计算机组成原理：计算题及简答题及答案

计算机组成原理：计算题及简答题

一、计算题（要求写出详细的运算过程）

1.将二进制数据11101110B转换成八进制数、十进制数和十六进制数。（要求写出详

细步骤）

解：356Q,238D,EEH

2.将十进制数47化成二进制数，再写出各自的原码、反码、补码表示（符号位1位,

数值位7位，共8位）。

解：

（47）io=（0101111）2

247------1

223.......1

2I11........1原码00101111

25.....1反码00101111

22.........0补码o0101111

21........1

0之•计兑四斯画图谆早白

3.将十进制数一0.276和47化成二进制数，再写出各自的原码、反码、补码表示（符

号位1位，数值位7位，共8位）。

解：

(-0.276)io=(-0.0100011)2(47)10=(0101111)2

0.276*22|47...........1

00.552*2223-……1

10.104*2211...........1

00.208*225...........1

00.416*222---------0

00.832*221...........1

10.664*20

10.328

原码101000110101111

反码110111000101111

・

补码110111011计粉电前部裙降

4.将十进制数一0.288和49转换成二进制数，再写出各自的原码、反码、补码表示（符

号位1位，数值位7位，共8位）。

解：

0.288*2249---------1

00.576*2224...........0

10.152*22~n..........0

00.304*22~[6---------0

00.608*223……一1

10.216*221……一1

00.432*2

00.864

原码1010010000110001

反码1101101100110001

补码11011100计立讥沙瑁翻就防

5.将二进制数+1100101B转换为十进制数，并用8421BCD码表示。

解：4-1100101B=101D,十进制数101的8421BCD码为：003100000001

6.今有两数00100110和01000111,求两数之和。

(1)两数都是二进制码，结果用十进制表示；

(2)两数都是BCD码，结果用十进制表示。

解：(1)二进制码相加:001001104-01000111=01101101

用十进制表示的结果：=64+32+8+4+1=109。

(2)BCD码相加：00100110+01000111=01101101

进行+6修正：01101101+0110=01110011

用十进制表示的结果：=73。

7.x=-0.1011,y=-0.1100,用两种运算方法判断x+y是否溢出。

解：①采用单符号位操作检测方法：［x］补=1.0101,［y］补=1.0100

1.0101

+1.0100

0.1001

两个数均为负数，相加结果为正数，结果与两个操作数符号不一致，结果

溢出。

②采用变形码操作检测方法；反)补=11.0101,［y］补一11.0100

11.0101

+11.0100

10.1001

符号位的代码是10,两个符号位的代码不一致，表示运算结果溢出。

8.x=+0.1011,y=+0.1101,用两种运算方法判断x+y是否溢出。

解：①采用单符号位操作检测方法：［x］补=0.1011,［y］补=0.1101

0.1011

0.1101

1.1000

两个数均为正数，相加结果为负数，结果与两个操作数符号不一致，结果

溢出。

②采用变形码操作检测方法：［x］补=00.1011,［y］补=00.1101

00.1011

00.1101

01.1000

符号位的代码是01,两个符号位的代码不一致，表示运算结果溢出。

9.已知x=-0.1011,y=0.01Cl,要求用补码减法计算x—y=?,并给出计算过程,

同时指出计算结果是否溢出？

解:(l)X»=1.0101

(2)(-y)#=l.1011

(3)(x-y)lh=x补+(-y)补=1.0101+1.1011=1.0000

(4)没有溢出

10.对数据+10110B作规格化浮点数的编码，假定其中阶码采用5位补码(包括阶符1

位)，尾数采用11位补码(包括尾符1位)，底数是2。请写出该数的规格化形

式。

解:10110B=0.10110BX25(或0.10110BX2+0101B)

浮点格式为：0010101011000000

11.已知x=+0.1001,y=-0.0111,用补码一位乘法(布斯算法)计算xXy=?

解：xXy=—0.00111111

12.已知x=+0.1101,y=-0.1011,用补码一位乘法(布斯算法)计算xXy=?

解：xXy=-0.10001111

13.已知x=-0.0101,y=-0.0011,用补码一位乘法(布斯算法)计算xXy=?

解：xXy=0.00001111

14.已知X=2010・0.11011011,Y=2100・(-0.10101100),求X+Y。

解:X+Y=2OH•(-0.11101010)

15.今有以下两浮点数X和Y,阶码和尾数均以补码表示，已知：

X的阶码为0010,尾数为0.10Q1；Y的阶码为1101,尾数为L0111。

求XXY之值。

解：(1)阶码相加:0010+1101=1111

(2)尾数相乘：X处XY处=一0.01010001,或［XAJXY/补=1.10101111

(3)向左规格化，左移1位，阶码一1

乘积的阶码=阶码一1=1111—1=1110(补码)

乘积的尾数=1.01011110

(4)舍入(取4位结果)：1.0101+0.0001=1.0110(补码)

结果：阶码1110,尾数1.0110,均已补码表示。

16.设十进制数X=(+128.75)X2'10

(1)若(Y)2=(X),o,用定点数表示Y值。

(2)设用21个二进制位表示浮点数，阶码用5位，其中阶符用1位；尾数用16位,

其中符号用1位。阶码的基数为2.写出阶码和尾数均用原码表示的Y的机器数。

(3)写出阶码和尾数均用反码表示的Y的机器数。

(4)写出阶码和尾数均用补码表示的Y的机器数。

解：(1)Y=+10000000.11X210=0.001000000011=0.1000000011X22

(2)原码表示形式：尾符阶符阶码尾数

100000001100000

(3)反码表示形式:尾符阶符阶码尾数

011101

100000001100000

<4）补码表示形式:尾符阶符阶码尾数

011110

100000001100000

17.假设指令中地址码的值是1000,寄存器R中的数值是1000,地址为1000的存储

器中存储的数据为2000,地址为2000的存储单元中存储的数据是3000,PC的值

是4000,说出下述各寻址方式取得的数据是什么？

（1）直接寻址；（2）寄存器寻址：

（3）寄存器间接寻址；（4）存储器间接寻址；

（5）立即数寻址。

答：（1）直接寻址：2000：（2）寄存器寻址：1000：

（3）寄存器间接寻址：2000；（4）存储器间接寻址：3000；

（5）立即数寻址：1000o

18.基址寄存器的内容为2000H（H表示十六进制），变址寄存器内容为O3AOH,指令

的地址码部分是3FH,当前正在执行的指令所在地址为2B00Ho

（1）请求出变址编址（考虑基址）和相对编址两种情况的访存有效地址（即实际地

址）。

（2）设变址编址用于取数指令，相对编址用于转移指令，存储器内存放的内容如下：

地址内容

003FH2300H

2000H2400H

203FH2500H

233FH2600H

23A0H2700H

23DFH2800H

2B00H063FH

请写出从存储器中所取的数据以及转移地址。

（3）若采用直接编址，请写出从存储器取出的数据。

答：（1）变址编址访存有效地址为：2000H+03A0H+3FH=23DFH

相对编址访存有效地址为：2B00H+3FH=2B3FH

（2）取出数据为2800H,转移地址为2B3FH

（3）若机内设有基址寄存器，所取数据为2500H

若机内没有基址寄存器，所取数据为2300H

19.有一条相对寻址的无条件转移指令，存于内存的01000000B单元中，指令给出的

位移量D=01U00B,要求：

（1）计算指令的转移地址

（2）给出取该指令时PC的内容

（3）给出该指令执行结束时PC的内容。

解：（1）转移地址=（PC）+D=01011100B

（2）（PC）=01000000B

（3）（PC）=01011100B

20.设有单地址加法指令OPD,其中D为548AH；而(548AH)=32B9H,(32B9H)=3C5DH,

(3C5DH)=67E1H,(AC)=2007Ho试问：

(l)若OP是立即数寻址加法指令，那么该指令执行后，AC的内容是什么？

(2)若0P是直接寻址加法指令，那么该指令执行后，AC的内容是什么？

(3)若0P是间接寻址加法指令，那么该指令执行后，AC的内容是什么？

解：(1)AC的内容=(AC)+548AH=2007H+548AH=7491H

(2)AC的内容=(AC)+(548AH)=2007H+32B9H=52C0H

(3)AC的内容=(AC)+((548AH))=2007H+(32B9H)=2007H+3C5DH=5C64H

21.推算16Kx2位双译码器结构存储芯片的存储体阵列的行数和列数；用这种规格芯

片组织32Kx8存储器，画出连接示意图。

解：16K=2"，则需要14根地址线：若存储体阵列采用一维编址，则有2“行；

若存储体阵列采用二维编址，X向7条地址线，Y向7条地址线，则有27行、27

列,即128行、128列。

连接示意图如下图所示：

口口口口

22.设有若干片128Kx4位的SRAM芯片，问：

(1)采用字扩展方法构成1MB的存储器需要多少片SRAM芯片？

(2)该存储器需要多少位地址位？其中片选多少位？片内地址多少位？

(3)该存储器需要多少位数据总线？

(4)画出该存储器与CPU连接的结构图。

解：(1)该存储器需要1024K/128K=8片SRAM芯片；

(2)需要20条地址线，因为1M=1024K=220,其中高3位用于芯片选择,

低17位作为每个存储器芯片的地址输入(128K=217)；

(3)需要4位数据总线；

(4)结构图:

23.有若干片1MX8位的SRAM芯片，采用字扩展方法构成4MB存储器，问：

(1)需襄多少片RAM芯片？

(2)该4MB存储器需要多少地址位？

解：(1)需要4M/1M=4片SRAM芯片；(2)需要22条地址线；

24.设有若干片256Kx8位的SRAM芯片，问：

(1)采用字扩展方法构成2048KB的存储器需要多少片SRAM芯片？

(2)该存储器需要多少字节地址位？

解：(1)该存储器需要2048K/256K=8片SRAM芯片；

(2)需要21条地址线，因为*=2048K,其中高3位用于芯片选择，低18位作为

每个存储器芯片的地址输入。

25.设有若干片256Kx8位的SEAM芯片，问：

(1)如何构成2048KX32位的存储器？

(2)需要多少片RAM芯片？

(3)该存储器需要多少字节地址位？

解：(1)采用字位扩展的方法；(2)需要32片SRAM芯片；(3)需要23条地址线，

因为22Z2048K,其中高3位用于芯片选择，低18位作为每个存储器芯片的地址

输入；每个字32位，即4字节，需要2位地址可以访问到字节。21+2=23位字节

地址位。

26.设有若干片16Mx8位的SRAM芯片，问：

(1)如何构成64Mx32位的存储器？

(2)需要多少片RAM芯片？

(3)该存储器需要多少字节地址位？

(4)其中片选多少位？片内地址多少位？

（5）画出该存储器与CPU连接的结构图。

解：（1）采用字位扩展的方法；

（2）需要16片SRAM芯片，64/16=4,32/8=4,4*2=16；

（3）需要28条字节地址线，因为64M=226,其中高2位用于芯片选择，低24位

作为（4）每个存储器芯片的地址输入。每个字为32位，4字节，需要2位地址

才能访问到字节，因此总共需要28位地址；

（5）结构图:

27.用容量为1MB的存储器芯片，扩展成容量为4MB的存储器，问：

（1）需要多少片1MB的存储器芯片？

（2）应采用何种组织方式？

（3）需要多少位地址线？其中多少位用于访问存储器芯片？多少位用于片选？

（4）请画出存储器扩展的连接图。

答：（1）需要4MB/1MBE片芯片；

（2）只扩展容量，不扩展字长，应采用串联的组织方式（字扩展方式）；

（3）4MB地址空间需要22位地址线，其中20位地址线用于访问存储相芯片（1MB）,

另外2位地址线用于片选；

（4）该存储器扩展的连接图如下图：

CPU

28.用“128KX8位”的SRAM芯片设计一个总容量为“512KX16位”的存储器，既能

满足容量上的要求，又能满足字长的要求。问：

（1）需要多少片“128KX8位”的存储器芯片？

（2）应采用何种组织方式？

（3）需要多少位地址线？其中多少位用于访问存储器芯片？多少位用于片选？

答：（1）需要（512K/128K）X（16/8）=4X2=8片芯片；

（2）既要扩展容量，又要扩展字长，应采用字位同时扩展的组织方式；

（3）512K地址空间需要.9位地址线，其中17位地址线用于访问存储器芯片

（128K）,另外2位地址线用于片选。

29.设内存按字节编址，若8KX8bit存储空间的起始地址为7000H,则该存储空间的

最大地址编号为多少？

解：内存按字节编址，即内存字长为1字节=8位

8K=213,地址范围从OOOOOCOOOOOOOlllllllinill,即OOOOHlFFFH

若存储空间的起始地址为7000H,则该存储空间的最大地址编号为

7000H+lFFFH=8FFFH

30.若内存按字节编址，用存储容量32KX8bit的存储器芯片构成地址编号AOOOOH至

DPPFFH的内存空间，则至少需要多少片？

解：内存按字节编址，即内存字长为1字节二8位

内存空间地址编号从AOOOOH至DFFFFH,

则内存空间容量为DFFFFH-A0000H+l=40000H=2,8=28K

28K/32K=8

31.若内存按字节编址，用存储容量8KX8bit的存储器芯片构成地址编号7000H至

EFFFH的内存空间，则至少需要多少片？

解：内存按字节编址，即内存字长为1字节=8位

内存空间地址编号从7000H至EFFFH,

则内存空间容量为EFFF11-7000II+1=800011=215=25K

25K/8K=4

32.某计算机内存按字节编址，内存地址区域从44000H到6BFFFH。

（1）请问该内存共有多少K字节的存储容量？

（2）若采用16Kx4bit的SRAM芯片，构成该内存共需多少片？

解：(1)内存按字节编址，即内存字长为1字节=8位

内存空间地址编号从44000H至6BFFFH,

则内存空间容量为6BFFFH-44000I1+1=28000H=16OX2lo=16OK

(2)(160K/16K)X(8/4)=20

33.某计算机的字长是32位，其内存容量是1GB,若内存空间按字编址，那么其地址

范围是多少？(十六进制表示)

解：0000000"FFFFFFF

34.若一内存地址从4000H到43FFH,请问：该内存共有多少个内存单元？

解：内存空间地址从4000H至43FFH,

则内存空间共有43FFH-4000H+l=400H=2lo=1024个存储单元

35.要构成4MX8bit的存储器，请问：

(1)若采用256Kx8bit的芯片，需多少片？

(2)若采用512KXlbit的芯片，需多少片？

解：(1)4MX1024/256K=16片

(2)(4MX1024/512K)X(8/1)=64片

36.有一个512KX16位的存储器，由64KX1位的RAM芯片构成(芯片内是4个128

X128结构)，问：

(1)总共需要多少个RAM芯片？

(2)采用分散刷新方式，如单元刷新间隔不超过2ms,则刷新信号的周期是多少？

(3)采用集中刷新方式，设读/写周期T=0.1us,存储器刷新一遍最少用多少时间？

答：(1)总共需要(512/64)X16=128片；

(2)分散刷新的刷新周期=2ms/128=15.625us。

(3)集中刷新一遍的时间=0.1usX128=12.8us。

37.在CPU执行一段程序的过程中，Cache的存取次数为3800次，由主存完成的存取

次数为200次。若Cache的存取周期为5ns,主存的存取周期为25ns,请问：

(1)Cache的命中率为多少？

(2)CPU的平均访问时间为多少ns?

解：(1)3800/(3800+200)=0.95

(2)(5X3800+25X200)/4000=6ns

38.假设主存容量为“16MX32位“，cache容量为“64KX32位”，主存与cache之

间以每块4X32位大小传送数据，若采用地址直接映射方式，问：

(1)主存地址为多少位？其中块内地址为几位？块号为几位地址？主存标记(即组

号)为几位地址？

(2)cache地址为多少位？其中块内地址为几位？块号为几位地址？

答：(1)主存：16M存储空间，需要24位地址；

其中，块内4X32的容量需要2位地址；

16M/64K=256组，每组64K/4=16K块，因此，块号为14位(满足16K块的访问)；

主存标记(组号)为8位，满足对256组的访问。

(2)cache：64Kx32位，需要16位地址：

其中，块内4X32的容量需要2位地址；

64K/4=16K块，因此，块号为14位。

39.假设主存容量为“16MX32位"，cache容量为“64KX32位”，主存与cache之

间以每块4X32位大小传送数据，若采用全相联地址映射方式，问：

(1)主存地址为多少位？其中块内地址为几位？主存标记(即块号)为几位地址？

（2）cache地址为多少位？其中块内地址为几位？块号为几位地址？

答：（1）主存：16M存储空间，需要24位地址；

其中，块内4X32的容量需要2位地址；

16M/4FM块，因此，主存标记（即块号）为22位（满足对4M块的访问）。

（2）cache：64Kx32位，需要16位地址；

其中，块内4X32的容量需要2位地址；

64K/4=16K块，因此，块号为14位。

40.主存储器容量为4MB,虚存容量为1GB,虚拟地址和物理地址各为多少位？根据寻

址方式计算出来的有效地址是虚拟地址还是物理地址？如果页面大小为4kB,页

表长度是多少？

解：虚存容量=168=2州，主存容量=4MB=2Z2B,所以虚拟池址和物理地址分别

为30位和22位；

根据寻址方式计算出来的有效地址是虚拟地址；

4kB=2%,230B/2,2B=2'8,所以页表长度为*。

41.一个有32位程序地址空间，页面容量为1KB,主存的容量为8MB的存储系统，问：

（1）虚页号字段有多少位？页表将有多少行？

（2）页表的每行有多少位？页表的容量有多少字节？

解：（1）232B/1KB=222,页表的长度为2?2=4M行。

（2）主存的容量为8MB=2五，

主存中页框架的数量有223/21。=2"个。

页表中主存页号字段是13位长，加上其它信息将超过16位。

设页表的每一项为16位，页表的容量为4MX2=8MB.

42.一个有30位程序地址空间，页面容量为1KB,主存的容量为8MB的存储系统，问：

（1）虚页号字段有多少位？

（2）页表将有多少行？

（3）若页表的每一行包括实页号、装入位、有效位和替换位，问：页表的每一行有

多少位？

（4）页表的容量有多少字节？

答：（1）230B/lKB=220,虚页号字段有20位:

（2）页表的长度为22°=1M行。

（3）土存的容量为主存中页框架的数量有2翼/210-2累个。

页表中主存页号字段是13位长，加上其它信息位共16位。

（4）设页表的每一项为16位，页表的容量为1MX2=2MB。

二、简答题

43.请写出8位定点原码整数中能表示的最大正数、最小正数、最大负数和最小负数

的机器数形式，并用十进制表示其数值范围。

答：最大正数=0”正数1,最小正数二00000001

最大负数=10000001,最小负数=11111111

数值表示范围：负的2的7次方减1〜正的2的7次方加1

44.定点数的补码加减法运算如何判断溢出？

答：补码加减法运算判断溢出的条件如下：

（1）符号相同两数相加，结果符号与加数（或被加数）的符合不同，为溢出；

（2）采用双符号位，即正数的符号位位00,负数的符号位为11,符号位参与运

算，相加结果的两个符号位不同为溢出，10为负溢出，01为正溢出。

45.只读存储器有哪些形式？分别有什么特点？

答：只读存储器有以下几种形式：

①只读存储器有：掩模ROM（MROM）：信息制作在芯片中，不可更改；

②可编程ROM（PROM）：允许一次编程，此后不可更改；

③可擦除ROM（EPROM）：用紫外光擦除，擦除后可编程，并允许用户多次擦除和

编程；

④电抹可编程EEPROM（E2PROM）：采用加电方法在线进行擦除和编程，也可多

次擦写；

⑤FlashMem。”（闪存）：能够快速擦写的EEPROM,但只能按块（Block）擦除。

46.在计算机的主存中，常常设置一定的ROM区，试说明设置ROM区的目的。

答：计算机加电时，需要执行一段程序和设置一些初始数据，如果这些程序和数

据放在RAM区，那么断电后会丢失，所以把它放在ROM区。至于ROM区的大小则

由操作系统决定，可以将操作系统中很小一段程序保存在ROM中，加电启动计算

机后依靠这段程序将操作系统由磁盘调入主存。

47.设运算器某寄存器的内容为11110000,进位C=0,今分别执行以下移位操作：

逻辑左移、算术左移、循环左移（带进位）、逻辑右移、算术右移、循环右移（带进

位），

请写出执行移位指令后C与寄存器的内容。

答：c寄存器

移位前：011110000

逻辑左移：011100000

算术左移：011100000

循环左移（带进位）：111100000

逻辑右移：001111000

算术右移：011111000

循环右移（带进位）：001111000

48.试根据8位寄存器的初始内容以及相应的移位操作，分别写出操作后该寄存器的

内容，并分别填补到下表的空缺（1）至（4）中。

移位前寄存器的内容移位操作移位后寄存器的内容

11111111算术左移一位(1)

11101011算术右移一位(2)

01011011逻辑左移一位(3)

01011011小循环右移一位

答:

49.什么是指令？什么是指令系统？

答：由操作码和地址码组成，能由计算机硬件执行其规定操作的一条命令，称之

为指令。

指令和数据在计算机中都是以二进制代码形式表示的，不同的操作码代表不

同的指令。通常在一台计算机中有几十条乃至几百条指令。计算机中所有指令的

集合称之为指令集或指令系统。

50.一条指令包含那些信息？

答：（1）操作码：指定操作内容，例如执行加法运算或控制程序流转移等；

（2）操作数来源：指定操作数或操作数的地址；

（3）操作结果地址：保存处理结果的地址；

（4）下一条执行的指令地址：在大多数情况下，程序是顺序执行的，此时不

需要指出下一条指令的地址，仅当执行改变程序流的转移类指令时，需要给出下

一条执行的指令地址。

51.什么是指令的立即寻址方式？说明其经常的用途。

答：（1）指令中直接给出了噪作数（或指令格式为：0P立即数）

（2）立即寻址方式可用来提供常数，设置初值等。

52.在指令的寻址方式中，设Rx为变址寄存器，Rb为基址寄存器，PC为程序计数器。

试根据下表中各种寻址方式下有效地址（E）的算式，写出相应的寻址方式名称。

寻址方式名称有效地址算式

E=D

E=(D)

E=(PC)±D

E=(Rx)+D

E=(Rb)4-D

答:

寻址方式名称有效地址第式

立即数寻址E=D

直接寻址I--(D)

相对寻址(PC)±D

变址寻址E=(Rx)+D

基址寻址E=(Rb)+D

53.计算机中常用的寻址方式有哪些？其中哪些寻址速度较快？哪些速度较慢？

答：常用的寻址方式有：立即数寻址、直接寻址、间接寻址、寄存器直接寻址、

寄存器间接寻址、基址寻址、变址寻址、相对寻址。

其中，立即数寻址方式速度最快，其次是寄存器直接寻址、直接寻址、寄存器间

接寻址、间接寻址；

基址寻址、变址寻址和相对寻址方式因为要通过加法运算才能得到数据的有效地

址，因此速度比较慢一些。

54.指令兼容有哪些的优缺点？什么是向上兼容？

答：最主要优点：软件兼容；最主要缺点：指令字设计不尽合理，指令系统过于

庞大。

向上兼容：新机器可以兼容旧机器的所有软件，但旧机器不能兼容新机器上开发

的软件。

55.什么是指令系统兼容和指令系统向上兼容？讨论兼容的优缺点。

答：两种计算机的指令系统完全相同，称之为指令系统兼容。

在研制系列计算机的新型号或高档产品时，指令系统可以有较大的扩充，但

仍保留原来机种的全部指令，称之为指令系统向上兼容。

兼容机的软件可以相互交互使用，因此软件也是兼容的。指令系统向上兼容

则可将原有软件不作修改就可再新型号或高档产品上继续运行，称之为软件向上

兼容。其优点是可以保护用户在软件上的投资，缺点是指令系统越来越庞大，新

机种要保留原有机种的全部指令，即使是这些指令在新编写的程序中根本不使

用。

56.RISC指令系统有何特点？

答：指令种类少，选用使用频率比较高的指令，指令功能较简单，指令长度固定，

指令格式种类少，寻址方式种类少。CPU中设置较多的寄存器。一般指令的操作

数都在寄存器中，只有load和store指令访问存储器，可以减少访存次数。

57.讨论RISC和CISC在指令系统方面的主要差别。

答：（1）优先选取使用频率最高的一些简单指令，以及一些很有用但不复杂的

指令。避免复杂指令。

（2）指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少。指令之间各字段的

划分比较一致，各字段的功能也比较规整。

（3）只有取数/存数指令（load/store）访问存储器，其余指令的操作都在寄

存器之间进行。

（4）CPU中通用寄存器数量相当多。算术逻辑运算指令的操作数都在通用寄

存器中存取。

58.简答CPU控制执行一条ADD指令的过程。

答：CPU控制执行一条ADD指令的过程为：首先将程序计数器PC的内容送到地址

寄存器AR中；程序计数器内容加1,为取下一条指令做好准备；地址寄存器内容

被放到地址总线上；所选存储单元的内容经过数据总线，传送到数据缓冲寄存器

DR；缓冲寄存器的内容传送到指令寄存器IR；指令寄存器中的操作码被译码或测

试；CPU识别出指令ADD；CPU将指令寄存器中的地址码部分装入到地址寄存器；

将地址寄存器中的操作数的地址发送到地址总线上；由存储单元读出操作数，并

经过数据总线传送到数据缓冲寄存器。执行加操作：由数据缓冲寄存器来的操作

数送往ALU的一个输入端，已等候在累加器内的另一个操作数送往ALU的另一个

输入端，于是ALU将两数相加，并将结果保存到累加寄存器中，同时置状态寄存

器。

59.如果一条指令的执行过程分为取指令、指令分析、指令执行3个子过程，且这3

个子过程的延迟时间都相等，图1和图2分别指出指令的顺序执行方式和指令的

流水执行方式，请分析这两种执行方式的特点及优缺点。

取指K分析K执行K取指K+1分析K+1执行K+1

图1指令顺序执行方式

取指K分析K执行K

取指K+1分析K+1执行K+1

取指K+2分析K+2执行K+2

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图2指令流水执行方式

解答：顺序方式：

特点：各指令是顺序执行的，一条指令执行结束后另一条指令才可执行;

优点：控制简单；

缺点：速度慢。

流水方式：指令与指令之间存在并行执行部分，虽不能缩短一条指令的执行时间，

但可缩短一段指令的执行时间。另外，存在资源相关、数据相关及控制相关问题。

优点：速度快；

缺点：控制复制，存在资源相关、数据相关及控制相关问题。

60.一条加法指令的指令格式如下图所示:

操作码rs,rdrsl上的金融鲤谆平白

其中，rs,rd,rsl为通用寄存器地址；imm（或disp）为立即数（或位移

量）。

加法指令执行功能：将寄存器（rs）中的一个数与存储器中