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1、2011 年上半年网络学院年上半年网络学院计算机原理计算机原理 作业作业 2姓名姓名:陈石友陈石友 学号学号:10821157 学习中心学习中心:东莞电子计算中心学习中心东莞电子计算中心学习中心 一一. 选择题：选择题：1. CPU 通过指令访问主存所用的程序地址叫做_B_；A.物理地址 B.相对地址 C.逻辑地址 D.真实地址2计算机的存储系统是指_D_；A.RAM B.ROMC.主存储器 D.cache，主存储器和外存储器3. 主存储器和 CPU 之间增加 cache 的目的是_A_；A.解决 CPU 和主存之间的速度匹配问题B.扩大主存储器的容量C.扩大 CPU 中通用寄存器的数量D.既
2、扩大主存容量又扩大 CPU 中通用寄存器的数量4. 某机器字长 32 位，存储容量 1MB，按字编址，它的寻址范围是 _C_。A. 1M B. 512KB C. 256K D. 256KB5某计算机字长是 16 位，它的存储容量是 64KB，按字编址，它的寻址范 围是_B_A.32K B.32KB C.64K D.64KB6某 RAM 芯片，其存储容量为 102416 位，该芯片的地址线和数据线数 目分别为_B_；A.20,16 B.10,16 C.10,24 D.1024,167. 计算机的存储器采用分级存储体系的主要目的是_D_A.便于读写数据 B.减小机箱的体积C.便于系统升级 D.解决
3、存储容量，价格和存取速度之间矛盾8. 相联存储器是指_C_进行寻址的存储器。A. 地址指定方式 B. 堆栈存取方式C. 内容指定方式 D. 地址指定与堆栈存取方式结合9. 在 cache 的地址映射中，若主存中的任意一块均可映射到 cache 内的任意 一块的位置上，则这种方法称为_A_。A. 全相联映射 B. 直接映射C. 组相联映射 D. 混合映射10. 在相对寻址方式中，若指令中地址码为 X，则操作数的地址为 _；A.(PC)+X B.变址寄存器+X C.X D.X+段基址11. 对于存储器中某个操作数的寻址称为_C_寻址。A. 直接 B. 间接 C. 寄存器直接 D. 寄存器间接12.
4、 程序控制类指令的功能是_D_。A. 进行算术运算和逻辑运算B. 进行主存与 CPU 之间的数据传送C. 进行 CPU 和 I/O 设备之间的数据传送D. 改变程序执行的顺序13. RAM 芯片串联时可以_B_；A. 增加存储器字长 B. 增加存储单元数量C. 虚拟内存 D. RAM14. 寄存器间接寻址方式中，操作数在_B_中；A. 内存 B. 存储器 C. 寄存器 D. 外部设备15. 若使 8 bit 寄存器 A 最高位清 0，可采用_A_；A. B. 7AFHA80AHAC. D. 80AHA80AHA16指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是_D_；A.可直接访问外存B.提供扩展操作
5、码并降低指令译码难度C.实现存储程序和程序控制D.缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性17. 微程序存放在_A_中。A. 控制存储器 B. RAMC. 指令寄存器 D. 内存储器18. 微周期指的是_B_所需要的时间；A. 执行一条微命令 B. 执行一条微指令C. 执行一段微程序 D. 执行一条机器指令19. 能够改变程序执行顺序的是_D_；A. 数据传送类指令 B. 移位操作类指令 C. 输入输出类指令 D. 转移类指令20. 以下四种类型指令中，执行时间最长的是_C_；A. RR 型 B. RS 型 C. SS 型 D. 程序控制指令21. 指令周期是指_C_。A. CPU 从主存取
6、出一条指令的时间B. CPU 执行一条指令的时间C. CPU 从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间D. 时钟周期时间22. 同步控制是_C_。A. 只适用于 CPU 控制的方式B. 只适用于外围设备控制的方式C. 由统一时序信号控制的方式D. 所有指令控制时间都相同的方式23下列指令中，_C_是用户不能使用的。A. 堆栈操作指令 B. 移位操作指令C. 特权指令 D. 字符串处理指令24. 在一个微周期中，下列叙述正确的是_；A. 只能执行一个微操作 B. 能执行多个微操作，但它们一定是并行的C. 能顺序执行多个微操作 D. 能执行多个微操作，但它们一定是相斥的25堆栈常用于_B_；A.
7、数据移位 B. 保护程序现场C. 程序转移 D. 输入输出二二. 填空题：填空题：1. 地址译码分为_单译码_方式和_双译码_方式。2. CPU 中，保存当前正在执行的指令的寄存器为_PC 程序计数器_，保存 下条指令地址的寄存器为_IR 指定寄存器_，保存 CPU 访存地址寄存器 为_内存地址寄存-AR_。3. 计算机的主存容量与_主板 BIOS 能识别的内存大小_有关，其容量为 _。4. 计算机系统中的存储器分为_内存储器_和_外存储器_。在 CPU 执行程序时，必须将指令存放在_内存_中。5. 在同一微周期中_指不能同时或不能在同一个节拍内并内并行执行的微操 作_的微命令，称之为互斥的微
8、命令；在同一微周期中_可以编码指能够同时 或在同一个节拍内并行执行的微操作_的微命令，称之为相容的微命令。显然， _必须各占一位_不能放在一起译码。6. 计算机存储器的最小单位为_位_，1KB 容量的存储器能够存 储_8192_个这样的基本单位。7. 对存储器的要求是_容量大_、_速度快_、_成本低_； 为了解决这三方面的矛盾，计算机采用_分级存储结构_体系结构。8Cache 介于主存和 CPU 之间，其速度比主存_快_，容量 比主存小很多，它的作用是弥补 CPU 与主存在_速度_上的差异。9. 指令的格式是由_操作码_和_地址码_组成的。10. 计算机指令系统往往具有多种寻址方式，操作数就是
9、指令的一部分称为 _立即数_寻址，操作数地址在指令中称为_直接_寻址， 当操作数地址在寄存器中，就采用_寄存器间接_寻址方式。11. 在寄存器间接寻址方式中，有效地址存放在_寄存器_中， 而操作数存放在_主存单元的地址_中。12. 在机器的一个 CPU 周期中，一组实现一定操作功能的微命令的组合， 构成一条_微指令_，它由_操作控制_和_顺序控制 _两部分组成。13. 微程序控制器的核心部件是_控制存储器(CM)_，它是一种_ 存成微程序的_存储器。14. CPU 周期也称为_机器同期_，一个 CPU 周期包含若干个_ 指令周期_。15. 在计算机中存放当前指令地址的寄存器叫_，在顺序 执行指
10、令情况下每执行一条指令，使寄存器自动_、在执行 _指令或_操作时，_应接 收新地址。三名词解释：三名词解释：1 cache 2. 相联存储器 3. 全相联映像 4. 组相联映像5. 寻址方式 6. 指令系统 7. RISC 8. 微程序1、cache，一种特殊的存储器子系统，其中复制了频繁使用的数据以利快速 访问.2、相联存储器，它是一种不根据地址而是根据存储内容来进行存取的存储 器3、全相联映像，是一种地址映像方式，每个主存块可映像到任何 cache 块4、组相联映像，的是将存储空间的页面分成若干组，各组之间的直接映像。5、寻址方式，指确定本条指令的地址及下一条要执行的指令地址的方法。6、指
11、定系统:一台计算机或一个计算机系统能够执行的各种指令的集合。7、RISC；精简指令系统计算机。8、微程序: 它是实现程序的一种手段,具体就是将一条机器指令编写成一段微程序。 四四. 问答题和计算题：问答题和计算题：1. 试述主存和辅存的区别？ 答：主存储器是计算机硬件的一个重要部件，其作用是存指令和数据，并能由 中央处理器直接随机存取。现代计算机是为了提高性能，又能兼顾合理的造价 往往采用多级存储体系。即由存储容量小，存取速度高的高速缓冲存储器，存 储容量和存取速度适中的存储是必不可少的。 辅助储存器，隶属于内存，是内存的补充和后援，储存容量大，用来储存当前 不在 CPU 的系统软件，待处理的
12、程序和数据。当要用到外存中的程序和数据时 才将它们从外存调入程序。所以外存只同内存交换信息，而不能被计算机的其 他部件所访问，作用：由于计算机的内存在断电后内容会自动消失，需要借助 外存来保存用户长期使用的软件和数据。2什么是指令？什么是微指令？试说明二者之间的关系。答：指令：指示计算机执行某种操作的命令称为指令。每条指令可以完成一个独立的操作，例如加法、减法、传送、移位等。指令是程序设计者进行程序设计的最小单位，也是机器硬件能理解并执行的语言。 微指令：控制部件通过抑制总线向执行部件发出的各种控制命令称为微命令。它是计算机中最基本的、不可再分的命令单元。在一个 CPU 周期中，一组实现一定功
13、能的微命令的组合，构成一条微指令。有序的微指令序列构成一段微程序。 一条指令对应一个微程序，微程序是由若干条微指令组成的有序序列3. 一个较完善的指令系统应包括哪几类指令？答：一个较完善的指令系统应当包含数据传送类指令、算术运算类指令、逻辑运算类指令、程序控制类指令、I/O 类指令、字符串类指令、系统控制类指令。4. 请用图示说明三级存储体系分别由那些部分组成，并比较 cache主存和 主存辅存这两个存储层次的相同点和不同点。 答：“Cache-主存”“主存-辅存”目 的为了弥补主存速度的不足 为了弥补主存容量的不 足 存储管理实现全部由专用硬件实现主要由软件实现访问速度的比值 （第一级比第二级） 大小几比一 几百比一 典型的块（页）几十个字节几百到几千个字节 CPU 对第二级的 访问方式 可直接访问均通过第一级失效时 CPU 是否切换
