計算機組成原理練習題 答案

1、一、填空題1對存儲器的要求是速度快速度快，_容量大容量大_____，_價位低價位低_____。為了解決這方面的矛盾，計算機采用多級存儲體系結構。2指令系統(tǒng)是表征一臺計算機__性能性能__的重要因素，它的____格式格式__和___功能功能___不僅直接影響到機器的硬件結構而且也影響到系統(tǒng)軟件。3CPU中至少有如下六類寄存器__指令指令____寄存器，__程序程序_計數(shù)器，_地址地址__寄存器，通用寄存器，狀態(tài)條件寄存器，緩沖寄存器。4完

2、成一條指令一般分為取指取指周期和執(zhí)行執(zhí)行周期，前者完成取指令和分析指令取指令和分析指令操作，后者完成執(zhí)行指令執(zhí)行指令操作。5常見的數(shù)據(jù)傳送類指令的功能可實現(xiàn)寄存器寄存器和寄存器寄存器之間，或寄存器寄存器和存儲器存儲器之間的數(shù)據(jù)傳送。6微指令格式可分為垂直垂直型和水平水平型兩類，其中垂直垂直型微指令用較長的微程序結構換取較短的微指令結構。7對于一條隱含尋址的算術運算指令，其指令字中不明確給出操作數(shù)的地址操作數(shù)的地址，其中一個操作數(shù)通常隱含

3、在累加器累加器中8設浮點數(shù)階碼為8位（含1位階符），尾數(shù)為24位（含1位數(shù)符），則32位二進制補碼浮點規(guī)格化數(shù)對應的十進制真值范圍是：最大正數(shù)為2^127(12^－23)，最小正數(shù)為2^－129，最大負數(shù)為2^－128(2^－12^－23)，最小負數(shù)為2^127。9某小數(shù)定點機，字長8位（含1位符號位），當機器數(shù)分別采用原碼、補碼和反碼時，其對應的真值范圍分別是127128～1271281～127128127128～127128（均用十

4、進制表示）。10在DMA方式中，CPU和DMA控制器通常采用三種方法來分時使用主存，它們是停止停止CPU訪問主存訪問主存、周期挪用周期挪用和DMA和CPU交替訪問主存交替訪問主存。11設n=8（不包括符號位），則原碼一位乘需做8次移位和最多8次加法，補碼Booth算法需做8次移位和最多9次加法。12設浮點數(shù)階碼為8位（含1位階符），尾數(shù)為24位（含1位數(shù)符），則32位二進制補碼浮點規(guī)格化數(shù)對應的十進制真值范圍是：最大正數(shù)為，最小正數(shù)為，

5、最大負數(shù)為，最小負數(shù)為。13一個總線傳輸周期包括申請分配階段申請分配階段、尋址階段尋址階段、傳輸階段傳輸階段和結束階段結束階段四個階段。14CPU采用同步控制方式時，控制器使用機器周期機器周期和節(jié)拍節(jié)拍組成的多極時序系統(tǒng)。周期組成。周期組成。3.CPU響應中斷應具備哪些條件？(1)(1)在CPUCPU內(nèi)部設置的中斷允許觸發(fā)器必須是開放的。內(nèi)部設置的中斷允許觸發(fā)器必須是開放的。(2)(2)外設有中斷請求時，中斷請求觸發(fā)器必須處于外設有中斷

6、請求時，中斷請求觸發(fā)器必須處于“1”“1”狀態(tài)，保持中斷請求信號。狀態(tài)，保持中斷請求信號。(3)(3)外設（接口）中斷允許觸發(fā)器必須為外設（接口）中斷允許觸發(fā)器必須為“1”“1”，這樣才能把外設中斷請求送至，這樣才能把外設中斷請求送至CPUCPU。(4)(4)當上述三個條件具備時，當上述三個條件具備時，CPUCPU在現(xiàn)行指令結束的最后一個狀態(tài)周期響應中斷。在現(xiàn)行指令結束的最后一個狀態(tài)周期響應中斷。4.從計算機的各個子系統(tǒng)的角度分析，指出

7、提高整機速度的措施。針對存儲器，可以采用針對存儲器，可以采用CacheCache主存層次的設計和管理提高整機的速度；主存層次的設計和管理提高整機的速度；針對存儲器，可以采用主存針對存儲器，可以采用主存輔存層次的設計和管理提高整機的速度；輔存層次的設計和管理提高整機的速度；針對控制器，可以通過指令流水或超標量設計技術提高整機的速度；針對控制器，可以通過指令流水或超標量設計技術提高整機的速度；針對控制器，可以通過超標量設計技術提高整機的速度

8、；針對控制器，可以通過超標量設計技術提高整機的速度；針對運算器，可以對運算方法加以改進，如進位鏈、兩位乘除法；針對運算器，可以對運算方法加以改進，如進位鏈、兩位乘除法；針對針對IOIO系統(tǒng)，可以運用系統(tǒng)，可以運用DMADMA技術來減少技術來減少CPUCPU對外設訪問的干預。對外設訪問的干預。5.控制器中常采用哪些控制方式，各有何特點？答：控制器常采用同步控制、異步控制和聯(lián)合控制。答：控制器常采用同步控制、異步控制和聯(lián)合控制。同步控制即微

9、操作序列由基準時標系統(tǒng)控制，每一個操作出現(xiàn)的時間與基準時標保持一致。同步控制即微操作序列由基準時標系統(tǒng)控制，每一個操作出現(xiàn)的時間與基準時標保持一致。異步控制不存在基準時標信號，微操作的時序是由專用的應答線路控制的，即控制器發(fā)出異步控制不存在基準時標信號，微操作的時序是由專用的應答線路控制的，即控制器發(fā)出某一個微操作控制信號后，等待執(zhí)行部件完成該操作時所發(fā)回的某一個微操作控制信號后，等待執(zhí)行部件完成該操作時所發(fā)回的“回答回答”或“終了終了

10、”信號，信號，再開始下一個微操作。聯(lián)合控制是同步控制和異步控制相結合的方式，即大多數(shù)微操作在再開始下一個微操作。聯(lián)合控制是同步控制和異步控制相結合的方式，即大多數(shù)微操作在同步時序信號控制下進行，而對那些時間難以確定的微操作，如涉及到同步時序信號控制下進行，而對那些時間難以確定的微操作，如涉及到IOIO操作，則采用操作，則采用異步控制。異步控制。6.指令和數(shù)據(jù)都以二進制代碼存放在內(nèi)存中，CPU如何區(qū)分它們是指令還是數(shù)據(jù)？指令和數(shù)據(jù)的區(qū)分：

11、指令和數(shù)據(jù)的區(qū)分：（1）從主存中取出的機器周期不同，取指周期取的是指令，分析取數(shù)或執(zhí)行周期取的是數(shù)）從主存中取出的機器周期不同，取指周期取的是指令，分析取數(shù)或執(zhí)行周期取的是數(shù)據(jù)。據(jù)。（2）取指令和取數(shù)據(jù)時地址的來源不同，指令地址來自程序計數(shù)器）取指令和取數(shù)據(jù)時地址的來源不同，指令地址來自程序計數(shù)器PCPC，數(shù)據(jù)地址來自地，數(shù)據(jù)地址來自地址形成部件址形成部件7.請說明SRAM的組成結構，與SRAM相比DRAM在電路組成上有什么不同之處？S