計算機組成-復習提要ppt課件

1、復習提要題型2019年例 一。 填空題每空1分，共20分 二。選擇題單項 (每題2分，共30分) 三. 運用題3小題，共36分 四 綜合設(shè)計題2小題，共14分考試內(nèi)容重點考二、三、四、五四章內(nèi)容，期中考試考過的也要考的。第六七八章了解根本概念即可。第一章 計算機系統(tǒng)概論 馮諾依曼型計算機 計算機系統(tǒng)的層次構(gòu)造第二章 運算方法和運算器2.1數(shù)據(jù)與文字的表示源碼，反碼，補碼，移碼2.2定點加法、減法運算2.3定點乘法運算2.4定點除法運算2.5定點運算器的組成2.6浮點運算與浮點運算器 選擇：將十進制數(shù)選擇：將十進制數(shù)-27/64表示成表示成IEEE754規(guī)規(guī)范的范的32位浮點規(guī)格化數(shù)為位浮點規(guī)格

2、化數(shù)為 。 A3ED80000H B3FD80000H CBFD80000H DBED80000H 選擇：用選擇：用8位二進制定點小數(shù)表示的位二進制定點小數(shù)表示的-35/64的補碼為的補碼為 。 A00111010 B10111010 C01000110 D10111001 選擇：浮點加法器中的對階的選擇：浮點加法器中的對階的 。A、將較小的一個階碼調(diào)整到與較大的、將較小的一個階碼調(diào)整到與較大的一個階碼一樣一個階碼一樣 B、將較大的一個階碼調(diào)整到與較小的、將較大的一個階碼調(diào)整到與較小的一個階碼一樣一個階碼一樣C、將被加數(shù)的階碼調(diào)整到與加數(shù)的階、將被加數(shù)的階碼調(diào)整到與加數(shù)的階碼一樣碼一樣D、將加

3、數(shù)的階碼調(diào)整到與被加數(shù)的階、將加數(shù)的階碼調(diào)整到與被加數(shù)的階碼一樣碼一樣 填空：填空：16位帶符號二進制數(shù)所能表示的定點整數(shù)位帶符號二進制數(shù)所能表示的定點整數(shù)范圍是范圍是 。1221515 IEEE754規(guī)范規(guī)定的64位浮點數(shù)格式中，符號位為1位，階碼為11位，尾數(shù)為52位，那么它能表示的最大規(guī)格化正數(shù)為 。2-2-522-2-52* *21024 21024 期中考試答案有誤310分有兩個浮點數(shù)分有兩個浮點數(shù)N1=2j1S1,N2=2j2S2，其中階碼用，其中階碼用4位移碼、位移碼、尾數(shù)用尾數(shù)用8位原碼表示含位原碼表示含1位符號位。設(shè)位符號位。設(shè)j1=(11)2,S1=(+0.0110011)

4、2,j2=(-10)2,S2=(+0.1101101)2，求，求N1+N2，寫，寫出運算步驟及結(jié)果。出運算步驟及結(jié)果。310分有兩個浮點數(shù)N1=2j1S1,N2=2j2S2，其中階碼用4位移碼、尾數(shù)用8位原碼表示含1位符號位。設(shè)j1=(11)2,S1=(+0.0110011)2,j2=(-10)2,S2=(+0.1101101)2，求N1+N2，寫出運算步驟及結(jié)果。答：00判別。加數(shù)與被加數(shù)均不為0. 這步?jīng)]寫不扣分規(guī)格化： S1沒有規(guī)格化，先把它規(guī)格化，左規(guī)。 S1 = 0.1100110 j1 = 10此時10是真值，不是移碼。 S2曾經(jīng)規(guī)格化。對階。 j1=(10)2 j2=(-10)2

5、S2右移 4位， S2 = 0.0000110 (3) 尾數(shù)運算S=S1+S2 = 0.1100110 + 0.0000110 = 0.1101100運算時可用兩位符號位，用于判別能否溢出 00.1100110 + 00.0000110 = 00.1101100， 尾數(shù)無溢出 (4) 規(guī)格化S曾經(jīng)規(guī)格化。 (5) 舍入處置，溢出處置。無舍入，無溢出。最后結(jié)果：階碼 j=(10)2，用4位移碼表示為1010。尾數(shù) S=0.1101100，用8位原碼帶1位符號位表示為01101100. 1 13分知x=0.11011，y= -0.11111，請按以下要求計算 15分用變形補碼計算x-y，同時指出運

6、算結(jié)果能否溢出解： ， 結(jié)果有正溢出， 評分規(guī)范：步驟3分，結(jié)果2分28分用補碼乘法器計算xy解：x=0.11011 y= - 0.11111 補碼乘法器 x補=00.11011 y補=1.00001 -x補=11.00101 部分積 乘數(shù) 補充位 闡明 00.00000 1.00001 0 初始值，最后一位補0+-x補 11.00101 11.00101 右移一位 11.10010 11.0000 1 +x補 00.11011 00.01101右移一位 00.00110 111.000 0+0并右移一位 00.00011 0111.00 0+0并右移一位 00.00001 10111.0 0

7、+0并右移一位 00.00000 110111. 0+-x補 11.00101 11.00101 11011 故xy補=1.0010111011 xy= - 0.1101000101210分 知，設(shè)階碼3位，尾數(shù)6位，請按浮點運算方法求x+y解：1分 2分 求階差并對階EEEE補E補11 01100 10011 111 (-1) 浮11 100, 1.110101(0) 2分尾數(shù)求和 11. 1 1 0 1 0 1 00. 0 1 0 1 1 0 00. 0 0 1 0 1 11分規(guī)格化處置 尾數(shù)運算結(jié)果的符號位與最高數(shù)值位同值,應(yīng)執(zhí)行左規(guī)處置,結(jié)果為0.1011,階碼為 11 010。1分舍

8、入處置不需舍入1分判溢出 階碼符號位為00,不溢出,2分故得最終結(jié)果為0.1011002-6第三章 內(nèi)部存儲器+第9章虛存管理3.1存儲器概述3.2SRAM存儲器存儲器的擴展3.3DRAM存儲器3.4只讀存儲器和閃存3.5并行存儲器3.6Cache存儲器第9章補充 虛擬存儲器多級存儲對比Cache與虛存第三章例題 選擇：動態(tài)選擇：動態(tài)RAM的特點是的特點是 。 A 任務(wù)中存儲內(nèi)容會發(fā)生變化任務(wù)中存儲內(nèi)容會發(fā)生變化 B 任務(wù)中需動態(tài)改動訪存地址任務(wù)中需動態(tài)改動訪存地址 C 每次讀出后，需重寫一次每次讀出后，需重寫一次 D 每隔一段時間，需執(zhí)行一次刷新操作每隔一段時間，需執(zhí)行一次刷新操作 選擇：存

9、儲單元是指選擇：存儲單元是指( )。 A.存放一個二進制信息位的存儲元存放一個二進制信息位的存儲元 B. 存儲一個機器字的一切存儲元集合存儲一個機器字的一切存儲元集合 C. 存放一個字節(jié)的一切存儲元集合存放一個字節(jié)的一切存儲元集合 D.存儲二個字節(jié)的一切存儲元集合存儲二個字節(jié)的一切存儲元集合 選擇：直接映射選擇：直接映射cache的主要優(yōu)點是實現(xiàn)簡的主要優(yōu)點是實現(xiàn)簡單。這種方式的主要缺陷是單。這種方式的主要缺陷是 。A 它比其他它比其他cache映射方式價錢更貴映射方式價錢更貴B 假設(shè)運用中的假設(shè)運用中的2個或多個塊映射到個或多個塊映射到cache同一行，命中率那么下降同一行，命中率那么下降C

10、 它的存取時間大于其它它的存取時間大于其它cache映射方映射方式式D cache中的塊數(shù)隨著主存容量增大而中的塊數(shù)隨著主存容量增大而線性添加線性添加 選擇：某單片機字長選擇：某單片機字長32位，其存儲容量為位，其存儲容量為4MB。假設(shè)按字編址，它的尋址范圍是假設(shè)按字編址，它的尋址范圍是 。 A 1M B 4MB C 4M D 1MB 選擇：某選擇：某SRAM芯片，其容量為芯片，其容量為1M8位，除電源位，除電源和接地端外，控制端有和接地端外，控制端有E和和R/W#，該芯片的地址、，該芯片的地址、數(shù)據(jù)管腳引出線數(shù)目是數(shù)據(jù)管腳引出線數(shù)目是 。 A 20 B 28 C 30 D 32 選擇：雙端口

11、存儲器所以能進展高速讀選擇：雙端口存儲器所以能進展高速讀/寫操作，寫操作，是由于采用是由于采用 。 A 高速芯片高速芯片 B 新型器件新型器件 C 流水技術(shù)流水技術(shù) D 兩套相互獨立的讀寫電路兩套相互獨立的讀寫電路 選擇：在多級存儲體系中，主存與選擇：在多級存儲體系中，主存與CPU速速度不匹配的問題是由處理的。度不匹配的問題是由處理的。A. 主存主存輔存構(gòu)造輔存構(gòu)造 B. 虛擬存虛擬存儲器儲器C. 存儲器擴展存儲器擴展 D. cache主存構(gòu)造主存構(gòu)造 選擇：以下不屬于虛擬存儲器的管理方式選擇：以下不屬于虛擬存儲器的管理方式的是的是 。 A頁式頁式 B段式段式 C段頁式段頁式 D鏈鏈式式 填空

12、：虛擬存儲器管理技術(shù)分為頁式、填空：虛擬存儲器管理技術(shù)分為頁式、 式、式、 式三種。式三種。 填空：一個組相聯(lián)映射的填空：一個組相聯(lián)映射的Cache，有，有128塊，塊，每組每組4塊，主存共有塊，主存共有16384塊，每塊塊，每塊64個字，個字，那么主存地址共那么主存地址共 位，其中主存字塊標位，其中主存字塊標志應(yīng)為位，組地址應(yīng)為志應(yīng)為位，組地址應(yīng)為 位，位，Cache地址共地址共 位。位。 填空：設(shè)有填空：設(shè)有cache的容量為的容量為2K字，每個塊字，每個塊為為16字；主存的容量是字；主存的容量是256K字。那么該字。那么該cache可包容可包容 個塊，主存有個塊。個塊，主存有個塊。在直接

13、映象方式下，主存中的第在直接映象方式下，主存中的第256塊映象塊映象到到cache中塊中。中塊中。 選擇：設(shè)存儲器容量為選擇：設(shè)存儲器容量為32字，字長字，字長64位，位，模塊數(shù)模塊數(shù)m=4，分別用順序方式和交叉方式，分別用順序方式和交叉方式進展組織。存儲周期進展組織。存儲周期T=200ns，數(shù)據(jù)總線，數(shù)據(jù)總線寬度為寬度為64位，總線傳送周期位，總線傳送周期=50ns。那么。那么順序存儲器的帶寬是順序存儲器的帶寬是 ，交叉存儲器的，交叉存儲器的帶寬是帶寬是 A. 32107字字/s B. 32107位位/sC. 73107位位/s D. 73107字節(jié)字節(jié)/s 填空：按照存儲器的存取方式，可以

14、將存填空：按照存儲器的存取方式，可以將存儲器分為儲器分為 、 。 填空：要組成容量為填空：要組成容量為4K*32位的存儲器，需位的存儲器，需求求 片片4K*8位的靜態(tài)位的靜態(tài)RAM芯片并聯(lián)，芯片并聯(lián)，或者需求或者需求 片片1K*32位的靜態(tài)位的靜態(tài)RAM芯片芯片串聯(lián)。串聯(lián)。110分有一主存Cache層次的存儲器，其主存容量1MB，Cache容量64KB，每塊8KB，假設(shè)采用直接映象方式，求：1主存的地址格式？2主存地址為25301H，問它在主存的哪一塊？答：1主存/Cache 比為： 1M/64k=16,即需求將主存分成16個區(qū)。Cache容量/每塊容量= 64k/8k=8塊 因此，主存格式如

15、下：| 區(qū)號4位|塊號3位|塊內(nèi)地址13位|(2) 8K=2000H,25301H = 2000H * 12H+ 1301H 該地址在主存的第12塊從0開場數(shù) 37分CPU執(zhí)行一段程序時，cache完成存取的次數(shù)為2440次，主存完成存取的次數(shù)為60次，知cache存取周期為40ns，主存存取周期為200ns，求cache/主存系統(tǒng)的效率和平均訪問時間。 解：3分cache的命中率： 2分Cache/主存系統(tǒng)的效率： 2分平均訪問時間： ns 210分某機字長32位，存儲器按字節(jié)編址，CPU可提供數(shù)據(jù)總線8條D7D0，地址總線18條A17A0，控制線1條WE#，目前運用的存儲空間為16KB，全

16、部用4K4位的RAM芯片構(gòu)成，要求其地址范圍為08000H 0BFFFH可有地址重疊區(qū)。 請回答以下問題： 該CPU可訪問的最大存儲空間是多少？ 目前運用的存儲空間需求多少個上述RAM芯片？ 畫出CPU與RAM芯片之間的銜接圖。CPU44D7-D4D3-D0IO3-IO0IO3-IO0A11-A0122-4譯碼器A13A1244D3-D0IO3-IO0IO3-IO0A11-A01244D3-D0IO3-IO0IO3-IO0A11-A01244D3-D0IO3-IO0IO3-IO0A11-A012nWEA11-A0D7-D0D7-D4D7-D4D7-D4CSCSCSCSnWEnWEnWEnWE第

17、四章 指令系統(tǒng) 4.1 指令系統(tǒng)的開展與性能要求 4.2 指令格式 4.3 操作數(shù)類型 4.4 指令和數(shù)據(jù)的尋址方式 4.5 典型指令指令類型 RISC第四章例題 選擇：用于對某個存放器中操作數(shù)的尋址選擇：用于對某個存放器中操作數(shù)的尋址方式為方式為 。 A 直接直接 B 間接間接 C 存放器直存放器直接接 D 存放器間接存放器間接 選擇：程序控制類的指令功能是選擇：程序控制類的指令功能是 。 A 進展算術(shù)運算和邏輯運算進展算術(shù)運算和邏輯運算 B 進展主存與進展主存與CPU之間的數(shù)據(jù)傳送之間的數(shù)據(jù)傳送 C 進展進展CPU和和I/O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送 D 改動程序執(zhí)行的順序改動程

18、序執(zhí)行的順序 選擇：單地址指令中為了完成兩個數(shù)的算選擇：單地址指令中為了完成兩個數(shù)的算術(shù)運算，除地址碼指明的一個操作數(shù)以外，術(shù)運算，除地址碼指明的一個操作數(shù)以外，另一個數(shù)常需采用另一個數(shù)常需采用 。 A 堆棧尋址方式堆棧尋址方式 B 立刻尋址方式立刻尋址方式 C 隱含尋址方式隱含尋址方式 D 間接尋址方式間接尋址方式 選擇：存放器間接尋址方式中的操作數(shù)處選擇：存放器間接尋址方式中的操作數(shù)處在在 中。中。A. 通用存放器通用存放器 B. 主存主存 C. 數(shù)據(jù)緩數(shù)據(jù)緩沖器沖器 D. 輔助存儲器輔助存儲器210分某機的指令格式如下所示 X為尋址特征位：X=00：直接尋址；X=01：用變址存放器RX1

19、尋址；X=10：用變址存放器RX2尋址；X=11：相對尋址。設(shè)(PC)=1234H,(RX1)=0037H,(RX2)=1122HH代表十六進制數(shù)，請確定以下指令中的有效地址：4420H 2244H 1322H 3521H 4420H = 010001 00 00100000B 尋址位為：00，直接尋址。有效地址為20H2244H = 001000 10 01000100H尋址位為：10， 用變址存放器RX2尋址。有效地址為RX2+44H=1166H 1322H = 000100 11 00100010H尋址位為：11， 相對尋址。有效地址為PC+22H = 1256H3521H = 0011

20、01 01 00100001H尋址位為 01， 用變址存放器RX1尋址。有效地址為 RX1+ 21H = 0058H110分知某模型機指令長度為8位，其機器指令系統(tǒng)如下表所示：稱號助記符功能指令格式IR7 IR6 IR5 IR4IR3 IR2IR1 IR0加法ADD Rd, RsRd + RsRd0 0 0 0Rs1 Rs0 Rd1 Rd0減法SUB Rd, RsRd - RsRd0 0 0 1Rs1 Rs0 Rd1 Rd0邏輯與AND Rd, RsRd & RsRd0 0 1 0Rs1 Rs0 Rd1 Rd0存數(shù)STA Rd, RsRdRs 0 0 1 1Rs1 Rs0 Rd1 Rd

21、0取數(shù)LDA Rd, RsRsRd 0 1 0 0Rs1 Rs0 Rd1 Rd0條件轉(zhuǎn)移 JC R3假設(shè)C1 那么R3PC0 1 0 1 1 1 請寫出以下指令的二進制代碼，并闡明操作數(shù)的尋址方式1ADD R3，R0 答案：0000001103H，存放器尋址2LDA R1，R2 答案：0100 10 0149H存放器尋址，存放器間接尋址3JC R3 答案：0101 115C5F相對尋址評分規(guī)范:每條指令的二進制代碼2分，每個尋址方式1分。第五章第五章 中央處置器中央處置器5.1CPU功能和組成5.2指令周期*5.3時序產(chǎn)生器5.4微程序控制器及其設(shè)計微指令*5.5硬布線控制器及其設(shè)計*5.6傳

22、統(tǒng)CPU5.7流水CPU相關(guān)第五章例題 選擇：指令周期是指選擇：指令周期是指 。 A CPU從主存取出一條指令的時間從主存取出一條指令的時間 B CPU執(zhí)行一條指令的時間執(zhí)行一條指令的時間 C CPU從主存取出一條指令加上執(zhí)行一條從主存取出一條指令加上執(zhí)行一條指令的時間指令的時間 D 時鐘周期時間時鐘周期時間 選擇：以下選擇：以下 不屬于不屬于CPU的功能的功能A指令控制指令控制 B通道管理通道管理C數(shù)據(jù)加工數(shù)據(jù)加工 D時間控制時間控制 選擇：以下表達中正確描畫的句子是：選擇：以下表達中正確描畫的句子是： 。 A 同一個同一個CPU周期中，可以并行執(zhí)行的微周期中，可以并行執(zhí)行的微操作叫相容性微

23、操作操作叫相容性微操作 B 同一個同一個CPU周期中，可以并行執(zhí)行的微周期中，可以并行執(zhí)行的微操作叫相斥性微操作操作叫相斥性微操作 C 在不同的在不同的CPU周期中，可以并行執(zhí)行的周期中，可以并行執(zhí)行的微指令叫相斥性微操作微指令叫相斥性微操作 D 同一個同一個CPU周期中，不可以并行執(zhí)行的周期中，不可以并行執(zhí)行的微操作叫相容性微操作微操作叫相容性微操作 選擇：微程序控制器中，機器指令與微指選擇：微程序控制器中，機器指令與微指令的關(guān)系是令的關(guān)系是 。 A 每一條機器指令由一條微指令來執(zhí)行每一條機器指令由一條微指令來執(zhí)行 B 每一條機器指令由一段用微指令編成每一條機器指令由一段用微指令編成的微程序

24、來解釋執(zhí)行的微程序來解釋執(zhí)行 C 一段機器指令組成的程序可由一條微一段機器指令組成的程序可由一條微指令來執(zhí)行指令來執(zhí)行 D 一條微指令由假設(shè)干條機器指令組成一條微指令由假設(shè)干條機器指令組成 選擇：某存放器中的數(shù)值為指令碼，只需選擇：某存放器中的數(shù)值為指令碼，只需CPU中的中的 才干識別它。才干識別它。 A 指令譯碼器指令譯碼器 B 判別程序判別程序 C 微指微指令令 D 時序信號時序信號 選擇：運算器的中心部件應(yīng)該是選擇：運算器的中心部件應(yīng)該是 A數(shù)據(jù)緩沖器數(shù)據(jù)緩沖器 B程序計數(shù)器程序計數(shù)器 C算術(shù)算術(shù)/邏輯運算單元邏輯運算單元 D累加器累加器 選擇：微程序控制器中的微指令微程序選擇：微程序控

25、制器中的微指令微程序存儲在存儲在 。A內(nèi)存內(nèi)存 B控制存儲器控制存儲器 C 外外存存 D 通用存放器通用存放器 填空：流水CPU中的主要相關(guān)問題分別是：資源相關(guān)、 相關(guān)和 相關(guān)。為此，需求采用相應(yīng)的技術(shù)對策才干保證流水處置的正確性。 填空：CPU中保管當前正在執(zhí)行的指令的存放器是 ，指示下一條指令地址的存放器是 ，保管算術(shù)邏輯運算結(jié)果的存放器是 和 。 填空：填空：CPU經(jīng)過經(jīng)過 實現(xiàn)對各種操作信號實現(xiàn)對各種操作信號時間上的控制。時間上的控制。 填空：一條微指令可劃分為填空：一條微指令可劃分為 字段和字段和 字段。字段。 填空：按照設(shè)計方法不同，操作控制器可填空：按照設(shè)計方法不同，操作控制器可

26、分為時序邏輯型的分為時序邏輯型的 和存儲邏輯型的和存儲邏輯型的 。 填空：計算機由填空：計算機由 、 、 輸入輸入輸出設(shè)備五部分組成。輸出設(shè)備五部分組成。 填空：指令周期是指填空：指令周期是指 。12. 以下指令中存在 類型的數(shù)據(jù)相關(guān)；尋址方式為 。I1: MUL R4，R5 ；R4R5 R4I2: ADD R3，R4 ；R3+R4 R36，7，8/總線，外設(shè)，IO6.1 總線的概念和構(gòu)造形狀6.2 總線接口6.3 總線的仲裁集中式：3種6.4總線的定時和數(shù)據(jù)傳送方式7. 外圍設(shè)備概述磁盤存儲設(shè)備顯示設(shè)備輸入設(shè)備和打印設(shè)備8.1外圍設(shè)備的定時方式和信息交換方式8.2程序查詢方式8.3程序中斷方式8.4DMA方式8.5通道方式 選擇：在集中式總線仲裁中，選擇：在集中式總線仲裁中， 方式對方式對電路缺點最敏感。電路缺點最敏感。A 鏈式查詢鏈式查詢 B 獨立懇求獨立懇求 C 計計數(shù)器定時查詢數(shù)器定時查詢