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1、计算机组成原理综合练习题一、选择题在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。1反映计算机基本功能的是（ ）A）操作系统 B）系统软件 C）指令系统 D）数据库系统2若二进制数为 1111.101，则相应的十进制数为（ ）A）15.625 B）15.5 C）14.625 D） 14.53若十进制数为 132.75，则相应的十六进制数为（ ）A）21.3 B）84.C C）24.6 D）84.64若十六进制数为 A3.5，则相应的十进制数为（ ）A）172.5 B）179.3125 C）163.3125 D）188.55若十六进制数为 B5.4，则相应的十进
2、制数为（ ）A）176.5 B）176.25 C）181.25 D）181.56设有二进制数 x=1101101，若采用 8 位二进制数表示，则x 补 =（ ）A）11101101 B）10010011 C）00010011 D）100100107若X 补 =1.1011，则真值 X 是（ ）A）-0.1011 B）-0.0101 C）0.1011 D）0.01018若 x=1011，则x 补 =（ ）A）01011 B）1011 C）0101 D）101019若X 补 =0.1011，则真值 X=（ ）A）0.1011 B）0.0101 C）1.1011 D）1.010110某机字长 8 位
3、，含一位数符，采用原码表示，则定点小数所能表示的非零最小正数为（ ）A）2 -9 B）2 -8 C）1-2 -7 D）2 -711一个 n+1 位整数原码的数值范围是（ ）A）-1n+1BCD，中断程序的屏蔽位设置如下表（其中“0”为允许， “1”为屏蔽，CPU 状态时屏蔽码为 0000） 。（1）中断处理次序为什么？（2）设 A、B、C、D 同时请求中断，画出 CPU 执行程序的轨迹。13. 某计算机字长 16 位，采用 16 位定长指令字结构，部分数据通路结构如图。图中所有的控制信号为 1 时表示有效，0 为无效。如控制信号 MDRinE=1 表示允许数据从 DB 打入MDR，MDRin=
4、1 表示允许数据从内总线打入 MDR。假设 MAR 的输出一直处于使能状态。加法指令“ADD (R1)，R0” 的功能为：(R0)+(R1)(R1) ，即将 R0 中的数据与 R1 内容所指主存单元的内容相加，结果写入 R1 内容所指的主存单元。下表给出了上述指令的取指和译码阶段的每个节拍(时钟周期) 的功能和有效控制信号。请按表中描述的方式，用表格列出指令执行阶段每个节拍的功能和有效控制信号。时钟 功能 有效控制信号C1 MAR(PC) PCout, MARinC2MDRM(MAR)PC(PC)+1MemR, MDRinEPC+1C3 IR(MDR) MDRout, IRinC4 指令译码
5、无14、一个有 32 位程序地址空间，页面容量为 1KB，主存的容量为 8MB 的存储系统，问：(1) 虚页号字段有多少位？页表将有多少行？(2) 页表的每一行有多少位？页表的容量有多少字节？15、假设在一个采用组相联映像方式的 Cache 中，主存有 B0B7 共 8 块组成，Cache 有C0C3 共 4 块，组内块数为 2 块。每块的大小为 32 个字节，采用 FIFO 块替换算法。在一个程序执行过程中依次访问块地址流如下： B1，B4，B6 ，B3，B0，B4，B6 ，B2，B4 ，B5 （1） 写出主存地址的格式，并标出各字段的长度 （2） 写出 Cache 地址的格式，并标出各字段
6、的长度 （3） 画出主存与 Cache 之间各个块的映像对应关系 （4） 列出程序执行过程中 Cache 的块地址流分布情况。并计算 Cache 的块命中率 16. 设主存容量为 1MB ， Cache 容量为 16KB ，每字块有 16 个字，每字 32 位。 (1)若 Cache 采用直接相联映像，求出主存地址字段中各段的位数。 (2)若 Cache 采用四路组相联映像，求出主存地址字段中各段的位数。 17、有一主存Cache 层次的存储器，其主存容量 1MB，Cache 容量 64KB，每块8KB，若采用直接映象方式，求：主存的地址格式？主存地址为 25301H，问它在主存的哪一块？18
7、、 （10 分）已知某 8 位机的主存采用半导体存储器，内存容量为 32KB，若使用 4K4 位 RAM 芯片组成该机存储器，请计算需要的 RAM 芯片的数量，并画出这些芯片与 CPU 连接示意图。19、 某 16 位机所使用指令格式和寻址方式如下所示。该机有两个 20 位基值寄存器，四个 16 位变址寄存器，十六个 16 位通用寄存器。指令格式中的 S(源)，D(目标)都是通用寄存器，M 是主存中的一个单元。三种指令的编码方式如下图所示，其中操作码定义为:MOV (OP)=(A)H， MOV 是传送指令STA (OP)=(1B)H， STA 为写存储器指令LDA (OP)=(3C)H， LD
8、A 为加载指令请完成以下分析：（1）分析 CPU 完成哪一种操作所花时间最短？哪一种操作花时间最长？第二种指令的执行时间有时会等于第三种指令的执行时间吗？（2）下列情况下每个十六进制指令字分别代表什么操作？其中如果有编码不正确，如何改正才能成为合法指令？ (F0F1)H (3CD2)H (61C2)H 20、 一个 8 位的单总线计算机系统，其中寄存器定义为：指令寄存器(IR)，程序计数器(PC),数据寄存器(MDR)，地址寄存器(MAR)，状态寄存器(SR)，4 个通用寄存器（R0-R3） ，用户不可见暂存器（Z 和 Y） 。假定系统中只有 16 条指令，其中减法指令 SUB（SUB R0,R1）为单字节指令表示寄存器 R1 与 R0 相减，结果存放到 R0 中；SUBI 为双字节指令(SUBI R0,R1,I),功能为 R1 与立即数 I 之差，结果存放到寄存器 R0 中；双字节指令 Load(LOAD R0，R1，I)，是将内存单元地址（R1+I）中的内容加载到寄存器 R0 中。(I 为 8 位立即送)请写出以上 3 条指令执行的微操作序列，要求包含取指令过程。
