计算机原理第二次作业091214.doc

2009年上半年网络学院计算机原理 作业2一. 选择题： 1. 定点二进制运算器中，减法运算一般通过_d_来实现。 a. 反码运算的二进制减法器 b. 补码运算的二进制减法器 c. 补码运算的十进制加法器 d. 补码运算的二进制加法器 2. 计算机的存储器系统是指_d_。 a. ram b. rom c. 主存储器 d. cache，主存储器和外存储器 3. 对于某个寄存器中操作数的寻址方式称为_c_寻址。 a. 直接 b. 间接 c. 寄存器直接 d. 寄存器间接 4. 程序控制类指令的功能是_d_。 a. 进行算术运算和逻辑运算 b. 进行主存与cpu之间的数据传送 c. 进行cpu和i/o设备之间的数据传送 d. 改变程序执行的顺序 5. 若使8 bit寄存器a最高位清0，可采用_a_； a. b. c. d. 6. 微程序存放在_a_中。 a. 控制存储器 b. ram c. 指令寄存器 d. 内存储器 7. 微周期指的是_a_所需要的时间； a. 执行一条微命令 b. 执行一条微指令 c. 执行一段微程序 d. 执行一条机器指令 8. 在cpu中，跟踪指令后继地址的寄存器是_b_； a. 主存地址寄存器 b. 程序计数器c. 指令寄存器 d. 状态寄存器 9. 以下四种类型指令中，执行时间最长的是_c_； a. rr型 b. rs型 c. ss型 d. 程序控制指令 10. 指令周期是指_d_。 a. cpu从主存取出一条指令的时间 b. cpu执行一条指令的时间 c. cpu从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间 d. 时钟周期时间 11. 同步控制是_c_。 a. 只适用于cpu控制的方式 b. 只适用于外围设备控制的方式 c. 由统一时序信号控制的方式 d. 所有指令控制时间都相同的方式 12. 计算机的存储器采用分级存储体系的主要目的是_d_ a. 便于读写数据 b. 减小机箱的体积 c. 便于系统升级 d. 解决存储容量，价格和存取速度之间矛盾 13. 在相对寻址方式中，若指令中地址码为x，则操作数的地址为_b_ a. x b. (pc)+x c. x+段基址 d. 变址寄存器+x二. 填空题： 1. cpu中，保存当前正在执行的指令的寄存器为_指令寄存器_，保存下条指令地址的寄存器为_程序计数器_，保存cpu访存地址寄存器为_内存地址寄存器_。 2. 计算机系统中的存储器分为_内存_和_外存_。在cpu执行程序时，必须将指令存放在_内存_中。 3. 在同一微周期中_不可能同时出现_的微命令，称之为互斥的微命令；在同一微周期中_可以同时出现_的微命令，称之为相容的微命令。显然，_相容微命令_不能放在一起译码。 4. 计算机存储器的最小单位为_比特_，1kb容量的存储器能够存储_8192_个这样的基本单位。 5. 对存储器的要求是_容量大_、_速度快_、_成本低_；为了解决这三方面的矛盾，计算机采用_多级_体系结构。 6. 指令的格式是由_操作码_和_地址码_组成的。 7. 计算机指令系统往往具有多种寻址方式，操作数就是指令的一部分称为_立即_寻址，操作数地址在指令中称为_直接_寻址，当操作数地址在寄存器中，就采用_寄存器_寻址方式。 8. 在寄存器间接寻址方式中，有效地址存放在_寄存器_中，而操作数存放在_内存单元_中。 9. 在机器的一个cpu周期中，一组实现一定操作功能的微命令的组合，构成一条_微指令_，它由_操作控制_和_顺序控制_两部分组成。 10. 微程序控制器的核心部件是_控制存储器_，它是一种_只读_存储器。 11. cpu周期也称为_机器周期_，一个cpu周期包含若干个_时钟周期_。 12. 根据操作数所在位置，指出其寻址方式，操作数在寄存器，为_寄存器直接_寻址方式；操作数地址在寄存器中称为_寄存器间接_寻址方式，操作数在指令中，称为_立即_寻址方式。三. 问答题和计算题： 1. 请用图示说明三级存储体系分别由那些部分组成，并比较cache主存和主存辅存这两个存储层次的相同点和不同点。cache主存辅存辅助硬件辅助硬件、软件 cpucache主存和主存辅存两个存储层次相同点包括：1） 二者都是为了提高存储系统的性能价格比而构造的。2） 都是利用了程序运行时的局部性原理把最近常用的信息块从相对慢速而大容量的存储器调入相对高速而小容量存储器。 两个存储层的不同点包括：1） 目的不同：cache主要解决主存与cpu速度差异问题。 虚存主要解决存储容量的问题2） 数据通路不同：cpu与cache和主存之间可直接访问；辅存与cpu不存在直接的数据通路；辅存的内容只能通过调整方式进入主存。cpu才可以访问。3） 透明性不同：cache的管理完全由硬件完成；辅存的管理由软件（操作系统）和硬件共同完成。 2. 简述存储器芯片中地址译码方式？ 答：地址译码的方式有两种：单译码方式和双译码方式； 单译码方式只用一个译码电路；每个字选择一个对应的存储单元，如存储单元为1024，则有1024条译码线。 双译码方式采用两个地址译码器，分别产生行选通。 3. 设有一个1mb容量的存储器，字长为32位，问： 1）按字节编址，地址寄存器、数据寄存器各为几位？编址范围为多大？解：1）按字节编址1mb=2208，地址寄存器为20位，数据寄存器为8位，编址范围为00000hfffffh； 2）按半字编址，地址寄存器、数据寄存器各为几位？编址范围为多大？解：按半字编址1mb=2208=21916，地址寄存器为19位，数据寄存器为16位，编址范围为00000h7ffffh； 3）按字编址，地址寄存器、数据寄存器各为几位？编址范围为多大？解：按字编址1mb=2208=21832，地址寄存器为18位，数据寄存器为32位，编址范围为00000h3ffffh； 4. 机器字长是32位，要求存储器能存入4m个字 1）存储容量有多少？解：存储容量为4m32=128m 2）需要多少片2m8位ram芯片组成？解：片 3）若存储器以字节编址，则地址寄存器需多少位？解：4m32=22248=2248，则地址寄存器需要24位5. 假设某计算机指令长度为32位，具有二地址，一地址，零地址3种指令格式，每个操作数地址规定用8位表示，若操作码字段固定为8位，现已设计出k条二地址指令，l条零地址指令，那么这台计算机最多能设计出多少条单地址指令？解：操作码字段固定为8位，28