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09级练习题四填空题1. 一台计算机的机器字长是32位，它的一条指令是双字长指令，则这条指令的长度是 64 位。2. .按后进先出原则工作的存储器堆栈,栈底是固定的,而栈顶是 浮动 的,通常由-的- 堆栈指针SP 指出栈顶单元的地址3. 在栈底是堆栈中最大地址的存储器堆栈中，入栈时完成的操作是A-移位-,B-入栈-;出栈时完成的操作是C-取数-,D-移位-.4. 一个较完善的指令系统应包含A. 数据传送_类指令，B. _运算_类指令，程序控制类指令，I/O类指令，字符串类指令，系统控制类指令。5. 指令操作码字段表征指令的A. 操作性质_，而地址码字段指示B.操作数的地址_。6. 指令格式中，地址码字段是通过A._形式地址_来体现的，因为通过某种寻址方式的变换，可以给出 B._有效地址EA_地址。常用的指令格式有零地址指令、单地址指令、C._双地址指令_三种.7. 变址寻址、基址寻址、相对寻址三种寻址方式的寻址过程相似，其有效地址分别等于 A 变址寄存器中的内容 B 基址寄存器中的内容（基地址） C 程序计数器PC的当前内容 与形式地址相加之和。8. .计算机中的控制器按产生控制信号的方式不同,可以分为两大类: 组合逻辑控制器和- 微程序控制器 9. 计算机中的并行处理主要有三种形式:时间并行、空间并行及二者结合。时间并行（时间重叠）的实现方法是- 流水线技术 ，而空间并行（资源重复）技术主要体现在 多机系统 。.10. 影响流水线性能的主要因素有 数据相关 、控制相关和资源相关。11. 微指令格式中的操作控制段用来-，顺序控制段用来-12. RISC处理器普遍认同的三个要素是：一个有限的简单的指令集；CPU配备 配备大量的通用寄存器 ；强调对指令流水线的优化。13.指令的执行方式分为三类，即顺序执行方式的、重叠执行方式的和 流水线 方式。14. 流水线的性能主要包括以下三个指标： 吞吐率 、加速比和效率；其中加速比是指 完成同样一批任务，不使用流水线所使用的时间与使用流水线所用的时间之比 。15. EEPROM主要特点是能在线读写，且保存的信息断电时不丢失,在微程序控制器中常作 控制存储器 。,选择题1. 减少指令中地址个数的办法是采用（ A ）。A寄存器寻址 B寄存器间址 C变址寻址 D隐地址2. 操作数直接在指令中提供的是（ A ）A. 立即寻址 B. 直接寻址 C. 寄存器寻址 D. 堆栈寻址3. SP的内容是（ D. ）A. 堆栈的起始地址 B. 堆栈的底部 C. 堆栈的最大地址 D. 堆栈的顶部4. PC寄存器的内容（ C ）A. 总是自动增量计数 B. 发生转移时自动增量计数 C. 顺序执行时自动增量计数 D. 总是自动减量计数5. 微程序存放在（ ）。主存中 控制存储器中 堆栈中 磁盘中6. 变址寻址方式中，操作数的有效地址等于_ C _。A 基值寄存器内容加上形式地址（位移量）B 堆栈指示器内容加上形式地址（位移量）C 变址寄存器内容加上形式地址（位移量）D 程序记数器内容加上形式地址（位移量）7. 以下叙述中正确描述的句子是：_ A _。A 同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相容性微操作B 同一个CPU周期中，不可以并行执行的微操作叫相容性微操作C 同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相斥性微操作D 同一个CPU周期中，不可以并行执行的微操作叫相斥性微指令8. .寄存器间接寻址方式中，操作数处在_B_。A. 通用寄存器 B. 主存单元 C. 程序计数器 D. 堆栈9. 微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是 B_。A. 每一条机器指令由一条微指令来执行B. 每一条机器指令由一段微指令编写的微程序来解释执行C. 每一条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10. 指令系统采用不同寻址方式的目的是 B_。A 实现存贮程序和程序控制；B 缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性；C 可直接访问外存；D 提供扩展操作码的可能并降低指令译码的难度；11. 操作数在CPU中的寻址方式是（ A ）A. 寄存器寻址 B. 寄存器间接寻址 C. 变址寻址 D. 基址寻址12. 操作数直接在指令中提供的是（ A ）A. 立即寻址 B. 直接寻址 C. 寄存器寻址 D. 堆栈寻址13. .下列说法错误的是（ A ）A. I/O接口与主存储器相连 B. I/O接口与I/O设备相连 C. I/O接口与系统总线相连 D. I/O设备可以进行信息的转换14. 减少指令中地址个数的办法是采用（ 4 ）。寄存器寻址 寄存器间址 变址寻址 隐地址15. 在异步控制方式中，各操作（ 3 ）。由统一时序信号控制 由CPU控制按需分配时间 由设备控制器控制16. 微程序存放在（ 2 ）。 存中 控制存储器中 堆栈中 磁盘中17. 在计算机系统中，外设端口的编址方法有两种：和主存贮器单元统一编址及-独立编址-。问答题1、 程序控制类的指令有哪几种？各完成哪些操作？它们的区别何在？转移指令、子程序调用和返回指令、程序自中断指令等转移指令：改变程序的执行顺序子程序调用和返回指令：从主程序转向子程序或从子程序转向主程序程序自中断指令：中断程序的执行1转移指令是程序转移到新的地址后继续执行指令，不存在返回的问题；而子程序调用指令要考虑返回问题，所以必须以某种方式保存返回地址，以便返回是能回到原来的位置。2转移指令用于实现同一程序内的转移；而子程序调用指令转去执行一段子程序，实现的是程序段与程序段之间的转移。3中断指令不同于转移指令和子程序调用和返回指令，它执行中断本程序的操作，之后不执行子程序和程序段。2、半导体存储器容量16K x 8 ，可选SRAM芯片的容量4K X 4 地址总线A15-A0,双向数据总线D7-D0,由R/W线控制读写操作。请设计并画出该存储器的逻辑图，并注明地址分配，片选逻辑及片选信号的极性.3、假设在某计算机系统中cache的容量为64KB，数据块的大小为16个字节，主存容量为128MB，按字节编址，地址映射为全相联映射方式。主存地址多少位？如何分配？Cache地址多少位？如何分配？目录表的格式和容量？ 主存地址27位26-4 3-0主存块号 块内地址Cache地址16位15-4 3-0Cache块号 块内地址目录表格式: 35-13 12-1-0 主存块号 Cache块号 有效位容量: 与缓存块数量相同212=40964、假设在某个计算机系统中cache容量为64KB，数据块大小为16个字节，主存容量为4MB，字长为8位，地址映射为直接映射方式、主存地址多少位？如何分配？ Cache地址多少位？如何分配？ 区表的格式和容量？主存地址22位21-16 15-4 3-0 区号 区内块号 块内地址cache地址16位15-4 3-0 块号 块内地址目录表格式: 6-1-0 主存区号 有效位容量: 与缓存块数量相同212=40965、主存辅存层次和Cache主存层次异同之处？相同:(1)出发点相同：二者都是为了提高存储系统的性能价格比而构造的分层存储体系，都力图使存储系统的性能接近高速存储器，而价格和容量接近低速存储器。 (2)原理相同：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的存储器。不同:(1)侧重点不同：cache主要解决主存与CPU的速度差异问题；而就性能价格比的提高而言，虚存主要是解决存储容量问题，另外还包括存储管理、主存分配和存储保护等方面。存储体系(2)数据通路不同：CPU与cache和主存之间均有直接访问通路，cache不命中时可直接访问主存；而虚存所依赖的辅存与CPU之间不存在直接的数据通路，当主存不命中时只能通过调页解决，CPU最终还是要访问主存。 (3)透明性不同：cache的管理完全由硬件完成，对系统程序员和应用程序员均透明；而虚存管理由软件（操作系统）和硬件共同完成，由于软件的介入，虚存对实现存储管理的系统程序员不透明，而只对应用程序员透明（段式和段页式管理对应用程序员“半透明”）。 (4)未命中时的损失不同：由于主存的存取时间是cache的存取时间的510倍，而主存的存取速度通常比辅存的存取速度快上千倍，故主存未命中时系统的性能损失要远大于cache未命中时的损失。6、在存储层次中，何时需要替换算法？有哪几种替换算法？各有何特点？当一个新的主存块需要拷贝到Cache,而允许存放此块的位置都被其他主存块占满时，就要产生替换.(1) 随机替换算法: 当需要找替换的信息块时，它使用随机数发生器产生一个随机数,即为被替换的块号. 命中率很低，无人使用.(2) 先进先出算法:把最早进