计算机组成原理第四章练习题.doc

第四章一选择题1指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是 C 。 A. 实现程序控制和快速查找存储器地址 B. 可以直接访问主存和外存 C. 缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性D. 降低指令译码难度2CPU组成中不包括 D 。A指令寄存器 B地址寄存器C指令译码器 D地址译码器3程序计数器PC在 B 中。A运算器 B控制器C存储器 DI/O接口4计算机主频的周期是指 B 。A指令周期 B时钟周期CCPU周期 D存取周期5CPU内通用寄存器的位数取决于 B 。A存储器容量 B机器字长C指令的长度 DCPU的管脚数6以硬布线方式构成的控制器也叫 A 。A组合逻辑型控制器 B微程序控制器C存储逻辑型控制器 D运算器7一个节拍脉冲持续的时间长短是 C 。A指令周期 B机器周期C时钟周期 D以上都不是8直接转移指令的功能是将指令中的地址代码送入 C 。A累加器 B地址寄存器CPC D存储器9状态寄存器用来存放 D 。A算术运算结果 B逻辑运算结果C运算类型 D算术、逻辑运算及测试指令的结果状态10微程序放在 C 中。A指令寄存器 BRAMC控制存储器 D内存11某寄存器中的值有时是地址，这只有计算机的 C 才能识别它。A译码器 B判断程序C指令 D时序信号12微程序控制器中,机器指令与微指令的关系是_C_。 A. 每一条机器指令由一条微指令执行 B. 每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行 C. 一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行D. 一条微指令由若干条机器指令组成13在高速计算机中，广泛采用流水线技术。例如，可以将指令执行分成取指令、分析指令和执行指令3个阶段，不同指令的不同阶段可以 D 执行；各阶段的执行时间最好 C ；否则在流水线运行时，每个阶段的执行时间应取 D 。可供选择的答案： A.顺序 B.重叠 C.循环 D.并行 A.为0 B.为1个周期 C.相等 D.不等 A. 3个阶段执行时间之和 B. 3个阶段执行时间的平均值C. 3个阶段执行时间的最小值 D. 3个阶段执行时间的最大值 14微指令格式分成水平型和垂直型，前者的位数 B ，用它编写的微程序 D 。 A较少 B较多C较长 D较短15异步控制常作为 A 的主要控制方式。 A. 单总线计算机结构计算机中访问主存和外部设备时 B. 微型机的CPU控制中 C组合逻辑的CPU控制中D. 微程序控制器中16与微指令的执行周期对应的是 B 。A指令周期 B机器周期C节拍周期 D时钟周期17计算机的存储器采用分级方式是为了（B）。 A减少主机箱的体积 B解决容量、价格、速度三者之间的矛盾 C保存大量数据方便 D操作方便18在主存和 CPU之间增加 cache的目的是（C）。 A增加内存容量 B提高内存的可靠性 C解决CPU与内存之间的速度匹配问题 D增加内存容量，同时加快存取速度19采用虚拟存储器的主要目的是（B）。 A提高主存储器的存取速度 B扩大存储器空间，并能进行自动管理 C提高外存储器的存取速度 D扩大外存储器的存储空间20人们根据特定需要预先为计算机编制的指令序列称为（D）。 A软件 B文件 C集合 D程序21先计算后再访问内存的寻址方式是（D）。 A立即寻址 B直接寻址 C间接寻址 D变址寻址22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）。 AX B（PC）X CX十段基址 D变址寄存器十X23单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个数常需采用（C）。 A堆栈寻址方式 B立即寻址方式 C隐含寻址方式 D间接寻址方式24指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是（D）。 A可直接访问外存 B提供扩展操作码并降低指令译码难度 C实现存储程序和程序控制 D缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性25关于二地址指令以下论述正确的是（A）。 A二地址指令中，运算结果通常存放在其中一个地址码所提供的地址中 B二地址指令中，指令的地址码字段存放的一定是操作数 C；二地址指令中，指令的地址码字段存放的一定是寄存器号 D指令的地址码字段存放的一定是操作数地址26堆栈常用于（B）。 A数据移位 B保护程序现场 C程序转移 D输入输出27执行中使用到堆栈的指令是（C）。 A移位指令 B乘法指令 C子程序调用指令 D串处理指令28在堆栈中，保持不变的是（C）。 A栈顶 B栈指针 C栈底 D栈中的数据29在计算机中存放当前指令地址的寄存器叫（C）：在顺序执行指令的情况下（存储器按字节编址，指令字长32位），每执行一条指令，使寄存器自动加（I）：在执行（D）指令或（E）操作时，（C）应接收新地址。 A指令寄存器 B地址寄存器 C程序计数器 D转移 E中断 F顺序 G1 H2 I430在CPU中，保存当前正在执行的指令的寄存器为（B）；保存当前正在执行的指令地址（在某些机器中为下一条要执行的要执行的指令地址）的寄存器是（A）; 算术逻辑运算的结果通常放在（D）或（G）中。 A程序计数器 B指令寄存器C程序状态字 D通用寄存器E地址寄存器 F数据寄存器G累加器31下列叙述中，能反映RJSC特征的有（C E G H I）。 A丰富的寻址方式 B使用微程序控制器 C执行每条指令所需的机器周期数的平均值小于2 D多种指令格式 E指令长度不可变 F简单的指令系统 G只有LoadStore指令访问存储器 H设置大量通用寄存器 1在编译软件作用下的指令流水线调度32CPU内通用寄存器的位数取决于（B）。 A 存储器容量 B机器字长 C指令的长度 DCPU的管脚数33CPU组成中不包括（D）。 A指令寄存器 B指令译码器 C地址寄存器 D地址译码器34程序计数器PC属于（B）。 A运算器 B控制器 C存储器 DI/O接口53计算机主频的周期是指（B）。 A指令周期 B时钟周期 CCPU周期 D存取周期36以硬连线方式构成的控制器也称为（A）。 A组合逻辑型控制器 B微程序控制器 C存储逻辑型控制器 D运算器37直接转移指令的功能是将指令中的地址代码送入（C）。 A累加器 B地址寄存器 C. PC D存储器38一节拍脉冲持续的时间长短是（C）。 A指令周期 B机器周期 C时钟周期 D以上都不对39指令周期是指（C）。 ACPU从主存取出一条指令的时间 BCPU执行一条指令的时间CCPU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40在 CPU中，跟踪后继指令地址的寄存器是（B）。 A指令寄存器 B程序计数器 C地址寄存器 D状态条件寄存器41状态寄存器用来存放（D）。 A算术运算结果 B逻辑运算结果 C运算类型 D算术、逻辑运算及测试指令的结果状态42微程序存放在（A）中。 A控制存储器 BRAM C指令寄存器 D内存储器43与微指令的执行周期对应的是（B）。 A指令周期 B机器周期 C节拍周期 D时钟周期44在微程序控制器中，机器指令和微指令的关系是（C）。 A每一条机器指令由一条微指令来执行 B一条微指令由若干条机器指令组成 C每一条机器指令由一段用微指令组成的微程序来解释执行 D一段微程序由一条机器指令来执行45在并行微程序控制器中，下列叙述正确的是（A）。 A执行现行微指令的操作与取下一条微指令的操作在时间上是并行的 B执行现行微指令的操作与取下一条微指令的操作在时间上是串行的 C执行现行微指令的操作与执行下一条微指令的操作在时间上是并行的 D取现行微指令的操作与执行现行微指令的操作在时间上是并行的46将微程序存储在ROM中不加修改的控制器属于（D）。A 组合逻辑控制器 B动态微程序控制器CPLA控制器 D静态微程序控制器47关于微指令的编码方式，下面叙述正确的是（B）。 A直接表示法和编码表示法不影响微指令的长度 B一般情况下，直接表示法的微指令位数多 C一般情况下，编码表示法的微指令位数多 D以上都不对48在计算机中，存放微指令的控制存储器隶属于（D）。 A外存 B高速缓存 C内存储器 DCPU49微指令格式分为水平型和垂直型，水平型微指令的位数（B），用它编写的微程序（D）。 A较少 B较多 C较长 D较短50某寄存器中的值有时是地址，这只有计算机的（C）才能识别它。 A译码器 B判断程序 C指令 D时序信号二、填空题1目前的CPU包括 运算器，控制器 和CACHE（一级）。2CPU中保存当前正在执行的指令的寄存器为 指令寄存器IR ，保存下一条指令地址的寄存器为 程序计数器PC 。3CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫 指令周期 ，它常用若干个 机器周期 来表示，而后者又包含若干个时钟周期 。4在程序执行过程中，控制器控制计算机的运行总是处于 取指令、分析指令和执行指令的循环之中。5控制器发出的控制信号是 空间 因素和 时间 因素的函数，前者是指出操作在什么条件下进行，后者是指操作在什么时刻进行。6微程序入口地址是 译码器 根据指令的 操作码 产生的。7微程序控制器的核心部件是 控制存储器 ，它一般用 只读存储器 构成。8微指令执行时，产生后继微地址的方法主要有 计数器方式、断定方式 等。9任何指令的第一个周期一定是 取指令。10一条机器指令的执行可与一段微指令构成的 微程序 相对应，微指令可由一系列 微命令 组成。11微程序设计技术是利用 软件 方法设计 控制器 的一门技术。12在同一微周期中 不可能同时出现 的微命令叫互斥的微命令；在同一微周期中 可以同时出现 的微命令叫相容的微命令。显然，相容的微命令 不能放在一起译码。13在微程序控制器中，时序信号比较简单，一般采用 同步控制 。14保存当前栈顶地址的寄存器叫 栈顶指针SP 。15实现下面各功能有用哪些寄存器？表示运算结果是零的是 状态寄存器中的ZF 。表示运算结果溢出的是 状态寄存器中的OF 。表示循环计数的是 CX 。做8位乘除法时用来保存被乘数和被除数的是AL/AX 。暂时存放参加ALU中运算的操作数和结果的是 累加器 。16一个指令周期由若干个机器周期组成。17组合逻辑控制器比微程序控制器的速度快。18流水线中的相关问题是指在一段程序的相邻指令之间存在某种信赖关系，这种关系影响指令的执行。19微程序控制控制方式与硬布线控制方式相比，最大的优点是提高了指令的执行速度。20微程序控制器中的控制存储器可用PROM、EPROM或闪存实现。21指令周期是指人CPU从主存取出一条指令开始到执行这条指令完成所需的时间。22控制存储器是用来存放微程序的存储器，它比主存储器速度快。23机器的主频最快，机器的速度就最快。2480X86的数据传送指令MOV，不能实现两个内存操作数的传送。25一台计算机所具有的各种机器指令的集合称为该计算机的 指令系统。26指令的编码将指令分成 操作码、操作数地址码 等字段。151页：27指令系统是计算机硬件所能识别的，它是计算机 软件和硬件 之间的接口。28计算机通常使用 程序计数器PC 来指定指令的地址。29指令编码中，操作码用来指定 操作的类型，n位操作码最多可以表示 2n 条指令。30通常指令编码的第一个字段是 操作码。31地址码表示 操作数的地址。以其数量为依据，可以将指令分为 零地址指令、一地址指令、二地址指令、三地址指令、多地址指令。32对指令中的 地址码 进行编码，以形成操作数在存储器中地址的方式称为 操作数的寻址方式。33操作数的存储位置隐含在指令的操作码中，这种寻址方式是 隐含 寻址。34操作数直接出现在地址码位置的寻址方式称为 立即 寻址。35寄存器寻址方式中，指令的地址码部分给出 某一通用寄存器地址，而操作数在 这一寄存器中。36直接寻址方式指令中，直接给出 操作数的地址，只需 访问内存 一次就可获得操作数。37寄存器间接寻址方式指令中，给出的是 操作数地址 所在的寄存器号。38存储器间接寻址方式指令中给出的是 操作数地址 所在的存储器地址，CPU需要访问内存 两次 才能获得操作数。39变址寻址方式中操作数的地址由 变址寄存器中的内容 与 地址码中地址 的和产生。40相对寻址方式中操作数的地址由 当前PC值 与 地址码中给出的偏移量 之和产生。41从计算机指令系统设计的角度，可将计算机分为复杂指令系统计算机（CISC）和 精简指令系统计算机（RISC）。42用于改变程序执行顺序的指令主要有 转移指令 和 子程序调用指令 等。43指令系统是计算机的 硬 件语言系统，也称为 机器 语言。44只有操作码而没有地址码的指令称为 零地址 指令。45条件转移指令是根据 状态（或标志） 寄存器的内容来决定是否转移。46程序计数器PC用来指示从内存中取指令。47计算机指令是指挥CPU进行操作的命令，指令通常由操作码和操作数地址码组成。48浮点运算指令对用于科学计算的计算机是很必要的，可以提高机器的运算速度。49兼容机之间的指令系统是相同的，但硬件的实现方法可以不同。50一个系列中的不同型号计算机，保持软件向上兼容的特点。三 简答题1. 指令格式如下所示，OP为操作码字段，试分析指令格式的特点。OP 源寄存器 基值寄存器 位移量（16位）15 10 7 4 3 0 解：（1）双字长二地址指令，用于访问存储器。 （2）操作码字段OP为6位，可以指定26 = 64种操作。 （3）一个操作数在源寄存器（共16个），另一个操作数在存储器中（由基值寄存器和位移量决定），所以是RS型指令。2. 某微机的指令格式如下所示： 15 10 9 8 7 0操作码XDD: 位移量X:寻址特征位 X=00：直接寻址； X=01：用变址寄存器X1进行变址； X=10：用变址寄存器X2进行变址； X=11：相对寻址设（PC）=1234 H,( X1)=0037H,( X2)=1122H(H代表十六进制数)，请确定下列指令的有效地址。4420H 2244H 1322H 3521H 6723H解: 1）X=00 , D=20H ,有效地址E=20H 2) X=10 , D=44H ,有效地址E=1122H+44H=1166H 3) X=11 , D=22H ,有效地址E=1234H+22H=1256H 4) X=01 , D=21H ,有效地址E=0037H+21H=0058H 5）X=11 , D=23H ,有效地址 E=1234H+23H=1257H3.指令格式如下所示，OP为操作码字段，试分析指令格式的特点。 15 10 7 4 3 0OP 源寄存器 基值寄存器 位移量（16位） 解：（1）双字长二地址指令，用于访问存储器。 （2）操作码字段