级计算机组成原理期末试题带答案

—二三四五六七八学院班级学号姓名东北大学—二三四五六七八学院班级学号姓名2007—2008学年第一学期课程名称：计算机组成原理○一 （10分）填空题（每小题1分，答在各小题下面空白处 DRAM器之所以需要刷新是因为 ○计算机的器采用分级体系的主要目的 解决器在容量、速度、价格上的组合逻辑控制的计算机经常采用三级的时序体制，这三级的具体名称是： 。 主状态周期-节拍电位-节拍脉某SRAM，其容量为128K×16位，除电源和接地端外，该引 ○ ○某些计算机的中断分为不可中断和可中断，CPU对 不在I/O设备单独编址的方式中，输入输出操作使用 专门的I/O 指令周期是 的时间CPU

号内用“正确”/“错误”表示判断的结果。每小题1分）（错误CPU（错误相联器是按内容（关键字段）寻址的器（正确主存都是由易失性的随机读/写器构成的 错误广泛采用的奇偶，既能检测出奇数个数位的出错，又能检测出偶数个数位（错误）I/O设备（端口）（正确（错误半导体器的存取时间和存取周期是不相等的（正确双端口器中的“双端口”是指分离的读端口和写端口，这样使得CPU可以同时对该器进行读、写操作（错误 10．微程序控制方式和硬布线方式相比，前者可以使指令的执行速度更快（错误）

（15分）画出组合逻辑控制器框图，根据指令处理过程，结合解答：组合逻辑控制器框图如第五题答图所示（二者均可，也可用其他合理画法给出Ci+1=AiBi+（Ai⊕Bi）Ci可写为Ci+1=Gi+PiCiAiBi为参加运算的两个二进制位，Ci为低位传来的进位；②用n个这样的全加器构成并行加减法器时，进位的生成成为影响运算速度的关键，故考虑地位进位和操作数同时生成所有其他所需进位应是最为理 想。现已n=4为例带入上面逻辑表达式C2=G1+P1C1C1带入则C2=G1+P1G0+P1P0C0，同理有C

完成一条指令经过取指阶段和执行阶段（至运算至器微操作命序列形成部至输入设至输出设中断系时序电状态控制条控制组合逻辑控制器参考框图之封

为例，略高缓、主存、辅存Cache一般由SRAM构成，主存由DRAM构成，辅存由磁、光及磁光器构成。CPU可Cache、主存；Cache和主存之间可交换数据；主存和辅存之间可交换数据；但是CPU能直 辅存②Cache-主存之间主要依据程序运行的局部性原理，将CPU近期要的信按某种规则从主存映射到较之容量小、速度快、位于CPU和主存之间的Cache中，使CPU这个快速的器，从而弥补了主存在速度上的不足。一旦Cache 块的装入。Cache的全部功能由硬件实现

M1…MiT1…节拍电位脉冲发生N……第五题答图组合逻辑控制器框图（参考……（ 其逻辑符号如（

RAS3

RAS2

六题图所示）来组成4K×8bit 器。请回答以下问题设计 器共需要多少片这样的 画 体组成示意图，可根据需要使用 、门电路等密

2345678

1K×

1K×

1K×

1K×第六题图1K×1bit的 的逻辑符封

Y0 Y2

设计 器共需要这样的 片数为—（4K×8bit）/（1K×1bit）=32

第六题答图用32片1K×1bit的 构成 器 体组成示意..线（15分）某机的中断系统具有五级中断A、B、C、D和E，各级中断的响应次序由高到低依次是A→B→C→D→E。请回答以下问能否根据需要使这五级中断的处理次序不同于其响应次序？简要说明其原理现在假定已按照（1）中所述原理将中断处理次序改变成D→C→E→A→B；假设在该机CPU正常运行用户程序的时刻T，这五级中断请求同时出现（如第七题图所示），请在该图中画出CPU运行程序的轨迹。CPU运行程 中断服程序中断服程序 中断服程序程T时刻A，B，C，D和同时请求中

第七题图中断请求时刻示意图（将本题2完成在此图中

时间… 码的改变（软件设置）来实现中断处理有优先次序的改变…因为码存在IMR（中 字寄存器）中，其内容反映该级中断对应于其他中断级的优先次序，与IRR（中断请求寄存器）中内容一起（与逻辑）参加硬判优；正常设置的码是对应于中断响应次序的，即响应与处理的次序相一致；但是当有特定需要要改变处理次序使之与响应次序不一致时，即可通过改写IMR内容，让新的字参加到判优电路中来实现所需要的改变。（2）按题意所做CPU运行程序的轨迹如上面图中所示……（15分）M为主存，MAR为主存地址寄存器，MDR为主存数据寄存器，IR为指令寄存器，PC1功能的程序计数器，C、D存器，R0~R3为通用寄存器。ALU8种算术和逻辑运算功能F1~F8（图中只标出了F1和F8，其末位可以“+1L、右移R和直通V三种功能。请完成：设移位器与总线之间是直通的（即不需要微命令信号来控制，暂存器C、D与ALU之间也是直通的，则（1）中所连接完成的通路中共有多少个微命令（具体每个微命18按照（3）所设计的格式，写出取指令的微指令代码（不考虑顺序控制字段）MMCCDD图中共有32个微命令，分为7组：ALU8个——F1~F8，3个——L、R、V，M操作命令2RD、写WE，PC+11个，ALU末位+11BUS接收信息令7个——R0→BUS、R1→BUS、R2→BUS、R3→BUS、IR→BUS、PC→BUS、BUS送出信息令10个——BUS→R0、BUS→R1、BUS→R2、BUS→R3、BUS→IR、BUS→PC、BUS→MDR、BUS→MAR、BUS→C、BUS→D。移位 RV......DCM密第八题答图用单总线连接各功能部件（形式不唯一主ALU运移位ALU末位3位000——无操

4位0000——无操

2位00

4位0000

2位00

1位0——不

1位0——不001——R0送010——R1送011——R2送 100——R3送101——IR送110——PC送

0001——BUS送R0010010——BUS送R1100011——BUS送0100——BUS送0101——BUS送0110——BUS送

0001——0010——0011——0100——0101——