计算机组成原理题库.docx

1、计算机组成原理题库概论 以加法指令ADD M为例，写出完成该指令的信息流程，从取指开始 指令和数据都存于存储器中，计算机如何区分它们。设主存容量为64KX32位，并且指令字长、存储字长、机器字长三者相等。写出图1. 11中各寄存器的位数。总线 在数据总线上接有A、B、C、D四个寄存器，画出满足下列要求的电路框图 1）在同一时间实现DA，D B、D C寄存器之间的传送。 2）要求：T0时刻完成D 总线；T1时刻完成总线 A；T2时刻完成A 总线；T3时刻完成总线 B。 在一个16位的总线系统中，若时钟频率为100MHz，总线传输周期为5个时钟周期，每个总线传输周期可传送一个字，试计算总线的数据传

2、输率设一个32位微处理器配有16位的外部数据总线，时钟频率为50MHz，若总线传输的最短周期为4个时钟周期，试问处理器的最大数据传输率是多少？若想提高一倍数据传输率，可采用什么措施？ 试比较链式查询方式、计数器定时查询方式和独立请求方式各自的特点 控制线数量 灵活性 速度 可靠性例1 CPU16根地址线，8根数据线利用存储芯片2K8 ROM和1K4RAM设计存储器，要求：1）系统程序区6000H67FFH2）用户程序区6800H6BFFH例1 解: 求 0101 按 “偶校验” 配置的海明码按配偶原则配置 0011 的海明码按配奇原则配置 0011 的海明码配奇的海明码为 0101011 某P

3、C主存容量分2048块,每块512B, Cache容量8KB,分为16块,每块512B。用直相联映象时，画出主存地址字段中各段的位数，并给出Cache标记位数 某PC主存容量分2048块,每块512B, Cache容量8KB,分为16块,每块512B。用全相联映象时，画出主存地址字段中各段的位数，并给出Cache标记位数设主存容量16MB，Cache容量16KB，每字块8个字，每个字32位。设计四路组相联映像的Cache，并1）画出主存地址字段中各段的位数2）设Cache初态为空，CPU连续读取0-99地址的100个字，并反复读8次，命中率为多少？3）Cache速度是主存的6倍，则有无Cach

4、e速度提升多少倍？ 现有三个设备ABC，它们的优先级按降序排列，此三个设备的向量地址分别是001010、001011、001000.设计一个链式排队电路和产生三个向量地址的设备编码器程序查询方式和程序中断方式都要由程序实现外围设备的输入/输出，它们有何不 同？ 假设磁盘采用DMA 方式与主机交换信息，其传输速率为2MB/s，而且DMA 的预处理需1000 个时钟周期，DMA 完成传送后处理中断需500 个时钟周期。如果平均传输的数据长度为4KB，试问在硬盘工作时，50MHz 的处理器需用多少时间比率进行DMA 辅助操作（预处理和后处理）设某机主频为8MHz，每个机器周期平均含2个时钟周期，每条

5、指令平均有2.5个机器周期，试问该机的平均指令执行速度为多少MIPS？若机器主频不变，但每个机器周期平均含4个时钟周期，每条指令平均有5个机器周期，则该机的平均指令执行速度又是多少MIPS？ 设机器A的主频为8MHz，机器周期含4个时钟周期，且该机的平均指令执行速度是0.4MIPS，试求该机的平均指令周期和机器周期。每个指令周期包含几个机器周期？如果机器B 的主频为12MHz，且机器周期也含4 个时钟周期，试问B 机的平均指令执行速度为多少MIPS？ 假设CPU 在中断周期用堆栈保存程序断点，而且进栈时指针减1，出栈时指针加1。写出组合逻辑控制在完成中断返回指令时，取指阶段和执行阶段所需的全部

6、微操作命令及节拍安排 写出组合逻辑控制器完成 ADD a （a 为主存地址）指令发出的全部微操作命令及节拍安排设数据块首地址为 D，求 N 个数的平均值 设相对寻址的转移指令占两个字节，第一个字节是操作码，第二个字节是相对位移量，用补码表示，每当CPU从存储器取出一个字节时，即完成(PC)+1-(PC) 设当前PC值为3000H，问转移后的目标地址范围是什么 设当前PC值为2000H，要转移到201BH，则转移指令第二个字节的内容是什么 设当前PC值为3000H，指令JMP * -9的第二个字节的内容是什么 某机主存容量为4MX16位，且存储字长等于指令字长，若该机指令系统能完成97种操作，操

7、作码位数固定，且具有直接，间接，变址，基址，相对，立即六种寻址方式 画出一地址指令格式并指出各字段的作用 该指令直接寻址的最大范围 一次间址和多次间址的寻址范围 立即数的范围 相对寻址的位移量 六种寻址方式中哪种执行时间最短，哪种执行时间最长，哪种便于处理数组问题，哪种便于程序浮动 如何修改指令格式，使指令的直接寻址范围可扩大到4M 为使一条转移指令能转移到主存的任意位置，可采取什么措施 某机字长16位，存储器直接寻址空间为128字，变址时位移量为-64+63，16个通用寄存器均可作为变址寄存器，设计一套指令系统格式，满足 直接寻址的二地址指令3条 变址寻址的一地址指令6条 寄存器寻址的二地址

8、指令8条 直接寻址的一地址指令12条 零地址指令32条 还有多少种代码未使用，若安排寄存器寻址的一地址指令可以有多少条 某机器采用一地址格式的指令系统，允许直接和间接寻址。机器配备有如下硬件： ACC、MAR、MDR、PC、X、MQ、IR 以及变址寄存器RX 和基址寄存器RB，均为16 位。 （1）若采用单字长指令，共能完成105 种操作，则指令可直接寻址的范围是多少？一次间址的寻址范围是多少？画出其指令格式并说明各字段的含义。 （2）若采用双字长指令，操作码位数及寻址方式不变，则指令可直接寻址的范围又是多少？画出其指令格式并说明各字段的含义。 （3）若存储字长不变，可采用什么方法访问容量为8

9、MB 的主存？需增设那些硬件？ 在小数定点机中，若机器字长为8位（含1位符号位），分别用原码、补码和反码表示时，写出它们对应的十进制数范围。 原码表示范围：-(1-2-7)1-2-7􀁺补码表示范围：-11-2-7􀁺反码表示范围：-(1-2-7)1-2-7例 6.13写出 + 在定点机和浮点机中的三种机器数形式（原补反）。其中数值部分均取 10 位，数符取 1 位，浮点数阶码取 5 位（含1位阶符）。 将 58 表示成定点机和浮点机中的三种机器数及阶码为移码，尾数为补码的形式（其他要求同上例）。 设浮点数字长为32 位，欲表示6 万的十进制数，在保证数的最大精度条件下，除阶符、数符各取1 位外，阶码和尾数各取几位？按这样分配，该浮点数溢出的条件是什么？ 设机器数字长为 8 位（含一位符号位），写出A = +26时，三种机器数左、右移一位和两位后的表示形式及对应的真值，并分析结果的正确性。已知 x = 0.1011 y = - 0.1101 求x y补n=16的并行进位链延迟时间分析n=32单重分组跳跃进位链延迟时间分析