2022年北理珠级计算机组织与体系结构复习题 .pdf

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1、一. 填空题1. 一台计算机的机器字长是32 位，它的一条指令是双字长指令，则这条指令的长度是 【64】位。2. 按 后进先出 原则工作的存储器堆栈, 栈底是固定的 , 而栈顶是 【浮动】 的,通常由 - 的【堆栈指针 SP 】指出栈顶单元的地址3. 在栈底是堆栈中最大地址的存储器堆栈 中，入栈时完成的操作是 【(SP)-1 SP,指向新的栈顶】 , 【写入数据】 ; 出栈时完成的操作是 【先把栈顶单元的内容弹出】 , 【修改 SP ，(SP)+1，使 SP指向新的栈顶单元】。4. 一个较完善的指令系统应包含【传送】 类指令， 【算罗运算】 类指令， 【程序控制】 类指令， 【I/O 】类指令

2、， 【字符串】 类指令， 【系统控制】 类指令。5. 指令操作码字段表征指令的【操作性质】，而地址码字段指示 【操作数的地址】 。6. 指令格式中，地址码字段是通过【形式地址】 来体现的，因为通过某种寻址方式的变换， 可以给出【有效地址 EA 】地址。常用的指令格式有 【零地址指令】、【单地址指令】、 【双地址指令】 三种. 7. 变址寻址 、基址寻址 、相对寻址 三种寻址方式的寻址过程相似，其有效地址分别等于【变址寄存器 Rx中内容】 、 【基址寄存器中的内容 ( 简称基地址 ) 】 、 【指令地址 K】与【形式地址 A】相加之和。书本原文： (1) 变址地址指令中给出一个地址A和变址寄存器

3、 Rx，Rx中内容和 A 的和作为操作数的有效地址。(2) 基址寻址基址寻址是指令中给出的基址寄存器BR和形式地址 A， 其操作数的有效地址 EA等于指令形式地址A与基址寄存器中的内容(称为基地址 )相加，即 EA=A+(BR)。(3) 相对寻址把程序计数器PC的当前内容与指令地址码部分给出的地址(经常是位移量 ) 之和作为操作数地址的寻址方式称为相对寻址。指令地址 K与指令地址码部分给出的地址A想家，得到操作数在存储器中的有效地址。有效地址为 EA=(PC)+A。8. 计算机中的控制器按产生控制信号的方式不同, 可以分为两大类 : 组合逻辑控制器和 【微程序控制器】。9. 计算机中的并行处理

4、主要有三种形式: 时间并行、空间并行及二者结合。时间并行（时间重叠）的实现方法是【流水线技术】，而空间并行（资源重复）技术主要体现在 【多机系统】 。10. 影响流水线性能的主要因素有【数据相关】、 【控制相关】 和【资源相关】。11. 微指令 (格式)中的操作控制 ( 字) 段用来【产生某一部操作所需的各微操作控制信号】 ，顺序控制 ( 字) 段用来 【控制产生下一条要执行的微指令地址】 。P160 12. 在计算机系统中， 外设端口的编址方法有两种： 和主存贮器单元 【统一编址】及【独立编址】。二. 选择题1. 减少指令中地址个数的办法是采用( D ) A. 寄存器寻址B. 寄存器间址C.

5、 变址寻址D. 隐地址名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 6 页 - - - - - - - - - 2. 操作数直接在指令中提供的是( A ) A. 立即寻址B. 直接寻址C. 寄存器寻址D. 堆栈寻址3. 若要在屏幕上显示或打印汉字，必须将汉字的点阵信息（即汉字字形码）事先存储在计算机中。对于1616 的汉字点阵，其字形码所占空间字节数为( B )A. 4 B. 32 C. 16 D. 128 解：16*16/8=32B 在计算机中，我们用一位 (b) 来

6、表示计算机中的一个点，那么16*16点阵的汉字就需要 256个点，即 256位，转换成字节 (1B8b)，所以结果应该是32B。4. SP的内容是( D ) A. 堆栈的起始地址B. 堆栈的底部C. 堆栈的最大地址D. 堆栈的顶部5. PC寄存器的内容( C ) A. 总是自动增量计数B. 发生转移时自动增量计数C. 顺序执行时自动增量计数D. 总是自动减量计数6. 微程序存放在( B ) A. 主存中B. 控制存储器中C. 堆栈中D. 磁盘中7. 变址寻址方式中，操作数的有效地址等于( C ) A. 基值寄存器内容加上形式地址（位移量）B. 堆栈指示器内容加上形式地址（位移量）C. 变址寄存

7、器内容加上形式地址（位移量）D. 程序记数器内容加上形式地址（位移量）8. 以下叙述中正确描述的句子是：( A ) A. 同一个 CPU 周期中，可以并行执行的微操作叫相容性微操作B. 同一个 CPU 周期中，不可以并行执行的微操作叫相容性微操作C. 同一个 CPU 周期中，可以并行执行的微操作叫相斥性微操作D. 同一个 CPU 周期中，不可以并行执行的微操作叫相斥性微指令9. 寄存器间接寻址方式中，操作数处在( B ) A. 通用寄存器B. 主存单元C. 程序计数器D. 堆栈10. 微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是( B ) A. 每一条机器指令由一条微指令来执行B. 每一条机器指令

8、由一段微指令编写的微程序来解释执行C. 每一条机器指令组成的程序可由一条微指令来执行D. 一条微指令由若干条机器指令组成名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 6 页 - - - - - - - - - 11. 指令系统采用不同寻址方式的目的是( B ) A. 实现存贮程序和程序控制；B. 缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性；C. 可直接访问外存；D. 提供扩展操作码的可能并降低指令译码的难度；12. 操作数在 CPU 中的寻址方式是( ) A. 寄存器寻

9、址B. 寄存器间接寻址C. 变址寻址D. 基址寻址呃，觉得全对肿么办？13. 操作数直接在指令中提供的是( A ) A. 立即寻址B. 直接寻址C. 寄存器寻址D. 堆栈寻址14. 下列说法错误的是( A ) A. I/O 接口与主存储器相连B. I/O 接口与 I/O 设备相连C. I/O 接口与系统总线相连D. I/O 设备可以进行信息的转换15. 减少指令中地址个数的办法是采用( D ) A. 寄存器寻址B. 寄存器间址C. 变址寻址D. 隐地址16. 在异步控制方式中，各操作( C ) A. 由统一时序信号控制B. 由 CPU 控制C. 按需分配时间D. 由设备控制器控制17. 微程序

10、存放在( B )A. 主存中B. 控制存储器中C. 堆栈中D. 磁盘中三. 问答题1. 程序控制类的指令有哪几种？各完成哪些操作？它们的区别何在？答：(1) 转移指令在程序的执行过程中 , 通常采用转移指令来改变程序的执行顺序。无条件转移无条件转移指令在执行将改变程序的常规执行顺序，不受任何条件的约束，直接把程序转向该指令指出的新位置去执行，其助记符一般为 JMP DST 。条件转移指令条件转移必须受到条件的约束， 若条件满足时才执行转移， 否则程序仍顺序执行。条件转移指令主要用于程序的分支，当程序执行到某处时，要在两个分支中选择一支，这就需要根据某些测试条件做出判断。(采用相对寻址方式时，称

11、为相对转移，转移地址为当前指令地址和指令地址码不飞给出的位移量之和；采用直接寻址方式时，称为绝对转移，转移地址内指令地址码部分直接各处。) (2) 子程序调用与返回指令名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 6 页 - - - - - - - - - 子程序是一组可以公用的指令序列。通常把一些需要重复使用并能独立完成某种特定功能的程序单独变成子程序，在需要时由主程序调用它们。 ( 这样做既简化了程序设计，又节省了存储空间。) 区别：(1) 程序指令使程序转移到新的

12、地址后继续执行指令，不存在返回的问题；而子程序调用指令要考虑到返回问题，所以必须以某种方式保存返回地址，以便返回时能回到原来的位置。(2) 转移指令用于实现同意程序内的转移； 而子程序调用指令去执行一段子程序，实现的是程序段与程序段之间的转移。2. 设主存储器容量为64K32位，并且指令字长、存储字长、机器字长三者相等，均为 32位。写出各寄存器PC 、MAR 、MDR 、IR 的位数，并指出哪些寄存器之间有信息通路。答：由主存容量 64K32 位得： 216=64K 故 MAR 为 16 位，MDR 为 32位。因指令字长 = 存储字长 = 机器字长，则有 IR、ACC 、MQ 、X均为 3

13、2 位。寄存器之间的信息同路有：PC MAR Ad(IR) MAR MDR IR 取数 MDR ACC 存数 ACC MDR ，MDR X 3. 简述中断全过程。答：(1) 中断请求的提出与传递产生中断请求传递中断请求(2) 中断判优优先顺序CPU现行程序与外设请求的判优各外设请求的判优(a) 软件判优(b) 硬件判优(3) 中断响应响应条件如何获取中断服务程序的入口地址(a) 非向量中断(b) 向量中断响应过程(4) 中断处理CPU执行中断服务程序。( 取自教学平台课件5-3) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - -

14、名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 6 页 - - - - - - - - - 4. 中断和子程序调用的异同。答：相同：(1) 两者都需要保护断点（即下一条指令地址）、跳至子程序或中断服务程序、保护现场、子程序或中断处理、恢复现场、恢复断点（即返回主程序）。(2) 两者都可实现嵌套 ，即正在执行的子程序再调另一子程序或正在处理的中断程序又被另一新中断请求所中断，嵌套可为多级。不同：(1) 首先，调用子程序过程发生的时间是已知和固定的，即在主程序中的调用指令（ CALL ）执行时发生主程序调用子程序，调用指令所在位置是已知和固定的。而中断过程发生的时间一般的随机的，CPU在

15、执行某一主程序时收到中断源提出的中断申请时，就发生中断过程，而中断申请一般由硬件电路产生，申请提出时间是随机的（软中断发生时间是固定的） ，也可以说， 调用子程序是程序设计者事先安排的，而执行中断服务程序是由系统工作环境随机决定的。(2) 子程序完全为主程序服务的， 两者属于主从关系 ，主程序需要子程序时就去调用子程序，并把调用结果带回主程序继续执行。而中断服务程序与主程序两者一般是无关的，不存在谁为谁服务的问题，两者是平行关系。(3) 主程序调用子程序过程完全属于软件处理过程，不需要专门的硬件电路，而中断处理系统是一个软、硬件结合系统，需要专门的硬件电路才能完全中断处理的过程。(4) 子程序

16、嵌套可实现若干级， 嵌套的最多级数由计算机内存开辟的堆栈大小限制，而中断嵌套级数主要由中断优先级数来决定，一般优先级数不会很大。(5) 遇到多个中断时要判优，调用子程序时没有。(6) 调用中断服务程序和子程序都需要保护断点；前者有中断隐指令完成，后者是有指令本身完成5. CPU 和 I/O 设备数据的控制方式有哪几种？各有何特点？答：(1) 直接程序控制方式。是指由 CPU 执行一段输入 / 输出程序来实现主机与外设之间数据传送的方式。该方式可进一步划分为无条件传送和条件传送。无条件传送方式：无条件传送方式中，传送前，传送前CPU不需要了解外设状态，直接进行数据传送。条件栓送方式 ( 程序查询

17、方式 )：在传送前， CPU 需要查询端口状态，端口就绪才能传送数据。(2) 中断控制方式。CPU启动外设后， 可继续执行原来的程序， 不需要等待外设； 当外设名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 6 页 - - - - - - - - - 准备就绪后发出传送请求，CPU视情况予以响应，调用响应的中断服务程序实现数据传送。(3) DMA 方式。在 DMA 方式中，传送请求由外设向DMA 控制器 DMAC 发出，DMAC 再向CPU 申请总线， CPU 同意后 D

18、MAC 利用系统总线来完成外设与存储器间的数据传送。该传送方向完全由硬件实现，一般在外设和存储器间进行，可不需要 CPU 的参与，传送效率高。(4) 通道控制方式。通道控制方式是DMA方式的进一步发展, 由通道控制部件取代了DMAC 。通道控制部件能独立地执行通道程序，产生相应的控制命令，不但能实现对外设的统一管理，也能实现外设与内存间的数据传送。每个通道挂若干外设，主机在执行输入/ 输出操作时，由 I/O 指令启动相应通道，通道将执行通道程序完成数据传送，然后仍由I/O 指令停止通道。可以实现主机、外设和通道并行工作，并且一个通道可以控制多台不同类型的外设。6. 简述微程序控制计算机工作的全

19、过程，涉及到计算机系统的哪几个层次？答：(1) 执行取指令公共操作。(2) 由机器指令的操作码字段通过微地址转移部件产生该机器指令所对应的微程序的入口地址，并送入微地址寄存器。(3) 从控制存储器中逐条取出对应的微指令，并逐一执行。(4) 执行完对应于一条机器指令的一段微程序后，又回到取指微程序的入口地址，继续第一步，以完成下一条机器指令的公共操作。涉及到计算机系统的第 0级硬件组成的实体；第1级微程序级；第2级机器语言级，即指令系统级。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 6 页 - - - - - - - - -