计算机组成原理习题III and IV篇-带答案

千里之行，始于足下让知识带有温度。第第2页/共2页精品文档推荐计算机组成原理习题IIIandIV篇-带答案计算机组成原理III/IV篇练习题参考答案（不保证全对）

一、挑选题

1.设寄存器内容为10000000，若它等于0，则为（C）。

A.原码

B.补码

C.反码

D.移码

2.假定有4个整数用8位补码分离表示r1=FEH，r2=F2H，r3=90H，r4=F8H，若将运算

结果存放在一个8位寄存器中，则下列运算会发生溢出的是(B)。

A.r1×r2

B.r2×r3

C.r1×r4

D.r2×r4

3.16位长的浮点数，其中阶码7位（含1位阶符），尾数9位（含1位数符），当浮点数

采纳补码表示时，所能表示的数的范围是（B）。

A.-264~+264（1-2-8）

B.-263~+263（1-2-8）

C.-263~+263（1-2-9）

D.-263（1-2-8）~263（1-2-8）

4.浮点数的表示范围和精度取决于（B）。

A．阶码的位数和尾数的机器数形式

B．阶码的机器数形式和尾数的位数

C．阶码的位数和尾数的位数

D．阶码的机器数形式和尾数的机器数形式

5.若浮点数用补码表示，则推断运算结果是否为规格化数的办法是（C）。

A.阶符与数符相同为规格化数

B.阶符与数符相异为规格化数

C．数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数

D.数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数

6.某机器字长16位，主存按字节编址，转移指令采纳相对寻址，由两个字节组成，第

一字节为操作码字段，其次字节为相对位移量字段。假定取指令时，每取一个字节PC自动加1。若某转移指令所在主存地址为2000H，相对位移量字段的内容为06H，则该转移指令胜利转以后的目标地址是（C）。

A.2022H

B.2022H

C.2022H

D.2022H

7.设相对寻址的转移指令占两个字节，第一字节是操作码，其次字节是相对位移量（用

补码表示），若CPU每当从存储器取出一个字节时，即自动完成（PC）+1PC。设当前PC的内容为2022H，要求转移到2022H地址，则该转移指令其次字节的内容应为（A）。

A.F5H

B.F7H

C.09H

D.07H

8.下列关于RISC的讲述中，错误的是（A）。

A．RISC普遍采纳微程序控制器

B．RISC大多数指令在一个时钟周期内完成

C．RISC的内部通用寄存器数量相对CISC多

D．RISC的指令数、寻址方式和指令格式种类相对CISC少

9.指令系统中采纳不同寻址方式的主要目的是（C）。

A.简化指令译码

B.提高访存速度

C.缩短指令字长，扩大寻址空间，提高编程灵便性

D.以上三项均包括

10.程序计数器的位数取决于（A）。

A.存储器的容量

B.寄存器的容量

C.机器字长

D.指令字长

11.某计算机的指令流水线由四个功能段组成，指令流经各功能段的时光（忽视各功能段

之间的缓存时光）分离是90ns、80ns、70ns和60ns，则该计算机的CPU时钟周期至少是（A）。

A．90nsB.80nsC.70nsD.60ns

12.下列不会引起指令流水堵塞的是(A)。

A.数据旁路

B.数据相关

C.条件转移

D.资源矛盾

13.计算机主频的周期是指(B)。

A.指令周期

B.时钟周期

C.存取周期

D.机器周期

14.在控制器的控制信号中，相容的信号是（D）的信号。

A.可以互相替代

B.交替浮现

C.可以相继浮现

D.可以同时浮现

15.单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个常

需采纳__C____。

A.堆栈寻址方式

B.立刻寻址方式

C.隐含寻址方式

D.间接寻址方式

16.微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是__B____。

A.每一条机器指令由一条微指令来执行

B.每一条机器指令由一段微指令编写的微程序来解释执行

C.每一条机器指令组成的程序可由一条微指令来执行

D.一条微指令由若干条机器指令组成

17.CPU响应中断时，进入“中断周期”，采纳硬件办法庇护并更新程序计数器PC内容，

而不是由软件完成，主要是为了___A____。

A.能进入中断处理程序，并能正确返回源程序；

B.节约主存空间；

C.提高处理机速度；

D.易于编制中断处理程序；

18.为确定下一条微指令的地址，通常采纳断定方式，其基本思想是__C____。

A.用程序计数器PC来产生后继微指令地址

B.用微程序计数器μPC来产生后继微指令地址

C.通过微指令挨次控制字段指定或由指定的判别字段控制产生后继微指令地址

D.通过指令中指定一个特地字段来控制产生后继微指令地址

二、简答题（答案略，自己查书）

1.说明浮点加、减法运算的基本步骤。

2.画出指令周期的流程图，分离说明图中每个子周期的作用。

3.控制器中常采纳哪些控制方式，各有何特点？

4.微指令字中操作控制字段有哪些控制办法？各有何特点？

5.设相对寻址的转移指令占3个字节，第一字节为操作码，其次字节为相对位移量（补码表示）的低8位，第三字节是相对位移量（补码表示）的高8位。每当CPU从存储器取一个字节时，即自动完成(PC)+1→PC。

（1）若PC当前值为256（十进制），要求转移到290（十进制），则转移指令的其次、三字节的机器代码是多少？

（2）若PC当前值为128（十进制），要求转移到110（十进制），则转移指令的其次、三字节的机器代码又是多少？

6.某机有五个中断源L0、L1、L2、L3、L4，按中断响应的次序由高向低排序为L0→L1→L2→L3→L4，现要求中断处理次序为L1→L3→L4→L0→L2，写出各中断源的屏蔽字。

三、计算题

1.某计算机指令长度为16位，存储器直接寻址空间为128字，变址时位移量为－64～＋63，8个通用寄存器均可作为变址寄存器。设计一套指令系统格式，满足下列寻址类型的要求。

（1）直接寻址的二地址指令3条。

（2）变址寻址的一地址指令12条。

（3）直接寻址的一地址指令16条。

（4）寄存器寻址的二地址指令24条。

（5）零地址指令为32条。

试问：若支配寄存器寻址的一地址指令，最多还能容纳多少条？

答：答案略。参考书323页例题7.4

2.某计算机字长32位，有16个通用寄存器，主存容量为1M字，采纳单字长二地址指令，共有64条指令，试采纳四种寻址方式（寄存器、直接、变址、相对）设计指令格式。（提醒：该指令格式可以实现RR型，RS型寻址功能）

答：

64条指令需占用操作码字段（OP）6位，源寄存器和目标寄存器各4位，寻址模式（X）2位，形式地址（D）16位，其指令格式如下：

寻址模式定义如下：

X=00寄存器寻址操作数由源寄存器号和目标寄存器号指定

X=01直接寻址有效地址E=(D)

X=10变址寻址有效地址E=(Rx)＋D

X=11相对寻址有效地址E=（PC）＋D

其中Rx为变址寄存器（20位），PC为程序计数器（20位），位移量D可正可负。该指令格式可以实现RR型，RS型寻址功能。

3.已知x=-0.1001,y=+0.1100,用加减交替法，求[x/y]补，写出运算过程。（6分）

答：

[x]补=1.0111

[y]补=0.1100

[-y]补=1.0100

结果为：1.0101。

这里注重，由于末位恒置1导致误差。

4.设CPU中各部件及其互相衔接关系如下图所示。图中W是写控制标志，R是读控制标

志，R1和R2是暂存器。（10分）

（1）假设要求在周期由ALU完成(PC)+1→PC的操作（即ALU可以对它的一个源

操作数完成加1的运算）。要求以最少的节拍写出取指周期所有微操作命令及

节拍支配。

（2）写出指令ADD#α(#为立刻寻址特征，隐含的操作数在ACC中)在执行阶段

所需的微操作及节拍支配。

答：

（1）因为(PC)+1→PC需由ALU完成，因此PC的值可作为ALU的一个源操作数，

靠控制ALU做+1运算得到(PC)+1，结果送至与ALU输出端相连的R2，然后

再送至PC。

关键是要考虑总线矛盾的问题，故取指周期的微操作命令及节拍支配如下：

T0PC→