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1、计算机组成原理试题答案一、选择题（共8分，每题1分）1B、2D、3A、4B、5A、6D、7C、8C二、填空题（共20分，每空1分）1独立请求方式；链式查询2，移码，补码3硬件向量法；软件查询法；向量地址形成部件（编码器）；中断识别程序420；6；296515；16；15；15641327575ns8统一编址三、简答题（共16分，每题4分）1、 总线标准是国际公布或推荐的互连各个模块的标准，这个标准为各模块互连提供一个标准界面（接口），这个界面对它两端的模块都是透明的，即界面的任一方只需根据总线标准的要求来完成自身一方接口的功能，而不必考虑对方与界面的接口方式。1分ISA总线，EISA总线，PC
2、I总线3分2、 指令周期是完成一条指令所需的时间，包括取指令、分析指令及执行指令所需的全部时间。机器周期是指同步控制中，被确定为全部指令执行过程中的归一化基准时间，通常等于取指时间（或访存时间）。时钟周期是时钟频率的倒数，也可称为节拍，它是处理操作的最基本单位。3分一个指令周期包含若干个机器周期，一个机器周期又包含若干个时钟周期（节拍）。1分3、 单重分组跳跃进位就是将n位全加器分成若干小组，小组内的进位同时产生，小组与小组之间采用串行进位。2分双重分组跳跃进位链是将n位全加器分成几个大组，每个大组又包含几个小组，每个大组内所包含的各个小组的最高位进位是同时形成的，小组内的其他进位也是同时形成
3、的，大组与大组间采用串行进位。2分4、 针对存储器，可以采用Cache-主存层次的设计或采用多体并行结构提高整机的速度；1分针对控制器，可以通过指令流水设计技术或超标量设计技术提高整机的速度；1分针对运算器，可以对运算方法加以改进或用快速进位链；1分针对I/O系统，可以运用DMA技术提高CPU的效率。1分四、（10分）以I/O设备的中断处理过程为例，一次程序中断大致可分为五个阶段。每点2分（1）中断请求CPU启动I/O后，I/O进入自身准备阶段，当其准备就绪时，便向CPU提出中断请求。（2）中断判优当同时出现多个中断请求时，中断判优逻辑（硬件排队或软件排队）选择出优先级最高的中断请求，待CPU
4、处理。（3）中断响应如果允许中断触发器为“1”，请求中断的设备又未被屏蔽，系统便进入中断响应周期。在该周期内，CPU自动执行一条中断隐指令，将程序断点及程序状态字保存起来，同时硬件关中断，并把向量地址送PC。（4）中断服务中断响应周期结束后，CPU转入取指周期，此时按向量地址取出一条无条件转移指令（或按向量地址查入口地址表），转至该向量地址对应的中断服务程序入口地址，便开始执行中断服务程序（包括保护现场、与I/O传送信息和恢复现场）。（5）中断返回中断服务程序的最后一条指令即是中断返回指令，执行该指令即返回到程序断点，至此一次程序中断结束。五、（8分）（1）指令格式为：736OP寻址M1分直接
5、寻址的最大范围，一次间址的范围，立即数（有符号数）的范围，相对寻址的位移量4分（2）取双字长32位，指令格式为：736OP寻址MM161分（3）相对寻址的最大特点是转移地址不固定，它可随PC值的变化而变，因此，无论程序在主存的哪段区域，都可正确运行，对于编写浮动程序特别有利。1分（4）间接寻址1分六、（8分） 由 ，得 x补 = 1.0011，y补 = 1.0101，-x补 = 2分部 分 积乘 数yn附加位yn+1说 明 0 0 . 0 0 0 0+ 0 0 . 1 1 0 11 0 1 0 10初值z0补=0ynyn+1=10，部分积加-x补 0 0 . 1 1 0 1 0 0 . 0 1
6、 1 0+ 1 1 . 0 0 1 11 1 0 1 011位，得z1补ynyn+1=01，部分积加x补 1 1 . 1 0 0 11 1 . 1 1 0 0+ 0 0 . 1 1 0 11 1 1 0 1 01位，得z3补ynyn+1=10，部分积加-x补 0 0 . 1 0 0 1 0 0 . 0 1 0 0+ 1 1 . 0 0 1 11 1 1 1 011位，得z4补ynyn+1=01，部分积加x补 1 1 . 0 1 1 1 1 1 . 1 0 1 1+ 0 0 . 1 1 0 11 1 1 1 101位，得z4补ynyn+1=10，部分积加-x补 0 0 . 1 0 0 01 1
7、1 1最后一步不移位，得xy补5分1分七、（14分）（1）所用芯片的二进制地址范围：系统程序区：000000000000000000000000111111111111用户程序区：0000010000000000000000011111111111110000100000000000000000101111111111113分（2）1片4K8位ROM，2片4K8位RAM2分（3）9分八、（16分）1、（4分）采用存储逻辑的设计思想，将一条机器指令编写成一个微程序，每一个微程序包含若干条微指令，每一条微指令对应一个或几个微操作命令。然后把这些微程序存到一个控制存储器中，用寻找用户程序机器指令的办
8、法来寻找每个微程序中的微指令。这些微指令以二进制代码形式表示，每位代表一个控制信号，逐条执行每一条微指令，也就相应地完成了一条机器指令的全部操作。2、（4分）两种控制器的相同之处是：均有PC、IR、时序电路、中断系统及状态条件。不同之处主要是微操作命令序列形成部件不同，组合逻辑控制器的核心部件是门电路，微程序控制器的核心部件是控制存储器ROM。3、（8分）组合逻辑控制器完成STA M指令的微操作命令及节拍安排如下：取指周期2分T0 PCMAR，1R（读命令）T1 M(MAR) MDR，(PC) + 1PCT2 MDRIR，OP(IR) ID执行周期2分T0 Ad(IR) MAR，1W（即MMAR）T1 ACC MDRT2 MDRM(MAR)微程序控制器完成STA M指令的微操作命令及节拍安排如下：取指周期2分T0 PCMAR，1RT1 Ad(CMDR) CMART2 M(MAR) MDR，(PC) + 1PCT3 Ad(CMDR) CMART4 MDRIRT5 OP(IR) 微地址形成部件CMAR执行周期2分T0 Ad(IR) MAR，1W（即MMAR）T1 Ad(CMDR) CMART2 ACC MDRT3 Ad(CMDR) CMART4 MDRM(MAR)T5 Ad(CMDR) CMAR
