMA访问主存时,让CPU处于等待状态,等DMA的一批数据访问结束后,CPU再恢复工作,这种情况称作___A___。
A.停止CPU访问主存;B.周期挪用;C.DMA与CPU交替访问;D.DMA。
7.在运算器中不包含____D__。
A.状态寄存器;B.数据总线;C.ALU;D.地址寄存器。
8.计算机操作的最小单位时间是__A____。
A.时钟周期;B.指令周期;C.CPU周期;D.中断周期。
9.用以指定待执行指令所在地址的是__C____。
A.指令寄存器;B.数据计数器;C.程序计数器;D.累加器。
10.下列描述中___B___是正确的。
A.控制器能理解、解释并执行所有的指令及存储结果;B.一台计算机包括输入、输出、控制、存储及算逻运算五个单元;C.所有的数据运算都在CPU的控制器中完成;D.以上答案都正确。
11.总线通信中的同步控制是___B___。
A.只适合于CPU控制的方式;B.由统一时序控制的方式;C.只适合于外围设备控制的方式;D.只适合于主存。
六、简答题(5’x4)1.操作系统的基本特征是什么?2.什么是死锁?死锁的原因是什么?3.信号量的物理意义是什么?4.什么是进程?进程的基本特征?七、判断题(1’x5)1.当一个进程从等待态变成就绪态,就一定有一个进程从就绪态变成运行态。
2.在请求页式存储管理中,页面淘汰所花费的时间不属于系统开销。
3.在中断处理过程中,必须屏蔽中断。
4.在有虚拟存储器的系统中,可以运行比主存容量还大的程序。
5.打印机是一类典型的字符设备。
八、(10’)考虑一仅460个字节的程序的下述内存的访问序列(该序列的下标均从0开始)10,11,104,170,73,309,185,245,246,434, 458,364且页面大小为100字节,则(1)写出页面的访问序列。
(2)假设内存中仅有200字节可供程序使用且采用FIFO算法,那么共发生多少次缺页中断?(3)如果采用最近最久未使用算法(LRU),则又会发生多少次缺页中断?九、(10’)在一辆公共汽车上,司机和售票员各行其职,司机负责开车和到站停车;售票员负责售票和开、关门,当售票员关好车门后,司机才能继续开车行驶。
试用P、V操作实现司机与售票员之间的同步。
十、(5’)下面是两个并发执行的进程。
它们能正确运行吗?若不能请举例说明,并改正之:parbeginvar x:integer;process P1 process P2var y, z:integer; var t, u:integer;begin beginx:=1; x:=0;y:=0; t:=0;if x≥1 then y:=y+1;if x≤1 then t:=t+2;z:=y; u:=t;end endparend。
北航《计算机组成原理》在线作业一一、单选题(共 20 道试题,共 80 分。
)1. 某机字长16位,定点表示,尾数15位,数符1位,则定点法原码整数表示的最大正数为( )A. (2e15-1)10B. -(2e15-1)10C. (1-2e(-15))10D. -(1-2e(-15))满分:4 分2. 超标量技术是()。
A. 缩短原来流水线的处理器周期B. 在每个时钟周期内同时并发多条指令C. 把多条能并行操作的指令组合成一条具有多个操作码字段的指令。
满分:4 分3. 高速缓冲存储器Cache一般采取()A. 随机存取方式B. 顺序存取方式C. 半顺序存取方式D. 只读不写方式满分:4 分4. 某一SRAM芯片,其容量为1024×8位,包括电源端和接地端,该芯片引出线的最小数目应为( )。
A. 13B. 15C. 18D. 20满分:4 分5. CPU包含()。
A. 运算器B. 控制器C. 运算器、控制器和主存储器D. 运算器、控制器和cache满分:4 分6. 从吞吐量来看,()最强。
A. 三总线系统B. 单总线系统C. 双总线系统D. 混合总线系统满分:4 分7. 垂直型微指令的特点是( ).A. 微指令格式垂直表示B. 控制信号经过编码产生C. 采用微操作码D. 采用微指令码满分:4 分8. 磁盘存储器的平均等待时间通常是指()。
A. 磁盘旋转半周所需的时间B. 磁盘转2/3周所需时间C. 磁盘转1/3周所需时间D. 磁盘转一周所需时间满分:4 分9. 基址寻址方式中,操作数的有效地址是( )A. 基址寄存器内容加上形式地址(位移量)B. 程序计数器内容加上形式地址C. 变址寄存器内容加上形式地址D. 寄存器内容加上形式地址满分:4 分10. 目前我们所说的个人台式商用机属于( )。
A. 巨型机B. 中型机C. 小型机D. 微型机满分:4 分11. ASCII码是对()进行编码的一种方案。
北航1995年计算机组成原理期终考试试题一、填空(本题15分,每空各1分)1.微操作的三个基本要素是____________、____________和____________。
2.浮点数的加减法的基本运算过程是____________、____________和____________。
3.页式虚拟存储管理中,页表首地址寄存器用来记录____________。
4.目前计算机系统中的存储器层次结构一般包括____________、 ____________和____________三部分。
5.通道地址字是用来记录____________。
6.总线的控制方式分为____________、____________和____________三种。
7.条件转移指令所依据的条件来自____________寄存器。
二、简要回答下列各题(本题共25分,每小题5分)1.简述DMA接口控制器的基本逻辑组成。
2.在运算器的设计过程中,为了提高运算器的速度,可以采取那些措施?3.一位比较法是常用的补码乘法算法,一个实现16位比较法的乘法部件应该包含哪些逻辑部件?(不必画逻辑图,只需指出所列逻辑部件的用途及其数据位数)4.已知一磁盘机共有10个盘面,每面80道,每道8个扇区,每个扇区512字节,该磁盘机的容量为多少?若磁盘转速为3600转/分,则该磁盘通道的最大数据传输率为多少?5.简述中断调用指令和子程序调用指令的执行差别。
三、(本题15分)用4K×4的动态RAM芯片设计一个32K×8的按字节单元编址的存储器。
(1) 需多少芯片?(2) 画出连接简图,给出片选信号的具体逻辑。
(3) 该存储器的刷新地址计数器应为多少位?四、(本题10分)一个列(组)相联的高速缓冲存储器,容量为64 KB,主存容量为4 MB,都划分为16列,每块大小为512字节。
问:(1) 高速缓冲存储器和主存的地址格式;(2) 高速缓冲存储器的地址阵列包含多少个单元,每个单元多少位;五、(本题10分)某机字长为16位,采用16位定长指令格式,控制方式采用混合控制方式,每个CPU周期包含4个节拍,指令:SUB200(R0), R1; 目的操作数-源操作数→目的单元目的操作数200(R0) 为变址寻址,源操作数R1为寄存器直接寻址。
写出执行该指令的微操作流程,并详细安排该指令的执行时序。
六、(本题10分)某机字长为16位,内存容量64KB,8个16位通用寄存器R0~R7,指令系统基本要求是:(1) 四种基本寻址方式:立即寻址,寄存器直接寻址,寄存器间接寻址,变址寻址;(2) 16条双操作数指令(其中必有一操作数是寄存器直接寻址),64条单操作数指令;操作数可能是字节操作数也可能是字操作数。
(3) 4条无操作数指令;请给出该机指令系统的详细设计方案(定义指令长度,定义各字段的含义,并给出编码范围)。
七、(本题15分)余3码十进制加法运算的基本规则是:两个十进制数的余3码相加,当本位和产生进位时,其本位和应做加3修正;当本位和不产生进位时,其本位和应做减3修正。
请设计一个完成两个一位十进制数余3码加法运算的运算部件。
假定两个一位十进制数的余3码已分别存放在寄存器R0和R1中,常数3也存放在寄存器R2中,和的个位存放到寄存器R3中,和的十位舍弃不管。
寄存器均为4位。
要求:(1) 画出该运算部件的逻辑框图,并定义各数据通路上的微操作。
(2) 设计一个微程序控制器控制该运算部件完成上述余3码加法运算(写出运算微操作流程,定义微指令格式,写出微程序编码)。
北航1996年计算机组成原理期终考试试题一、填空(本题15分,每空各1分)1.浮点数的加减法的基本运算过程是____________、____________和____________。
2.页式虚拟存储管理中,帧页表用来记录____________。
3.从普遍意义上讲,一条微指令应该包含____________、____________和____________三个字段。
4.通道地址字是用来记录____________。
5.总线的控制方式分为____________、____________和____________三种。
6.条件转移指令所依据的条件来自____________寄存器。
7.CPU响应中断时需要保存当前现场,这里现场指的是____________和____________的内容,它们被保存到____________中。
二、简要回答下列各题(本题共25分,每小题5分)1.简述指令系统设计时需要考虑的基本要素。
←−,然后2.INCB(R5)−是一条自减型寻址方式字节操作数指令,其寻址过程是先R5(R5)1计算EA = (R5),指令操作是加1操作。
若指令执行前16位寄存器R5的内容为(R5) = 010046,内存以下字地址单元的内容为(010044) = 100000,(010046) = 010000。
指令执行后,寄存器和内存单元的内容有何变化?(本小题中所有数据均为八进制数据)3.简述DMA输入输出方式的基本工作过程。
4.已知一磁盘机共有10个盘面,每面80道,每道8个扇区,每个扇区512 bytes,该磁盘机的容量为多少?该盘转速为7200转/分,则该磁盘通道的最大数据传输率为多少?5.给出异步通信方式中非互锁和全互锁两种方式的握手信号时序图,并给予必要说明。
三、(本题15分)1.一位比较法(也称一位Booth法)是常用的定点补码乘法算法,请推导该算法;2.题三图是一未完成的实现该算法的逻辑框图,请完成该图(直接在图上修改),并给出微操作P0至P5的定义(表示方法如:P:A B←)。
MultiplierP 5题三图四、(本题15分)4K ×4的动态RAM 芯片结构如题四图(在下一页),要设计一个32K ×8的按字节单元编址的存储器。
(1) 需多少芯片?(2) 画出存储器扩展框图(考虑刷新问题)。
(3) 该存储器的刷新地址计数器应为多少位。
A0~A5RASCASR W题四图五、(本题10分)某机主存容量1 MB ,两路列相联方式(每列仅有两块)的Cache 容量为64 KB ,每个数据块为256字节。
CPU 要顺序访问地址为20124H, 58100H, 60140H 和60138H 等四个内存单元中的数。
已知访问开始前第2列(列地址为1)的地址阵列内容如下表,Cache 采用LRU 替换策略。
000100101011(1) 说明Cache 的结构(即分多少组、组内分多少块),给出主存及Cache 的地址格式;(2) 上述四个数能否从Cache中读取?若能,给出实际访问的Cache地址。
第四个数访问结束时上表(地址阵列)内容如何变化?六、(本题10分)某机字长为16位,采用16位定长指令格式,结构如题六图所示,控制方式采用混合控制方式,每个CPU周期包含4个节拍,指令:INC200(R1) ; 加1指令,基址寻址方式,R1为基址寄存器。
写出执行该指令的详细微操作流程,该指令执行共需多少个CPU周期。
AC: 累加器ALU:算术逻辑运算单元A,B:缓冲器GR: 通用寄存器IR: 指令寄存器ID: 指令译码器PC: 程序计数器MAR:地址寄存器MBR:数据寄存器题六图七、(本题10分)执行一条微指令所需的时间称为微指令周期。
(1) 给出微指令串行执行和重叠执行两种执行方式的微指令周期时序图。
(2) 在重叠执行方式当遇到条件转移类型微指令时,如何解决下一条微指令的取指问题,请给出两种解决方案。
北航1997年计算机组成原理期终考试试题一、填空(本题10分,每空各1分)1.补码乘法的基本规则是____________。
2.4K×4的动态RAM芯片,其内部刷新地址计数器应该是____________位。
3.总线的控制方式分为____________、____________和____________三种。
4.条件转移指令所依据的条件来自____________寄存器。
5.浮点数的加减法的基本运算过程是____________、____________和____________。
6.决定指令执行顺序的是____________。
二、简答题(本题30分,共5题,每小题6分)1.以4位加法器为例,推导出先行进位加法各位进位的表达式;。
2.简要说明中断响应和中断处理的过程。
3.已知一磁盘机共有10个盘面,每面160道,每道16个扇区,每个扇区512 bytes,该磁盘机的容量为多少?该盘转速为7200转/分,则该磁盘通道的最大数据传输率为多少?4.一位比较法是常用的补码乘法算法,一个实现16位比较法的乘法部件应该包含哪些逻辑部件(不必画逻辑图,只需指出各逻辑部件的用途及其数据位数)。
5.某计算机的存贮系统是由CACHE、主存和磁盘组成的虚拟存贮系统。
若一字在CACHE中,访问时间为T1, CACHE的命中率为P1;若字不在CACHE中,访问主存,这种情况下,访问主存的概率为P2,主存字访问周期为T2;若字不在主存中,将其从磁盘装入主存需要时间T3;求该存贮系统的平均存取时间。
三、(本题15分)某机字长为16位,内存容量64KB,8个16位通用寄存器R0--R7。
指令系统基本要求是:(1) 所有指令均为双操作数指令(其中必有一操作数是寄存器直接寻址),共32条;(2) 支持四种寻址方式:立即寻址、寄存器直接寻址、寄存器间接寻址和变址寻址;立即数和变址值均可达16位。
(3) 所有指令读支持8位(字节)操作和16位(字)操作。
请设计该机指令系统,给出详细设计方案(包括:指令长度,指令格式中各字段的长度、说明及对应编码范围等)。
并画出源操作数分别为上述四种寻址方式(目的操作数为寄存器直接寻址)时指令格式图。
有指令ADD200H(R0), R1,其中200H(R0) 为变址寻址型目的操作数,R1为寄存器直接寻址型源操作数。
根据你的指令设计方案,写出该指令的编码(ADD操作码可随意定义)。
四、(本题15分)某系统的控制部件将采用为程序控制技术,已知该系统共有256种操作控制命令,每一种操作控制命令均可解释成16条顺序执行且没有分支的微指令。
又知该系统的操作控制信号共有20个,且有可能同时发挥作用。
(1) 设计该系统控制部件的微指令格式。
(2) 假若要用1K×8的EPROM芯片来构造该控制存储器。
请画出该控制存储器的扩展连接图。
五、(本题10分)详细说明高速缓冲存储器的结构和工作原理。
六、(本题10分)画出DMA接口控制器简图,并说明DMA I/O方式和中断I/O方式各自的特点及两者的不同之处。
七、(本题10分)某机字长为16位,采用16位定长指令格式,结构如题七图所示,控制方式采用混合控制方式,每个CPU周期包含4个节拍,指令:INC200(R1) ; 加1指令,基址寻址方式,R1为基址寄存器。