计算机组成原理-考研试题(中国科学院自动化研究所 1997年编址方式)

问答题（1997年中国科学院自动化研究所）

某计算机的字长16位，设有单地址指令和双地址指令两类，若每个地址字段均为6位，且双地址指令有X类，问单地址指令最多可以有多少类？

答案解析

由于题中提示每个地址码字段占6位，指令字长16位，所以单地址指令的操作码字段有10（16-6）位，双地址指令的操作码有10（16-6×2）位。为了将单地址指令和双地址指令区分开，它们的操作码部分必须不同。由于双地址指令共有X类，所以在4位操作码字段中...

查看完整答案

讨论

计算机组成原理

寻址的最终目的是__________。

假定指令系统有m条指令，指令操作码的位数为N位，则N至少应等于__________。

零地址的运算类指令在指令格式中不给出操作数地址，参加运算的两个操作数来自【】。

设某计算机采用单地址格式，指令和数据的长度均为4个字节，存储系统由Cache和主存组成，Cache的存取周期为40μs，命中率为90%。若程序中访存指令（访问存储系统以存取数据）占80%，且机器运行程序的速度为每秒400万条指令。试问该主存的供数率是多少？又若不配置Cache，在同样的机器速度下，主存的供数率是多少？

某机主存的读写周期为1μs。今采用增设Cache方案和采用多体交叉存取方案来使其有效访问周期减少到0.2μs，试问：① 设Cache的命中率为90%，则Cache的读写周期应为多少才能满足要求？② 设在多体交叉存取访问时，产生存储体访问冲突的概率为10%，则应有多少存储体并行工作才能满足要求？

解决多处理机系统中各Cache数据一致性问题的主要方法有软件方法、采用总线监测机制和采用__________方法。

在主存—Cache存储系统中，当写操作Cache命中时有_________和_________两种更新策略，当写操作不命中是有_________和_________两种更新策略。

Cache存储器中保存的字块和__________中相应的字块保持一致。

试述带有Cache的内存储器的读写原理。

设有主存M1和辅存M2构成的2级存储体系，其中M1和M2的读出时间分别是1微秒和1毫秒。经实测，该2级存储系统的平均读出时间为100微秒。欲使其减小为10微秒，试改出两种改进的实现方法。

指令系统

某机主存容量为4Mx16，且存储字长等于指令字长，若该机指令系统可完成108种操作，操作码位数固定，且具有直接、间接、变址、基址、相对、立即等6种寻址方式，试回答:(1)画出一地址指令格式，并指出各字段的作用；(2)该指令直接寻址的最大范围;(3)一次间址和多次间址的寻址范围；(4)立即数的范围(十进制数表示):(5)相对寻址的位移量(十进制数表示)；(6)上述6种寻址方式的指令哪一种执行时间最短?哪一种最长?为什么?哪一种便子程序浮动?哪一种最适合处理数组问题?

某机器有一个标志寄存器，其中有进位/借位标志CF、零标志ZF、符号标志SF和溢出标志OF，条件转移指令bgt（无符号整数比较大于时转移）的转移条件是【】。

设相对寻址的转移指令占两个字节，第一个字节是操作码，第二个字节是相对位移量（用补码表示）。每当CPU从存储器取出第一个字节时，即自动完成(PC)+1→PC。设当前PC的内容为2003H，要求转移到200AH地址，则该转移指令第字节的内容应为【】。若PC的内容为2008H，要求转移到2001H，则该指令第二字节的内容应为【】。

某计算机的指令系统定长为16位，采用扩展操作码，操作数地址4位。该指令系统已有三地址指令M条，二地址指令N条，没有零地址指令。问：最多还有多少条一地址指令？

指令INCB-(R5)是一自减型寻址方式字节操作数指令，其寻址过程是先R5←(R5)-1，然后计算EA=(R5)，指令操作是加1操作。若指令执行前，16位寄存器R5的内容为(R5)=010046，内存以下字地址单元的内容（010044）=100000，（010046）=010000。指令执行后，寄存器和内存单元的内容有什么变化。（题中所有数据都是采用八进制数据。）

已知某机器字长16位，主存按字编址，其双操作数指令格式为：其中OP为操作码，R为通用寄存器地址，试问下列寻址方式能访问的最大主存区为多少机器字？（1）D为立即数：__________。（2）D为主存直接地址：__________。（3）D为主存间接地址：__________。（4）D为变地址形式地址，变址寄存器为R1（字长16位）：__________。

何谓变址寻址、基址寻址？两者有何区别？

对于自底向上生成的堆栈，若栈指针指向栈顶满单元，进栈时应做__________。

按照【】，可将计算机分为RSC(精简指令集计算机)和CISC(复杂指令集计算机)。

偏移寻址通过将某个寄存器内容与一个形式地址相加而生成有效地址。下列寻址方式中，不属于偏移寻址的是【】。

编址方式

下图是目前计算机常用的存储器体系结构。CPU→调整缓存（SRAM）→内存（DRAM）→虚拟存储器请问：SRAM和DRAM有何区别？虚拟存储器有何特点？该层次结构有何特点？

常用的小型机和微型机的设备接口有A和B，其中B的读写传输率较慢，大约为D，而A则要快得多，目前常用型号的数据传输率均在E以上。首先便携机上使用的接口为C，后改为PC card，它的推广应用提供了不用拆机箱就可插入接口板的可能。A、B、C供选择的答案：①PCI ②EISA ③SCSI ④IDE ⑤PCMCIAD、E供选择的答案：①1.5Mbit/s ②5~7Mbit/s ③10Mbit/s

总线随着微机系统的发展而不断发展。早期普遍采用ISA总线，其数据宽度可达（A）位，后来为了适应高速总线传输率的要求又陆续推出了（B）、（C）、（D）、（E）等总线，其中（B）和（C）的数据宽度都比ISA扩展了一倍，时钟频率也提高了，并可采用突发方式工作，它们两者之间的显著不同是，（C）和原有的ISA是兼容的。（D）和（E）则直接挂连到微机的CPU总线上，故又称局部总线，它可以达到更高的数据传输率，相比较（E）更为规范，其工作时钟与CPU无关，且支持自动配置，有更好的扩展性。供选择的答案：（A）：①8；②16；③32；④64；⑤24（B）~（E）①MCA；②STD；③STE；④VESA；⑤PCI；⑥EISA；⑦S-100

试设计出计算机指令系统中8种指令操作，使得指令操作集合具有基本算术运算、逻辑运算和控制功能的完备性，并加以简要说明。

某指令系统字长16位，每个操作数的地址码长6位。设系统有无操作数、单操作数和双操作数3类。若双操作数指令有M条，无操作数指令有N条，问单操作数指令最多可能有多少条？

某磁盘储存器的平均找道时间为Ts，转速为每分r转，每磁道容量为N个字，每信息块为n个字。试推算读写一个信息块所需时间Tb的计算公式。

一个16位的浮点数，，阶码用4位数表示，尾数用12位（各包含一位符号位）表示，该浮点数基数为2，其阶码用补码表示，尾数用原码表示，求该浮点数表示范围。

某计算机的字长16位，设有单地址指令和双地址指令两类，若每个地址字段均为6位，且双地址指令有X类，问单地址指令最多可以有多少类？

某计算机的字长16位，设有单地址指令和双地址指令两类，若每个地址字段均为6位，且双地址指令有X类，问单地址指令最多可以有多少类？

某计算机的字长16位，设有单地址指令和双地址指令两类，若每个地址字段均为6位，且双地址指令有X类，问单地址指令最多可以有多少类？