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计算机组成原理试卷答案.doc
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计算机组成原理 复习资料
一、名词解释:
异步控制方式: 异步控制不存在基准时标信号,微操作的时序是由专用的应答线
路控制的,即控制器发出某一个微操作控制信号后,等待执行部件完成该操作时
所发回的“回答”或“终了”信号,再开始下一个微操作。
向量地址: 是存放服务程序入口地址的存储单元地址,它由硬件形成
多重中断: 即指 CPU 在处理中断的过程中,又出现了新的中断请求,此时若 CPU
暂停现行的中断处理,转去处理新的中断请求,即多重中断
CMDR: 控制存储器地址寄存器
总线判优: 是当总线上各个主设备同时要求占用总线时,通过总线控制器,按一
定的优先等级顺序确定某个主设备可以占用总线。系统的并行性:
进位链: 是传递进位的逻辑电路
间接寻址: 有效地址是由形式地址间接提供的
微操作命令和微操作: 微操作命令是控制完成微操作的命令;微操作是由微操作
命令控制实现的最基本操作。
快速缓冲存储器: 为了提高访存速度,在 CPU 和主存之间增设的高速存储器,
基址寻址: 有效地址等于形式地址加上基址寄存器的内容。
流水线中的多发技术: 为了提高流水线的性能,设法在一个时钟周期(机器主频
的倒数)内产生更多条指令的结果
指令字长: 一条指令的二进制代码位数
周期窃取: DMA 方式中由 DMA 接口向 CPU 申请占用总线,占用一个存取周期。
双重分组跳跃进位: n 位全加器分成若干大组,大组内又分成若干小组,大组中
小组的最高进位同时产生,大组与大组间的进位串行传送。
硬件向量法: 是利用硬件产生向量地址,再由向量地址找到中断服务程序的入口
地址。
总线: 是连接多个部件的信息传输线,是各个部件共享的传输介质。
指令流水: 是改变各条指令按顺序串行执行的规则,使机器在执行上一条指令的
同时,取出下一条指令,即上一条指令的执行周期和下一条指令的取指周期同时
进行。
寻址方式: 是指确定本条指令的数据地址以及下一条将要执行的指令地址的方
法,它与硬件紧密相关,而且直接影响指令格式和指令功能。
微程序控制: 采用与存储程序类似的方法来解决微操作命令序列的形成,将一条
机器指令编写成一个微程序,每一个微程序包含若干条微指令,每一条指令包含
一个或多个微操作命令。
RISC: 即精简指令系统计算机
存储器带宽: 指单位时间内从存储器进入信息的最大数量。
中断隐指令及功能: 中断隐指令是在机器指令系统中没有的指令,它是CPU在中
断周期内由硬件自动完成的一条指令,其功能包括保护程序断点、寻找中断服务
程序的入口地址、关中断等功能。
机器字长: CPU 能同时处理的数据位数
时钟周期: 节拍,时钟频率的倒数,机器基本操作的最小单位。
向量地址: 中断方式中由硬件产生向量地址,可由向量地址找到入口地址。
系统总线: 是指 CPU、主存、I/O(通过 I/O 接口)各大部件之间的信息传输线。
按传输信息的不同,又分数据总线、地址总线和控制总线。
机器指令: CPU 能直接识别并执行的指令,它的表现形式是二进制编码。
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超流水线: 是将一些流水线寄存器插入到流水线段中,好比将流水线再分道,提
高了原来流水线的速度,在一个时钟周期内一个功能部件被使用多次。
超标量: 指在每个时钟周期内可同时并发多条独立指令,即以并行操作方式将两
条或两条以上指令编译并执行,在一个时钟周期内需要多个功能部件。
填空题
1.在DMA方式中,CPU和DMA控制器通常采用三种方法来分时使用主存,它们是
停止 CPU 访问主存 、周期挪用 和 DMA 和CPU 交替访问主存 。
2.一个总线传输周期包括 申请分配阶段 、 寻址阶段 、 传数阶段 和 结束阶段
四个阶段。
3.CPU采用同步控制方式时,控制器使用机器周期和节拍组成的多极时序系统。
4.在组合逻辑控制器中,微操作控制信号由指令操作码、时序和状态条件决定。
5.CPU 从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫 指令周期 ,它通常包含
若干个 机器周期 ,而后者又包含若干个 节拍 。 机器周期 和 节拍 组成
多级时序系统。
6.I/O与主机交换信息的控制方式中,程序查询方式CPU和设备是串行工作的。
DMA 和 程序中断 方式CPU和设备是并行工作的,前者传送与主程序是并行的,后
者传送和主机是串行的。
7.I/O与主机交换信息的方式中,程序查询方式和中断方式都需通过程序实现数
据传送,其中程序查询方式体现CPU与设备是串行工作的。
8.对于一条隐含寻址的算术运算指令,其指令字中不明确给出操作数的地址,
其中一个操作数通常隐含在累加器中。
9.在总线的异步通信方式中,通信的双方可以通过不互锁、 半互锁和 全互锁
三种类型联络。
10.在微程序控制器中,一条机器指令对应一个 微程序 ,若某机有38条机器指
令,通常可对应 41个微程序 。
11.完成一条指令一般分为 取指 周期和 执行 周期,前者完成 取指令和分析
指令 操作,后者完成 执行指令 操作。
12.在写操作时,对Cache与主存单元同时修改的方法称作 写直达法 ,若每次只
暂时写入Cache,直到替换时才写入主存的方法称作 回法 。
13.在小数定点机中,采用 1 位符号位,若寄存器内容为 10000001,当它分别
表示为原码、补码和反码时,其对应的真值分别为-0 、 -1 和-120/128(均用
十进制表示)。
14.指令寻址的基本方式有两种,一种是 顺序 寻址方式,其指令地址由 程序
计数器 给出,另一种是 跳跃 寻址方式,其指令地址由 指令本身 给出。
15.在一个有四个过程段的浮点加法器流水线中,假设四个过程段的时间分
别是
T
1
= 60ns﹑
T
2
= 50ns﹑
T
3
= 90ns﹑
T
4
= 80ns。则加法器流水线的时钟周期
至少为90ns。如果采用同样的逻辑电路,但不是流水线方式,则浮点加法所需的
时间为280ns。
16.按序写出多重中断的中断服务程序包括保护现场、 开中断 、 设备服务、恢
复现场 和中断返回几部分。
17.变址寻址和基址寻址的区别是:在基址寻址中,基址寄存器提供 基地址 ,
指令提供 偏移量 ; 而在变址寻址中,变址寄存器提供 偏移量,指令提供
基地址 。
18 .影响流水线性能的因素主要反映在访存冲突和相关问题两个方面。
19.利用 输出输入 指令进行输入输出操作的 I/O 编址方式为统一编址。
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20.主存—辅存和 缓存—主存 组成存储系统的层次结构。
选择题
1.一条指令中包含的信息有 。
A.操作码、控制码;B.操作码、向量地址;C√.操作码、地址码。
2.在各种异步通信方式中,______速度最快。
A.全互锁; B.半互锁; C√.不互锁。
3.一个 512KB 的存储器,其地址线和数据线的总和是______。
A.17; B√.19; C.27。
4.在下列因素中,与 Cache 的命中率无关的是 。
A.Cache 块的大小;B.Cache 的容量;C√.主存的存取时间。
5.在计数器定时查询方式下,若计数从 0 开始,则______。
A√.设备号小的优先级高;B.每个设备使用总线的机会相等;
C.设备号大的优先级高。
6.Cache 的地址映象中,若主存中的任一块均可映射到 Cache 内的任一块的位
置上,称作 。
A.直接映象;B√.全相联映象;C.组相联映象。
7.中断服务程序的最后一条指令是______。
A.转移指令; B.出栈指令;C√.中断返回指令。
8.微指令操作控制字段的每一位代表一个控制信号,这种微程序的控制(编码)
方式是______。
A.字段直接编码;B√.直接编码;C.混合编码。
9.在取指令操作之后,程序计数器中存放的是______。
A.当前指令的地址;B.程序中指令的数量;C√.下一条指令的地址。
10.以下叙述中______是正确的。
A√.RISC 机一定采用流水技术;B.采用流水技术的机器一定是 RISC 机;
C.CISC 机一定不采用流水技术。
11.在一地址格式的指令中,下列 是正确的。
A.仅有一个操作数,其地址由指令的地址码提供;B√.可能有一个操作数,也
可能有两个操作数;C.一定有两个操作数,另一个是隐含的。
12.在浮点机中,判断原码规格化形式的原则是______。
A.尾数的符号位与第一数位不同;B√.尾数的第一数位为 1,数符任意;
C.尾数的符号位与第一数位相同;D.阶符与数符不同。
13.I/O 采用不统一编址时,进行输入输出操作的指令是______。
A.控制指令; B.访存指令; C√.输入输出指令。
14.寻址便于处理数组问题。
A.间接寻址;B√.变址寻址;C.相对寻址。
15.超标量技术是______。
A.缩短原来流水线的处理器周期;B√.在每个时钟周期内同时并发多条指令;
C.把多条能并行操作的指令组合成一条具有多个操作码字段的指令。
16.以下叙述中______是错误的。
A.取指令操作是控制器固有的功能,不需要在操作码控制下完成;
B√.所有指令的取指令操作都是相同的;
C.在指令长度相同的情况下,所有指令的取指操作都是相同的。
17.I/O 与主机交换信息的方式中,中断方式的特点是______。
A.CPU 与设备串行工作,传送与主程序串行工作;
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