计算机原理作业二

1、计算机组成原理 作业2一. 选择题： 1. 主存储器和CPU之间增加cache的目的是_A_； A.解决CPU和主存之间的速度匹配问题 B.扩大主存储器的容量 C.扩大CPU中通用寄存器的数量 D.既扩大主存容量又扩大CPU中通用寄存器的数量 2. 某机器字长32位，存储容量1MB，按字编址，它的寻址范围是_C_。 A. 1M B. 512KB C. 256K D. 256KB 3某计算机字长是16位，它的存储容量是64KB，按字编址，它的寻址范围是_A_ A.32K B.32KB C.64K D.64KB 4. 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

2、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 5. 相联存储器是按_C_进行寻址的存储器。 A. 地址指定方式 B. 堆栈存取方式 C. 内容指定方式 D. 地址指定与堆栈存取方式结合 6. 在cache的地址映射中，若主存中的任意一块均可映射到cache内的任意一块的位置上，则这种方法称为_A_。 A. 全相联映射 B. 直接映射 C. 组相联映射 D. 混合映射 7. 对于某个寄存器中操作数的寻址方式称为_A_寻址。 A. 直接 B. 间接 C. 寄存器直接 D. 寄存器间接 8. 程序控制类指令的功能是_C_。 A. 进行算术运算和逻辑运算 B. 进行主存与CPU之

3、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 9. 若使8 bit寄存器A最高位清0，可采用_B_； A. B. C. D. 10. 微程序存放在_C_中。 A. 控制存储器 B. RAM C. 指令寄存器 D. 内存储器 11. 微周期指的是_B_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 12. 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 13. 以下四种类型指令中，执行时间最长的是_C_； A. RR型 B. R

4、S型 C. SS型 D. 程序控制指令 14. 指令周期是指_C_。 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 15. 同步控制是_B_。 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二. 填空题： 1. CPU中，保存当前正在执行的指令的寄存器为 PC程序计数器，保存下条指令地址的寄存器为_ IR指令寄存器_，保存CPU访存地址寄存器为_内存地址寄存器AR _。 2. 计算机系统中的存储器分为_主存储器_

5、和_辅助存储器_。在CPU执行程序时，必须将指令存放在_主存储器_中。 3. 在同一微周期中_指不能同时或不能在同一个节拍内并行执行的微操作_的微命令，称之为互斥的微命令；在同一微周期中_可以编码指能够同时或在同一个节拍内并行执行的微操作_的微命令，称之为相容的微命令。显然，_必须各占一位_不能放在一起译码。 4. 计算机存储器的最小单位为_位_，1KB容量的存储器能够存储_位_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_分级存储器结构_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

6、具有多种寻址方式，操作数就是指令的一部分称为_立即数_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_寄存器间接_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_主存单元的地址_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(CM）_，它是一种_来存放微程序_存储器。 11. CPU周期也称为_机器周期_，一个CPU周期包含若干个_子指令周期_。三名词解释： 1存储容量 2. 相联存储器 3. 全相

7、联映像 4. 组相联映像 5. 寻址方式 6. 指令系统1存储容量:是指存储器可以容纳的二进制信息量，用存储器中存储地址寄存器MAR的编址数与存储字位数的乘积表示。2. 相联存储器：它是一种不根据地址而是根据存储内容来进行存取的存储器。3. 全相联映像：在全相联Cache中，存储的块与块之间，以及存储顺序或保存的存储器地址之间没有直接的关系。4. 组相联映像：组相联Cache是介于全相联Cache和直接映像Cache之间的一种结构。5. 寻址方式：寻址方式就是寻找操作数或操作数地址的方式。6. 指令系统：指令系统是计算机硬件的语言系统，也叫机器语言，它是软件和硬件的主要界面，从系统结构的角度看

8、，它是系统程序员看到的计算机的主要属性。四. 问答题和计算题： 1. 试述主存和辅存的区别？答：主存即为内存，断电信息丢失，但存取数据块，他的容量大小直接影响计算机运行速度。辅存即硬盘，光盘等，容量大，但存取数据慢，计算机都是先把辅存中要读的东西放到主存后处理，然后在依据情况是否写回。 2. 一个较完善的指令系统应包括哪几类指令？答：一个较完善的指令系统应包括数据传送类指令、算术运算类指令、逻辑运算类指令、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。 3. 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。答：缓存，内存，

9、叶面文件或者寄存器，缓存，内存解决高速的处理器和低速的外设间速度不匹配问题。 4. 简述存储器芯片中地址译码方式？答：单译码 适用于小容量存储器 一个地址译码器双译码 适用于大容量存储器 X向和Y向两个译码器 5. 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？ 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？ 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：按字节编址：1MB=220×8，地址寄存器为20位，数据寄存器为8位；编址范围为00000HFFFFFH 按半字编址：1MB=2

10、20×8=219×16，地址寄存器为19位，数据寄存器；为16位；编址范围为00000H7FFFFH按字编址：1MB=220×8=218×32，地址寄存器为18位，数据寄存器；为32位；编址范围为00000H3FFFFH 6. 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？ 2）需要多少片2M×8位RAM芯片组成？ 3）若存储器以字节编址，则地址寄存器需多少位？答：1，可以存入4M个字，一个字为2个字节，4M字为8MB。2，一片2M*8bit RAM可以提供2MB的容量，提供8M，共需要4片。3，按照字节编址8MB的容量需要寻址8M的空间，2的23次方为8M，共需要23根地址线，则地址寄存器需要23位。7. 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