计算机专业基础综合(中央处理器)模拟试卷3

计算机专业基础综合(中央处理器)模拟试卷3(总分：50.00，做题时间：90分钟)一、＜B＞单项选择题1-40小题。下列每题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。〈/B〉(总题数：20，分数：40.00)关于控制器的主要功能，下面说法中最准确的是()。产生时序信号从主存取出一条指令完成指令译码从主存取出一条指令、完成指令译码、产生时序信号、指挥各部件完成指令指定的操作丿完整角度上讲，控制器的主要功能可以表述为从主存取出一条指令、完成指令译码、产生时序信号、指挥各部件完成指令指定的操作。CPU功能不包括()。执行指令控制执行指令的顺序执行DMA操作丿检测并响应中断DMA操作由：DMA控制器来执行。CPU的功能还包括发现和处理“异常”。存放当前正在执行的指令并为译码部件提供信息的部件是()。指令译码器程序计数器指令寄存器丿地址寄存器指令寄存器中主要存放的是当前正在执行的指令，而不是PC。下面各存储器件中，用于存储微程序的是()。主存Cache控制存储器丿辅存控制存储器在CPU内部，主要存放微程序。从一条指令的启动到下一条指令的启动的间隔时间称为()。时钟周期机器周期工作周期指令周期丿本题主要考查的是指令周期的定义。设计微程序的人员是()。硬件设计人员丿软件设计人员用户管理员设计微程序的目的是为了控制时序，因此属于硬件设计人员的工作范畴。在CPU的状态寄存器中，若符号标志为“1”，表示运算结果是()。正负丿零不一定状态标志寄存器用来存放程序状态字(PSW)。程序状态字的各位表征程序和机器运行的状态，是参与控制程序执行的重要依据之一。它主要包括两部分内容：一是状态标志，如进位标志(0、结果为零标志(z)等，大多数指令的执行将会影响这些标志位；二是控制标志，如中断标志、陷阱标志等。符号标志位SF=0表示为正数，符号标志位SF=1表示为负数。下列说法中正确的是()。微程序控制方式和硬连线方式相比较，前者可以使指令的执行速度更快若采用微程序控制方式，则可用pPC取代PC丿控制存储器通常用RAM机器周期也称为CPU周期在微程序控制方法中，pPC的作用与在指令控制过程中PC起到的作用相同。在计算机体系结构中，CPU内部包括程序计数器PC、存储器数据寄存器MDR、指令寄存器IR和存储器地址寄存器MAR等。若CPU要执行的指令为：MOVR，#100(即将数值100传送到寄存器R中)，则CPU00首先要完成的操作是()。100—R0100—MDRPC—MAR丿PC—IR无论运行什么类型的指令，CPU首先需要取指令，取指令阶段的第一个操作就是将指令地址(程序计数器PC中的内容)送往存储器地址寄存器。取指周期完成的微操作序列是公共的操作，与具体指令无关，取指令操作如下：(1)将程序计数器PC中的内容送至存储器地址寄存器MAR，记作(PC)—MAR； (2)向主存发读命令，记作Read；(3)从主存中取出的指令送到存储器数据寄存器MDR，记作M(MAR)—MDR；(4)将MDR的内容送至指令寄存器IR中，记作(MDR)—IR；(5)将PC的内容递增，为取下一条指令做好准备，记作(PC)+1一PC。题中虽然给出了一条具体的指令“MOVR0，#100”，实际上CPU首先要完成的操作是取指令，与具体指令是没有关系的。构成控制信号序列的最小单位是()。微程序微指令微命令丿机器指令控制信号序列的最小单位是微命令。通常情况下，微指令位数最长的编码方法是()。直接表示法/直接控制法丿字段直接编码表示法字段间接编码表示法混合表示法此题考查不同的微指令编码方法的特点：直接表示法/直接控制法速度最快，但位数最长，编码空间利用率最低。微程序控制器比硬布线控制器慢，原因是()。增加了从外存读微指令的时间增加了从主存读微指令的时间增加了从IR中读微指令的时间增加了从控制存储器读微指令的时间丿微程序的执行过程中增加了从控存读微指令的时间，因此使得其速度慢于硬布线控制器。相对于硬布线控制器，微程序控制器的特点是()。指令执行速度较快，修改指令的功能或扩展指令集难指令执行速度较快，修改指令的功能或扩展指令集容易指令执行速度较慢，修改指令的功能或扩展指令集难指令执行速度较慢，修改指令的功能或扩展指令集容易丿考查硬布线控制器和微程序控制器的特点。微程序是在()时被执行的。安装硬件安装软件执行指令V故障诊断微程序的执行是在指令执行过程中的，通过执行微程序产生时序控制信号，推进指令执行过程的进行。当微指令采用分段编码时，我们将互斥性微命令()。放在同一段中用多级译码来区分放在不同段中V任意存放本题考查字段直接编码的特点。互斥性微命令是指不能同时或不能在同一个CPU周期内并行执行的微命令，反之则是可以并行执行的微命令。异步传送方式常用于()中，作为主要控制方式。微型机的CPU内部控制V硬连线控制器微程序控制器串行I／O总线异步传输方式会用于微型机的CPU内部控制。某计算机的指令系统中共有101条不同的指令，采用微程序控制方式时，控制存储器中具有的微程序数目至少是()。TOC\o"1-5"\h\z100102V103104除去101条机器指令所对应的101个微程序外，至少还有一个取指微程序，所以至少有102个微程序。通常，一条机器指令对应一个微程序。由于任何一条机器指令的取指令操作都是相同的，因此可以将取指令操作抽出来编成一个独立的微程序，这个微程序只负责将指令从主存中取出送至指令寄存器。此外，也可以编出对应问址周期的微程序和中断周期的微程序。这样，控制存储器中的微程序个数应等于指令系统中的机器指令数再加上对应的取指、间址和中断周期等公用的微程序数。若指令系统中具有n种机器指令，则控制存储器中的微程序数至少有n+1个。控制器同步控制方式是指()。由统一时序信号控制的方式V由握手信号控制的方式由中断控制的方式由程序查询控制的方式同步是指由统一时序信号控制。以下说法中，错误的是()。指令执行过程中的第一步就是取指令操作为了进行取指令操作，控制器需要得到相应的指令V取指令操作是控制器自动进行的在指令长度相同的情况下，所有取指令的操作都是相同的取指令操作完成的任务是将当前指令从主存中取出来并送至指令寄存器中去。这是指令运行过程中的第一步，与具体指令无关。取指令操作是控制器自动进行的，是控制器固有的功能。只要指令的长度相同，取指令的操作都是相同的。一条指令运行过程可以分为3个阶段：取指令阶段、分析取数阶段和执行指令阶段。其中取指令阶段的操作对任何一条指令来说都是必须要执行的操作，所以称为公共操作。完成取指阶段任务的时间称为取指周期。如果指令长度不相同，长指令的取指令操作将要比短指令复杂。微指令中的微地址表示()。A.微操作的对象

存放微操作结果的地址微操作数地址后继微指令地址V微地址表示的是后继微指令地址。二、＜B＞综合应用题41—47小题。＜/B＞(总题数：5,分数:10.00)21•下图所示的处理机逻辑框图中，有两条独立的总线和两个独立的存储器。已知指令存储器IM最大容量为存放微操作结果的地址微操作数地址后继微指令地址V微地址表示的是后继微指令地址。二、＜B＞综合应用题41—47小题。＜/B＞(总题数：5,分数:10.00)21•下图所示的处理机逻辑框图中，有两条独立的总线和两个独立的存储器。已知指令存储器IM最大容量为16384字(字长18位)，数据存储器DM最大容量是65536字(字长16位)。各寄存器均有“打入”(Rin)口法指令可写为“ADDX(R)”。和"送出"(Rout)控制命令，但图中未标出。1其功能是(AC)+((R)+X)—AC，其中((R )+X)部分通过寻址方式指向数据存储器，现取R为R。0 i 1 i i 1试画出ADD指令从取指令开始到执行结束的操作序列图，写明基本操作步骤和相应的微操作控制信号。正确答案：(正确答案：加法指令“ADDX(Ri)”是一条隐含指令，其中一个操作数来自AC°，另一个操作数在数据存储器中，地址由通用寄存器的内容(R )加上指令格式中的X量值决定，可认为这是一种变1址寻址。因此，指令周期的操作流程图如下图所示。相应的微操作控制信号列在框图外。22.如图所示，某计算机的内部数据通路如下：完成如下要求：(1)数据指令STAR，(R)，其12指令的功能是将寄存器R的内容传送至(R )中存储的内存地址所代表的存储单元中。请画出指令周期12流程图。(2)标出各微操作信号序列。给出图中寄存器A、B、C、D的名称。(2)简述取指令的数据通路。(3)简述取数指令LOADx的数据通路(完成功能(X)-AC，其中X为主存地址，由指令的地址码字段给出)。(4)简述存数指令STOREX的数据通路(完成功能(AC)-X，其中X为主存地址，由指令的地址码字段给出)。(5)简述加法指令ADDX的数据通路(完成功能(X)+(AC)-AC，其中X为主存地址，由指令的地址码字段给出)。正确答案：(正确答案：(1)A为主存数据寄存器MDR，B为主存地址寄存器MAR，C为指令寄存器IR，D为程序计数器PC。(2)取指令的数据通路为：D-B-M-A-C。(3)取数指令：LOADX的功能是将指令地址码字段指出的主存单元的内容读到累加器AC中。由于该机中数据寄存器MAR与AC无直接通路，故由图可知，需要经过ALU来实现数据传送。取指阶段的数据通路同(1)，执行阶段的数据通路为：C(或A)-B-M-A-ALU-AC。(4)存数指令STOREX的数据通路取指阶段同(2)，执行阶段为：C(或A)一一+B-MAC-A-M(5)加法指令ADDX的数据通路取指阶段同(2)，执行阶段为： )执行的完整流程。(1)数据传送指令MOVX(R)，Y(R)，源和目的操作数地址均采用变址寻址，第124.某模型机的数据通路结构如下图所示。用寄存器传送语句24.某模型机的数据通路结构如下图所示。用寄存器传送语句(如PC-MAR)，拟出下列指令从读取到01个参数X为源操作数的形式地址，第2个参数为目的操作数的形式地址，分别位于指令的第2个和第3个存储字。(2)数据求反指令COM一一(R)，采用自减型寄存器间接寻址，结果送回自减后的地址单元。0正确答案：(正确答案：(1)MOVX(R)，Y(R)指令执行流程中的前3步是完成取指令都有的公操作；01接下来的5步是去主存中取源操作数，把取出的数放在暂存器C中；然后的4步是形成目的操作数地址；

最后2步完成传送操作。1)PC-MAR，Read：取指令2)M-MDR-IR3)PC+1-PC4)PC-MAR，Read；取

源操作数形式地址5)M-MDR-C6)PC+1-PC7)C+R-MAR，Read；形成源操作数有效地址，并取源操

0作数8)M-MDR-C；源操作数暂存C中9)PC-MAR，Read；取目的操作数形式地址10)M-MDR-D11)PC+1-PC12)D+R-MAR；形成目的操作数有效地址13)C-MDR；将源操作数送存储器数据寄存器14)MDR-M，

Write；将源操作数写入目的有效地址中(2)COM一一(Rn)指令执行流程中的前3步是取指令操作；接下来的2步是去主存中取源操作数，把取出的数放在暂存器D中：然后将D的内容取反，写入目的地址中。①PC—MAR,Read；取指令②M—MDR—IR③PC+1—PC④R—1一R,R一1—MAR,Read；修改R。000的内容(源和目的操作数地址)⑤M—MDR—D：取出源操作数⑥D—MDR；将源操作数取反⑦MDR—M,Write；写入目的地址中)25.某计算机有如下部件：ALU,移位器，主存M,主存数据寄存器MDR,主存地址寄存器MAR,指令寄存器1R,通用寄存器R〜R，暂存器C和Do(1)请将各逻辑部件组成一个数据通路，并标明数据流向。(2)画出“ADD