《計(jì)算機(jī)組成原理》b卷

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1、《計(jì)算機(jī)組成原理》模擬題2一、名詞解釋1．尋址方式2．指令周期3．虛擬存儲(chǔ)器4．多級(jí)中斷二、填空題1．計(jì)算機(jī)指令的基本格式應(yīng)包括（）和（）兩部分。在間接尋址方式中，地址碼部分表示的是（）；在相對(duì)尋址方式中，地址碼部分表示的是（）。2．按功能分類，存儲(chǔ)器可以分為（）、（）、（）等。3．源數(shù)據(jù)為10010111，若采用奇校驗(yàn)，則其校驗(yàn)位是（）。4．CPU響應(yīng)某中斷請(qǐng)求的條件是一條指令結(jié)束時(shí)且（）、（）和（）。5．微指令的格式有（）型微指令、（）型微指令和混合型微指令。6．輸入輸出設(shè)備的編址方式有（）和（）。三、簡(jiǎn)答題1．試分析比較DMA方式和中斷傳送方式的異同點(diǎn)，說明DMA方式為什麼不能替代中

2、斷方式。2．何為三級(jí)存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)？分析采用這種結(jié)構(gòu)的原因和優(yōu)點(diǎn)？3．簡(jiǎn)要說明動(dòng)態(tài)RAM的各種刷新方式及其特點(diǎn)。參考答案：1．答案要點(diǎn)：相同點(diǎn)：1）兩種方式均為目前在微型機(jī)中主機(jī)與外設(shè)廣泛采用的信息交換方式。2）兩種方式下主機(jī)和外設(shè)之間均可實(shí)現(xiàn)一定程度的并行工作。不同點(diǎn)：1）中斷傳送方式是通過中斷服務(wù)處理程序來完成信息交換；而DMA方式則是用硬件代替軟件來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。2）中斷傳送方式不僅適合于一般的信息交換，還適合對(duì)隨機(jī)事件的處理。3）DMA方式適合于高速外設(shè)和主機(jī)之間的信息交換，對(duì)高速外設(shè)采用程序中斷方式傳送數(shù)據(jù)往往回丟失數(shù)據(jù)。第4頁共2頁DMA方式不能替代中斷方式的原因：1）DMA方

3、式只能用于高速外設(shè)與內(nèi)存直接交換信息，卻不能像中斷方式那樣處理隨機(jī)的異?，F(xiàn)象。2）在DMA方式的數(shù)據(jù)傳輸過程中，需用到中斷方式。2．答案要點(diǎn)：把各種不同存儲(chǔ)容量，不同存取速度的存儲(chǔ)器，按一定的體系結(jié)構(gòu)組織起來，使所存放的程序和數(shù)據(jù)按層次分布在各存儲(chǔ)器中，形成一個(gè)統(tǒng)一整體的存儲(chǔ)系統(tǒng)。由高速緩沖存儲(chǔ)器、主存儲(chǔ)器、輔助存儲(chǔ)器構(gòu)成的三級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)可以分成兩個(gè)層次，其中高速緩存和主存間稱為Cache--主存存儲(chǔ)層次，主存和輔存間稱為主--輔存存儲(chǔ)層次。這就是三級(jí)存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)。采用Cache--主存存儲(chǔ)層次的原因和優(yōu)點(diǎn)：在速度方面，計(jì)算機(jī)的主存和CPU一直保持了大約一個(gè)數(shù)量級(jí)的差距。顯然這個(gè)差距限制了C

4、PU速度潛力的發(fā)揮。為了彌合這個(gè)差距，設(shè)置Cache是解決存取速度的重要方法。在CPU和主存之間設(shè)置Cache，構(gòu)成Cache-主存層次，則從CPU的角度看，Cache-主存層次的速度接近于Cache，容量與每位價(jià)格則接近于主存。因此，解決了速度與成本之間的矛盾。采用主--輔存存儲(chǔ)層次的原因和優(yōu)點(diǎn)：由于成本和工藝的原因，主存的存儲(chǔ)容量受到了限制，另一方面，系統(tǒng)程序、應(yīng)用程序及各種信息量要求主存容量越來越大。采用“主存-輔存”存儲(chǔ)層次，程序員可用機(jī)器指令的地址對(duì)整個(gè)程序統(tǒng)一編址，而不必?fù)?dān)心程序能否在主存中放得下。虛擬空間可以比實(shí)際空間大得多。從整體看，主輔存層次的速度接近于主存的速度，容量

5、則接近于輔存的容量，而每位平均價(jià)格也接近于廉價(jià)的輔存平均價(jià)格，從而解決了大容量和低成本間的矛盾。3．答案要點(diǎn)：動(dòng)態(tài)RAM的刷新方式有集中式刷新、分散式刷新、異步式刷新和透明式刷新等四種方式。集中式刷新的特點(diǎn)：其優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)的存取周期不受刷新工作的影響，讀寫操作和刷新工作在最大刷新周期中分開進(jìn)行。因此，系統(tǒng)的存取速度比較高。其缺點(diǎn)是進(jìn)行刷新時(shí)必須停止讀、寫操作。這對(duì)主機(jī)而言是個(gè)“死區(qū)”第4頁共2頁分散式刷新的特點(diǎn)：刷新工作安排在系統(tǒng)的存儲(chǔ)周期內(nèi)進(jìn)行，對(duì)主機(jī)而言不再有“死區(qū)”。但該方式加長(zhǎng)了系統(tǒng)的存取周期，降低了整機(jī)運(yùn)算速度。因此，分散方式刷新不適用于高速存儲(chǔ)器。異步式刷新的特點(diǎn)：結(jié)合了上述兩種

6、方式的優(yōu)點(diǎn)，充分利用了最大刷新間隔。對(duì)分散式刷新而言，它減少了刷新次數(shù)；對(duì)集中方式來說，主機(jī)的“死區(qū)”又縮短很多。因此，這種方式使用得比較多。透明式刷新的特點(diǎn)：該方式不占用CPU時(shí)間，對(duì)CPU而言是透明的操作；但控制線路復(fù)雜。四、計(jì)算題已知x=0.1011,y=-0.1101，符號(hào)用雙符號(hào)位表示。求1．[X+Y]補(bǔ)=？[X-Y]補(bǔ)=？并分別討論其溢出情況。參考答案：已知x=0.1011,y=-0.1101，符號(hào)用雙符號(hào)位表示。答案要點(diǎn)：1．[X+Y]補(bǔ)=[X]補(bǔ)+[Y]補(bǔ)=00.1011+11.0011=11.1110，結(jié)果的兩個(gè)符號(hào)位相同，無溢出。[X-Y]補(bǔ)=[X]補(bǔ)+[-Y]補(bǔ)=0

7、0.1011+00.1101=01.1000，結(jié)果的兩個(gè)符號(hào)位不相同，為01，產(chǎn)生上溢。五、設(shè)計(jì)題采用4K×8的RAM芯片，構(gòu)成32K×16的存儲(chǔ)器。1．畫出存儲(chǔ)器的邏輯框圖，圖中標(biāo)明信號(hào)線的種類、方向、條數(shù)。2．用十六進(jìn)制寫出該存儲(chǔ)器占用的地址空間。參考答案：答案要點(diǎn)：圖略；該存儲(chǔ)器占用的地址空間：0000H----7FFFH（按字編址）第4頁共2頁六、綜合應(yīng)用題在模型機(jī)的數(shù)據(jù)通路上，對(duì)于指令SUBX(R1)，-(R2