《计算机组成原理》期末考试试题及答案

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2022-2022学年第一学期2022级《计算机组成原理》

期末考试试题A卷答案

__学号_______班级_________姓名___________成果________

1．（16分）一浮点数，阶码部分为q位，尾数部分为p位，各包含一位符号位，均用补码表示；该浮点数所能表示的最大正数、最小正数、最大负数和最小负数分离是多少？

解：

2．在一个具有四体低位多体交错的存储器中，假如处理器的访存地址为以下十进制。求该存储器比单体存储器的平均拜访速率提高多少？（忽视初启时的延迟）

（1）1、2、3、……32（10分）

（2）2、4、6、……32（10分）

解：设存储器的拜访周期为T。

（1）四体低位多体交错的存储器拜访的状况如下：

1、2、3所需时光=T；

4、5、6、7所需时光=T；

8、9、10、11所需时光=T；

12、13、14、15所需时光=T；

16、17、18、19所需时光=T；

20、21、22、23所需时光=T；

24、25、26、27所需时光=T；

28、29、30、31所需时光=T；

32所需时光=T；

四体低位多体交错的存储器拜访所需时光=9T;单体存储器拜访所需时光=32T；

所以平均拜访速率提高：32/9倍

（2）四体低位多体交错的存储器拜访的状况如下：

2所需时光=T；

4、6所需时光=T；

8、10所需时光=T；

12、14所需时光=T；

16、18所需时光=T；

20、22所需时光=T；

24、26所需时光=T；

28、30所需时光=T；

32所需时光=T；

四体低位多体交错的存储器拜访所需时光=9T;单体存储器拜访所需时光=16T；

所以平均拜访速率提高：16/9倍

3．（20分）假定指令格式如下：

其中：

D／I为直接／间接寻址标志，D／I＝0表示直接寻址，D／I＝1表示间接寻址。

Bit10＝1：变址寄存器I寻址；

设有关寄存器的内容为(I)=063215Q

试计算下列指令的有效地址。（Q表示八进制）

(1)152301Q

(2)140011Q

解：

(1)152301Q＝1101010011000001

由于Bitl0(I)＝1，故为变址寄存器寻址，EA＝(I)+A＝063215+301＝063516Q。

(3)140011Q＝1100000000001001

由于D／I＝0，故为直接寻址，EA＝A＝011Q。

4.已知某运算器的基本结构如图所示，它具有＋(加)、－(减)、和Ｍ(传送)三种操作。

(1)写出图中1～12表示的运算器操作的微命令；（6分）

(2)设计适合此运算器的微指令格式；（6分）

(3)指令DDA的功能是计算R1、R2和R3三个寄存器的和，若进位C＝0，则R1＋R2→R2；若进位C＝1，则R1＋R2＋R3→R2，画出指令DDA的微程序流程图，并列出微操作序列（取指令流程不写，取指令微指令支配在0号单元中）；（6分）

（4）设下址地址为5位，将微程序流程图支配在1～3号单元里；（6分）

图运算器的基本结构

解：(1)图中1～12表示的运算器操作的微命令分离为：

1：＋2：－3：M

4：R1→A5：R2→A6：R3→A

7：R3→B

8：R2→B9：R1→B

10：BUS→R111：BUS→R212：BUS→R3

(2)BUS→R1、BUS→R2、BUS→R3(从数据通路来看是相容的，但从操作来看是相斥的，所以还是放在一个字段中)。因此，此运算器的微指令格式如图。

××××××××

00：不操作00：不操作00：不操作00：不操作

01：＋01：R1→A01：R1→B01：BUS→R1

10：－10：R2→A10：R2→B10：BUS→R2

11：M11：R3→A11：R3→B11：BUS→R3

(3)指令DDA的微程序流程图如图：

R1→A，R2→B，＋，BUS→R2

R2→A，R3→B，＋，BUS→R2

(4)设下址地址为5位，控制字段为1为P，P＝0时为挨次控制；P＝1时由C修改微地址的μAR0，微地址支配如下。

5．有4个中断源D1、D2、D3、D4，它们的中断优先级和中断屏蔽码如表所示，其中“1”表示该中断源被屏蔽，“0”表示该中断源开放。假设从处理机响应中断源的中断服务哀求到运行中断服务程序中第一次开中断所用的时光为1微秒，其他中断服务时光为10微秒。

(1)处理机在0时刻开头响应中断哀求，这时4个中断源都已经申请中断服务，画出中断响应及处理的暗示图。（10分）

(2)处理机在0时刻开头响应中断哀求，这时中断源D3和D4已经申请中断服务，在处理中断D4时D