组成原理试题
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2008-01-06
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1. （11 分）设机器字长 32 位，定点表示，尾数 31 位，数符 1 位，问：
（1） 定点原码整数表示时，最大正数是多少？最大负数是多少？
（2） 定点原码小数表示时，最大正数是多少？最大负数是多少？
2. （11 分）设存储器容量为 32 字，字长 64 位，模块数 m = 4，分别用顺序方式和交叉方式进行组织。
存储周期 T = 200ns,数据总线宽度为 64 位，总线周期 τ = 50ns .问顺序存储器和交叉存储器的带宽各
是多少？
3. （11 分）指令格式如下所示，OP 为操作码字段，试分析指令格式特点。
31 26 22 18 17 16 15 0
1. 解：（1）定点原码整数表示：
最大正数：
数值 = （2
31
– 1）
10
最大负数：
数值 = -（2
31
– 1）
10
（2）定点原码小数表示：
最大正数值 = （1 – 2
-31
）
10
最大负数值 = -（1 – 2
-31
）
10
2. 解：信息总量： q = 64 位 ×4 =256 位
顺序存储器和交叉存储器读出 4 个字的时间分别是：
t
2
= m T = 4×200ns =8×10
–7
(s)
t
1
= T + (m – 1)τ = 200 + 3×50 = 3.5 ×10
–7
(s)
顺序存储器带宽是：
W
1
= q / t
2
= 32 ×10
7
（位/ S）
交叉存储器带宽是：
W
2
= q / t
1
= 73 ×10
7
（位/ S）
3. 解：（1）操作码字段为 6 位，可指定 2
6
= 64 种操作，即 64 条指令。
（2）单字长（32）二地址指令。
（3）一个操作数在原寄存器（共 16 个），另一个操作数在存储器中（由变址寄
存器内容 + 偏移量决定），所以是 RS 型指令。
（4）这种指令结构用于访问存储器。
1. （11 分）某计算机字长 16 位，主存容量为 64K 字，采用单字长单地址指令，共有 64 条指令，试采
用四种寻址方式（立即、直接、基值、相对）设计指令格式。
2. （11 分）如图 B2.1 表示使用快表（页表）的虚实地址转换条件，快表存放在相联存贮器中，其中容
量为 8 个存贮单元。问：
（1） 当 CPU 按虚拟地址 1 去访问主存时，主存的实地址码是多少？
（2） 当 CPU 按虚拟地址 2 去访问主存时，主存的实地址码是多少？
（3） 当 CPU 按虚拟地址 3 去访问主存时，主存的实地址码是多少？
1
OP ———— 源寄存器 变址寄存器 偏移量
0 111 111 111 111 111 111 111 111 111 1111
0 111 111 111 111 111 111 111 111 111 1111
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