【计算机组成原理试题5】
1. 机器数的表示形式:在计算机中,数值的表示方式有多种,如原码、补码、反码和移码。题目中提到寄存器内容为80H,其对应的真值是-127,这表明该机器数使用的是补码表示。补码常用于表示负数,其中最高位为符号位,1表示负数,0表示正数。
2. 中断和DMA方式的区别:中断和DMA(直接存储器访问)都是处理外部设备与CPU交互的方式。中断方式中,外部设备通过中断请求线向CPU发出中断请求,然后CPU响应并执行中断服务程序;而DMA方式中,数据直接在设备和内存之间传输,无需经过CPU,但同样会有中断请求,不过此时的中断主要是用于数据传输的开始和结束。
3. 半字寻址范围:如果机器数字长为32位,存储器容量为16MB,且CPU按半字寻址,这意味着每次可以寻址16位(半字)。因此,寻址范围是16MB / (2^16 * 2) = 16MB / 64KB = 2^22字,即2^22半字。
4. 向量地址的传递:在中断接口电路中,向量地址通常通过数据线送至CPU,因为向量地址包含了中断服务程序的入口地址,CPU需要这些信息来跳转到正确的处理程序。
5. Cache与主存的地址映射:Cache和主存的地址映射是由硬件自动完成的,以确保快速、准确的数据访问。
6. 总线复用方式:总线复用可以减少总线中的信号线数量,通过同一组物理线路在不同时间执行不同的功能,如数据传输、地址传输等。
7. Cache的地址空间:Cache与主存统一编址意味着Cache的地址空间是主存地址空间的一部分,这样可以简化地址映射和数据交换的过程。
8. 微指令地址获取:在增量计数器法的微指令中,下一条微指令的地址通常存储在当前微指令的某个字段中,即在当前的微指令中。
9. 机器周期的定义:由于CPU内部操作快,访问存储器慢,机器周期通常由相对较慢的存取周期决定,以保证所有操作同步。
10. RISC(精简指令集计算机)特点:RISC机器通常采用流水线技术,配备较多的通用寄存器,以减少内存访问,提高执行效率。
11. 寻址方式的执行:变址寻址需要先计算变址值,然后才能访问主存。
12. 浮点数规格化:浮点数的补码规格化形式要求尾数的第一数位为1,且数符任意,以保持数值的一致性和简化运算。
13. I/O的统一编址:在统一编址方式下,使用访存指令进行输入输出操作。
14. 双字编址寻址范围:如果机器字长为32位,存储容量为16MB,按双字编址,寻址范围是16MB / (2^2 * 2^20) = 4M字。
15. 相对寻址支持程序浮动:相对寻址允许根据相对地址计算实际地址,适合程序的动态定位,如浮动基址的情况。
16. 超流水线技术:超流水线技术通过缩短原有流水线的处理器周期来提高处理器速度。
17. 错误的叙述:指令周期的第一个操作是取指令,而不是取数据。
18. DMA方式特点:DMA方式下,CPU与设备并行工作,而数据传送与主程序并行,提高了数据传输效率。
19. 移码表示:9BH是8位移码(含1位符号位),其对应的十进制数是-101,因为移码中0表示正,1表示负,且高位为1时数值为负。
20. 二地址指令:在二地址指令中,地址码字段可以存放操作数或操作数地址,运算结果通常存放在其中一个地址码提供的地址中。
二、填空题
1. 最大正数:(11111111)_2 * 2^(127-128) = 2^-1 = 0.5,最小绝对值:2^(-128) = 2.37e-39;最小正数:2^(-126) = 3.73e-39,最小负数:-(2^(-126)-1) = -3.72e-39。
2. 指令周期(A)、时钟周期(B)、机器周期(C);时钟周期(B)和节拍(E)组成多级时序系统。
3. 直接控制可启动的微操作数:2^18;字段直接编码,分3段,包含的微操作命令数:3 * (2^x),其中x满足3 * (2^x) <= 2^18,解得x=4,最多包含48个微操作命令。
4. 低位并行的多体存储器结构,8体低位并行的存储器可以在一个时钟周期内读写8个字节的数据。
以上是计算机组成原理试题5的相关知识点解析。