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一、选择题
1.在间址周期中，_C_____。
A.所有指令的间址操作相同；
B。所有间接搜索存储器地址的指令一样的；
C。对于存储器间接搜索或存储器间接搜索的指令，它们的操作是不同的；
D以上都不对。
2.对相关数据进行分类、统计和分析，以获分析，以获得有价值的信息_C_____。
A. 数值计算B. 辅助设计C. 数据处理D. 实时控制
3.定点16位字长的字，用2的补码表示时，一个字能表示的整数范围是____A_。
A.-215 ~ （215 -1）B.-（215 –1）~ （215 –1）
C.-（215 1）~ 215 D.-215 ~ 215
4.根据传输信息的不同类型，系统总线分为___B___。
A. 地址线和数据线B. 地址线、数据线和控制线
C. 地址线、数据线和响应线D. 数据线和控制线
5.与内存储器相比，外存储器__B____。
A.速度快，容量大，成本高B.速度慢，容量大，成本低
C.速度快，容量小，成本高D.速度慢，容量大，成本高
- 一个256K×地址线和数据线总和为8的存储器___C___。
注解：256=地址线为8，256K*8.因此，后面的8是它的数据线
A.16 B.18 C.26 D.20
7.单总线结构CPU中间，连接到总线的多个部件___B___。
A在某一时刻，只有一个数据可以发送到总线，只有一个数据可以从总线接收；
B。在某一时刻，只有一个数据可以发送到总线，但有多个数据可以同时从总线接收；
C同时向总线发送多个数据，同时从总线接收多个数据；
D.数据可以同时发送到总线，但可以同时从总线接收数据。
8.机器字长64位，存储容量128位MB，若按字编址，其搜址范围为__B____。
A．16MB B．16M C．32M D. 32MB
指令周期是指__C____。
A.CPU从主存取出指令的时间B.CPU执行指令的时间
C.CPU从主存取出一个指令加上CPU执行此指令的时间D.时钟周期时间
10.以下数字中最小的数字是____A__。
A.（101001）2 B.（52）8C.（2B）16 D.（44）10
11.现代计算机系统中的存储系统指__D____。
A.RAM存贮器B.ROM存贮器C.主存贮器D.Cache、主存储器和外存储器
12、设X= —0.1011，则[-X]补为____C__。
A.0.1011 B.1.0100 C.1.0101 D.1.1001
运算器的主要功能是执行___B___。
A. 算术运算B. 算术操作与逻辑操作
C. 逻辑运算和初等函数运算D. 算术运算、逻辑运算和初等函数运算
在程序执行过程中，Cache主存的地址映射是由__C____。
A操作系统管理 B．程序员调度的
C．由硬件自动完成的 D．用户软件完成
15、CPU中的译码器主要用于____B__ 。
A．地址译码 B．指令译码
C．选择多路数据至ALU D．数据译码
16、在浮点机中，判断补码规格化形式的原则是____A__。
A．尾数的符号位与第一数位不同 B．尾数的第一数位为1，数符任意
C．尾数的符号位与第一数位相同 D．阶符与数符不同
17、存储字长是指___B___。
A．存放在一个存储单元中的二进制代码组合 B．存放在一个存储单元中的二进制代码位数
C．存储单元的个数 D．机器指令的位数
18、存放欲执行指令的寄存器是___D___。
A．MAR B．PC C．MDR D．IR
19、计算机中表示地址时，采用__D____ 。
A．原码 B．补码 C．反码 D．无符号数
20、CPU响应中断的时间是__C____。
A．中断源提出请求 B．取指周期结束
C．执行周期结束 D．间址周期结束
21、主存和CPU之间增加高速缓冲存储器的目的是____A__。
A．解决CPU和主存之间的速度匹配问题 B．扩大主存容量
C．既扩大主存容量，又提高了存取速度 D．扩大辅存容量。
22、指令寄存器的位数取决于___B___。
A．存储器的容量 B．指令字长 C．机器字长 D．存储字长
23、存储周期是指___C___。
A．存储器的写入时间
B．存储器进行连续写操作允许的最短间隔时间
C．存储器进行连续读或写操作所允许的最短间隔时间
D．指令执行时间
24、 为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的方法是采用____B__。
A. 通用寄存器 B. 堆栈 C. 存储器 D. 外存
25、总线通信中的同步控制是__B____。
A．只适合于CPU控制的方式 B．由统一时序控制的方式
C．只适合于外围设备控制的方式 D．只适合于主存
26、下列数中最小的是___D__。
A. （10010011）2 B. （92）16 C. （227）8 D. （143）10
27、 某机字长16位，其中1位符号位，15位表示尾数，若用定点小数表示，最小负小数为__B____。
A. –（1-2-14） B. –（1-2-15） C. – (1-2-16） D. – (215-1)
28、 设寄存器位数为8位，机器采用补码形式（含一位符号位）。对应于十进制数-38，
寄存器内为____C__。
A. (B8)16 B. (A6)16 C. (DA)16 D. (C8)16
29、 指令寄存器的作用是_B____。
A. 保存当前指令的地址 B. 保存当前正在执行的指令
C. 保存下一条指令 D. 保存上一条指令
30、 EPROM是指__B____。
A. 随机读写存储器 B. 光擦可编程的只读存储器
C. 电檫可编程的只读存储器 D. 只读存储器
31、指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是___D___。
A.可直接访问外存 B.提供扩展操作码并降低指令译码难度
C.实现存储程序和程序控制 D.缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性
32、下列关于微操作的描述正确的是____A__。
A.同一CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相容性微操作
B.同一CPU周期中，不可以并行执行的微操作叫相容性微操作
C.同一CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相斥性微操作
D.在不同的CPU周期，可以并行执行的微操作叫相斥性微操作
33、 一个16K×32位的存储器，其地址线和数据线的总和是__B____。
A.48 B.46 C.36 D.32
34、中断向量可提供___C___。
A．被选中设备的地址 B．传送数据的起始地址
C．中断服务程序入口地址 D．主程序的断点地址
35、在以DMA方式传送数据过程中，由于没有破坏__B____的内容，所以一旦数据传送完毕，主机可以立即返回原程序。
A. 寄存器 B. 程序计数器和寄存器
C. 指令寄存器 D. 非以上答案
36、直接寻址的无条件转移指令功能是将指令中的地址码送入____A__。
A．PC B．地址寄存器 C．累加器 D．ALU
37、__D____表示法主要用于表示浮点数中的阶码。
A. 原码 B. 补码 C. 反码 D. 移码
38、周期挪用（窃取）方式常用于__B__中。
A. 直接程序传送方式的输入/输出 B. 直接内存存取方式的输入/输出
C. 程序中断方式的输入/输出 D. CPU的某寄存器与存储器之间的直接程序传送
39、计算机问世至今，不管怎样更新，依然保持“存储程序”的概念，最早提出这种概念的是___C___。
A. 帕斯卡 B. 巴贝奇 C. 冯·诺依曼 D. 贝尔
40、四片74181ALU和一片74182CLA器件相配合，具有___B___传递功能。
A. 行波进位 B. 组内行波进位，组间先行进位
C. 组内先行进位，组间先行进位 D. 组内先行进位，组间行波进位
41、某SRAM芯片，其存储容量为64ⅹ16位，该芯片的地址线和数据线数目为__D____。
A. 64，16 B. 16，64 C. 64，8 D. 16，16
42、以下叙述中错误的是__B____。
A．指令周期的第一个操作是取指令；
B．为了进行取指令操作，控制器需要得到相应的指令；
C．取指令操作是控制器自动进行的；
D．指令第一字节含操作码。
43、 指出下面描述汇编语言特性的句子中概念上正确的句子__A____。
A.对程序员的训练要求来说，需要硬件知识
B.汇编语言对机器的依赖性低
C.用汇编语言编制程序的难度比高级语言小
D.汇编语言编写的程序执行速度比高级语言慢
45、一个16K×32位的存储器，其地址线和数据线的总和是___B___。
A．48；
B．46；
C．36；
D．32．
46、以下叙述__A____是错误的。
A．一个更高级的中断请求一定可以中断另一个中断处理程序的执行；
B．DMA和CPU必须分时使用总线；
C．DMA的数据传送不需CPU控制；
D．DMA中有中断机制。
47、__C____可区分存储单元中存放的是指令还是数据。
A．存储器；
B．运算器；
C．控制器；
D．用户。
48、某计算机字长是32位，它的存储容量是256KB，按字编址，它的寻址范围是__B____。
A．128K；
B．64K；
C．64KB；
D．128KB。
49、在整数定点机中，下述第__B____种说法是正确的。
A．原码和反码不能表示 -1，补码可以表示 -1；
B．三种机器数均可表示 -1；
C．三种机器数均可表示 -1，且三种机器数的表示范围相同；
D．三种机器数均不可表示 -1。
50、变址寻址方式中，操作数的有效地址是___C__。
A．基址寄存器内容加上形式地址（位移量）；
B．程序计数器内容加上形式地址；
C．变址寄存器内容加上形式地址；
D．以上都不对。
51、向量中断是__C____。
A．外设提出中断；
B．由硬件形成中断服务程序入口地址；
C．由硬件形成向量地址，再由向量地址找到中断服务程序入口地址
D．以上都不对。
52、一个节拍信号的宽度是指__C____。
A．指令周期；
B．机器周期；
C．时钟周期；
D．存储周期。
66、直接、间接、立即三种寻址方式指令的执行速度，由快至慢的排序是____C__。
A．直接、立即、间接；
B．直接、间接、立即；
C．立即、直接、间接；
D．立即、间接、直接。
68、在独立请求方式下，若有N个设备，则__B____。
A．有一个总线请求信号和一个总线响应信号；
B．有N个总线请求信号和N个总线响应信号；
C．有一个总线请求信号和N个总线响应信号；
D．有N个总线请求信号和一个总线响应信号。
69、下述说法中__C_是正确的。
A．半导体RAM信息可读可写，且断电后仍能保持记忆；
B．半导体RAM是易失性RAM，而静态RAM中的存储信息是不易失的；
C．半导体RAM是易失性RAM，而静态RAM只有在电源不掉时，所存信息是不易失的。
70、同步通信之所以比异步通信具有较高的传输频率是因为____D__。
A.同步通信不需要应答信号且总线长度较短
B.同步通信用一个公共的时钟信号进行同步
C.同步通信中，各部件存取时间较接近
D.以上各项因素的综合结果
71、下面对计算机总线的描述中，确切完备的概念是___D___。
A.地址信息、数据信息不能同时出现
B.地址信息与控制信息不能同时出现
C.数据信息与控制信息不能同时出现
D.两种信息源的代码不能在总线中同时传送
72、带有处理器的设备一般称为____A__设备。
A. 智能化 B. 自动化 C. 过程控制 D. 交互式
73、一条指令中包含的信息有 C 。
A．操作码、控制码；
B．操作码、向量地址；
C．操作码、地址码。
74、在各种异步通信方式中，__C____速度最快。
A．全互锁；
B．半互锁；
C．不互锁。
75、一个512KB的存储器，其地址线和数据线的总和是____。C 19+8=27
A．17；
B．19；
C．27。
76、在下列因素中，与Cache的命中率无关的是 C 。
A．Cache块的大小；
B．Cache的容量；
C．主存的存取时间。
77、在计数器定时查询方式下，若计数从0开始，则___A___。
A．设备号小的优先级高；
B．每个设备使用总线的机会相等；
C．设备号大的优先级高。
78、Cache的地址映象中，若主存中的任一块均可映射到Cache内的任一块的位置上，称作 B 。
A．直接映象；
B．全相联映象；
C．组相联映象。
79、中断服务程序的最后一条指令是__C____。
A．转移指令；
B．出栈指令；
C．中断返回指令。
80、微指令操作控制字段的每一位代表一个控制信号，这种微程序的控制（编码）方式是__B____。
A．字段直接编码；
B．直接编码；
C．混合编码。
81、在取指令操作之后，程序计数器中存放的是___C___。
A．当前指令的地址；
B．程序中指令的数量；
C．下一条指令的地址。
82、以下叙述中_A_____是正确的。
A．RISC机一定采用流水技术；
B．采用流水技术的机器一定是RISC机；
C．CISC机一定不采用流水技术。
83、在一地址格式的指令中，下列 B 是正确的。
A．仅有一个操作数，其地址由指令的地址码提供；
B．可能有一个操作数，也可能有两个操作数；
C．一定有两个操作数，另一个是隐含的。
84、I/O采用不统一编址时，进行输入输出操作的指令是___C___。
A．控制指令；
B．访存指令；
C．输入输出指令。
85、 B 寻址便于处理数组问题。
A．间接寻址；
B．变址寻址；
C．相对寻址。
86、超标量技术是___B___。
A．缩短原来流水线的处理器周期；
B．在每个时钟周期内同时并发多条指令；
C．把多条能并行操作的指令组合成一条具有多个操作码字段的指令。
87、以下叙述中____B__是错误的。
A．取指令操作是控制器固有的功能，不需要在操作码控制下完成；
B．所有指令的取指令操作都是相同的；
C．在指令长度相同的情况下，所有指令的取指操作都是相同的。
88、I/O与主机交换信息的方式中，中断方式的特点是__B____。
A．CPU与设备串行工作，传送与主程序串行工作；
B．CPU与设备并行工作，传送与主程序串行工作；
C．CPU与设备并行工作，传送与主程序并行工作。
89、用户与计算机通信的界面是___B___。
A．CPU；
B．外围设备；
C．应用程序；
D．系统程序。
90、零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址，它的操作数来自___C___。
A．立即数和栈顶；
B．暂存器；
C．栈顶和次栈顶；
D．程序计数器自动加+1。
91、主机与设备传送数据时，采用___A___，主机与设备是串行工作的。
A．程序查询方式；
B．中断方式；
C．DMA方式；
D．通道。
92、计算机中有关ALU的描述，__D____是正确的。
A．只做算术运算，不做逻辑运算；
B．只做加法；
C．能存放运算结果；
D．以上答案都不对。
93、所谓三总线结构的计算机是指__B____。
A．地址线、数据线和控制线三组传输线。
B．I/O总线、主存总统和 DMA总线三组传输线；
C．I/O总线、主存总线和系统总线三组传输线；
D．以上都不对。
94、集中式总线控制中，___A___方式对电路故障最敏感。
A．链式查询；
B．计数器定时查询；
C．独立请求；
D．总线式。
95、以下叙述___C___是正确的。
A．外部设备一旦发出中断请求，便立即得到CPU的响应；
B．外部设备一旦发出中断请求，CPU应立即响应；
C．中断方式一般用于处理随机出现的服务请求；
D．程序查询用于键盘中断。
96、下列___D___种说法有误差。
A．任何二进制整数都可用十进制表示；
B．任何二进制小数都可用十进制表示；
C．任何十进制整数都可用二进制表示；
D．任何十进制小数都可用二进制表示。
97、在控制器的控制方式中，机器周期内的时钟周期个数可以不相同，这属于___A___。
A．同步控制；
B．异步控制；
C．联合控制；
D．人工控制。
98、DMA访问主存时，向CPU发出请求，获得总线使用权时再进行访存，这种情况称作___B___。
A．停止CPU访问主存；
B．周期挪用；
C．DMA与CPU交替访问；
D．DMA。
99、采用变址寻址可扩大寻址范围，且__C____。
A．变址寄存器内容由用户确定，在程序执行过程中不可变；
B．变址寄存器内容由操作系统确定，在程序执行过程中可变；
C．变址寄存器内容由用户确定，在程序执行过程中可变；
D．变址寄存器内容由操作系统确定，在程序执行过程不中可变；
100、由编译程序将多条指令组合成一条指令，这种技术称做____C___。
A．超标量技术；
B．超流水线技术；
C．超长指令字技术；
D．超字长。
二、填空
1．计算机系统是一个硬件、软件组成的多级层次结构，它通常由A._______级、B.________级、C._________级、汇编语言级、高级语言级等组成，每一级上都能进行程序设计。
2．完成一条指令一般分为A.________周期和B.________周期，前者完成C.____________操作，后者完成执行指令操作。
3．微指令分成水平型微指令和A.______微指令两类，B.________可同时执行若干个微操作，所以执行指令的速度比C.__________快。实现机器指令的微程序一般是存放在D._________。
4．I/O的编址方式可分为A.________和B._________两大类，前者需有独立的I/O指令，后者可通过C._________指令和设备交换信息。
5．动态RAM靠A.____________的原理存储信息，因此一般在B.______时间内必须刷新一次，刷新与C._____址有关，该地址由刷新地址计数器给出。
6．虚拟存储器通常由 ______和 ______两级存储系统组成。为了在一台特定的机器上执行程序，必须把 _________映射到这台机器主存储器的 _______空间上，这个过程称为地址映射。
7．I/O与主机交换信息的方式中， 和 都需通过程序实现数据传送，其中 体现CPU与设备是串行工作的。
8．对于一条隐含寻址的算术运算指令，其指令字中不明确给出 中一个操作数通常隐含在 中。
9．在总线的异步通信方式中，通信的双方可以通过、 和 三种类型联络。
10．在微程序控制器中，一条机器指令对应一个 ，若某机有38条机器指令，通常可对应 。
11．完成一条指令一般分为 周期和 周期，前者完成 操作，后者完成 操作。
12．在写操作时，对Cache与主存单元同时修改的方法称作 ，若每次只暂时写入Cache，直到替换时才写入主存的方法称作 。
13．在小数定点机中，采用1位符号位，若寄存器内容为10000000，当它分别表示为原码、补码和反码时，其对应的真值分别为 、 和（均用十进制表示）。
14．指令寻址的基本方式有两种，一种是 顺序 寻址方式，其指令地址由 给出，另一种是 跳跃 寻址方式，其指令地址由 给出。
15．在一个有四个过程段的浮点加法器流水线中，假设四个过程段的时间分别是T1 = 60ns﹑T2 = 50ns﹑T3 = 90ns﹑T4 = 80ns。则加法器流水线的时钟周期至少为 。如果采用同样的逻辑电路，但不是流水线方式，则浮点加法所需的时间为 280 。
16．按序写出多重中断的中断服务程序包括、 、 、和中断返回几部分。
17．-变址寻址和基址寻址的区别是：在基址寻址中，基址寄存器提供
， 指令提供 ； 而在变址寻址中，变址寄存器提供 ，指令提供。
- 影响流水线性能的因素主要反映在和两个方面。
19．利用 指令进行输入输出操作的I/O编址方式为统一编址。
20． 和 组成存储系统的层次结构。
21.计算机软件一般分为两大类：一类叫A.___系统软件____,另一类叫B. __应用软件______。操作系统属于 C.___系统软件___ 类。
23.广泛使用的A.___SRAM___和B.___DRAM___都是半导体随机读写存储器。前者速度比后者C.__快____，集成度不如后者高。
24.由于存储器芯片的容量有限，所以往往需要在A.__字向____和B.___位向___两方面进行扩充才能满足实际需求。
25.RISC CPU是在克服CISC机器缺点的基础上发展起来的。它具有三个基本要素（1）一个有限的A.__指令集____、(2)CPU配备大量的B._通用寄存器_____、(3)强调C.__指令流水线____的优化。
26.存储器和CPU连接时，要完成A.___地址线___的连接；B.___数据线___的连接和C.__控制线____的连接，方能正常工作。
27.操作控制器的功能是根据指令操作码和A.___时序信号___，产生各种操作控制信号，从而完成B.___取指令___和执行指令的控制。
28.在计算机中，各部件间来往的信号可分成三种类型，它们是：___地址____、____数据___和_____控制__信号，通常这些信号通过__总线_____传送。
29. 8位二进制补码所能表示的十进制整数范围是_____-128_____至____127______，前者的二进制补码表示为_____10000000_____，后者的二进制补码表示为__01111111_______。
30. 移码常用来表示浮点数___阶码___部分，移码和补码除符号位___相反___外，其他各位相同。
32. I/O数据传送控制方式分为：程序直接控制、____中断控制___、____DMA___、通道和I/O处理机方式。
34. 在DMA方式中，CPU和DMA控制器通常采用三种方法来分时使用主存，它们是 、和 。
35. 一个总线传输周期包括 、 、 和 四个阶段。
36. CPU采用同步控制方式时，控制器使用 和 组成的多极时序系统。
37. 在组合逻辑控制器中，微操作控制信号由、和决定。
38.CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫
，它通常包含若干个 ，而后者又包含若干个 。 和 组成多级时序系统。
39. I/O与主机交换信息的控制方式中， 方式CPU和设备是串行工作的。 和 方式CPU和设备是并行工作的，前者传送与主程序是并行的，后者传送和主机是串行的。
三、名词解释
1．时钟周期
答：时钟周期：时钟脉冲频率的倒数，是CPU完成最基本的动作的时间。
2．系统总线
答：即外部总线，CPU和计算机系统中其他高速功能部件相互连接的总线
3．机器指令
答：机器指令是CPU能直接识别并执行的指令，它的表现形式是二进制编码。
4. 异步控制方式
答：不存在基标准时标，没有固定的周期节拍和严格的时钟同步，执行每条指令和每个操作需要多少时间就占用多少时间。
5．多重中断
答：多重中断即指CPU在处理中断的过程中，又出现了新的中断请求，此时若CPU暂停现行的中断处理，转去处理新的中断请求，即多重中断。
6．CMDR
答：CMDR是控存数据寄存器，用来存放从控存读出的微指令；顺序逻辑是用来控制微指令序列的，具体就是控制形成下一条微指令（即后继微指令）的地址，其输入与微地址形成部件（与指令寄存器相连）、微指令的下地址字段以及外来的标志有关。
7．总线判优
答：总线判优就是当总线上各个主设备同时要求占用总线时，通过总线控制器，按一定的优先等级顺序确定某个主设备可以占用总线。
8．系统的并行性
答：所谓并行包含同时性和并发性两个方面。前者是指两个或多个事件在同一时刻发生， 后者是指两个或多个事件在同一时间段发生。也就是说，在同一时刻或同一时间段内完成两种或两种以上性质相同或不同的功能，只要在时间上互相重叠，就存在并行性。
9．间接寻址
答： 间址需通过访存（若是多次间址还需多次访存）得到有效地址。
10操作命令和微操作
答：微操作命令是控制完成微操作的命令；微操作是由微操作命令控制实现的最基本操作。
11基址寻址
答：基址寻址有效地址等于形式地址加上基址寄存器的内容。
12指令字长
答：指令字长是指机器指令中二进制代码的总位数。
13周期窃取
答：DMA方式中由DMA接口向CPU申请占用总线，占用一个存取周期。
14硬件向量法
答：硬件向量法就是利用硬件产生向量地址，再由向量地址找到中断服务程序的入口地址。
15总线
答：总线是连接多个部件（模块）的信息传输线，是各部件共享的传输介质。
16指令流水
答：指令流水就是改变各条指令按顺序串行执行的规则，使机器在执行上一条指令的同时，取出下一条指令，即上一条指令的执行周期和下一条指令的取指周期同时进行。
17寻址方式
答：对指令的地址码进行编码，以得到操作数在存储器中的地址的方式。
18存储器带宽
答：每秒从存储器进出信息的最大数量，单位可以用字/秒或字节/秒或位/秒来表示。
18．RISC
答：精简指令系统计算机，只采用使用频度高、简单、执行速度快的指令类型。
19．向量地址
答： 向量地址是存放服务程序入口地址的存储单元地址，它由硬件形成
20．机器字长
答：CPU一次能处理的数据位数，它与CPU中寄存器的位数有关
四、计算题
1、已知X=+0.101111011*2+010，Y=0.1011101100*2+100，尾数及阶码均用变形补码计算，求X-Y=？
2、已知：A = ，B = 求：[A+B]补
答：由A =-11/16=-0.1011，B =-7/16=-0.011
得 [A]补 = 1.0101，[B]补 = 1.1001
∴ [A+B]补 = [A]补 = 1.0101
+[B]补 = 1.1001
0.1110
丢掉
两操作数符号均为1，结果的符号为0，故为溢出。
3、设机器数字长为8位（含一位符号位在内），若A = +15，B = +24，求 [A-B]补并还原成真值。
先将A和B转换为二进制形式： A = +15 = +0001111，B = +24 = +0011000 再根据其二进制形式将其转换为相应的补码： [A]补 = 00001111，[B]补 = 00011000，[-B]补 = 11101000 则 [A-B]补 = [A]补+[-B]补 = 11110111 因为补码的补码就等于真值，因此 A-B= [11110111]补 = -0001001 = -9。
- 已知：两浮点数x = 0.110101×2101，y = 0.101110×2011 求：x + y
答：x、y在机器中以补码表示为
[x]补 = 00,10; 00.1111 [y]补 = 00,01; 00.101111
① 对阶 [△j]补 = [jx]补- [jy]补 =
即△j = 1，表示y的阶码比x的阶码小1，因此将y的尾数向右移1位，阶码
5、设某机主频为8MHz，每个机器周期平均含2个时钟周期，每条指令平均有2.5个机器周期，试问该机的平均指令执行速度为多少MIPS？若机器主频不变，但每个机器周期平均含4个时钟周期，每条指令平均有5个机器周期，则该机的平均指令执行速度又是多少MIPS？
\解：先通过主频求出时钟周期，再求出机器周期和平均指令周期，最后通过平均指令周期的倒数求出平均指令执行速度。计算如下： 时钟周 期=1/8MHz=0.125×10-6 =125ns
机器周期=125ns×2=250ns
平均指令周期=250ns×2.5=625ns
平均指令执行速度=1/625ns=1.6MIPS
当参数改变后：
机器周期= 125ns×4=500ns=0.5μs
平均指令周期=0.5μs×5=2.5μs
平均指令执行速度=1/2.5μs=0.4MIPS
结论：两个主频相同的机器，执行速度不一定一样
- 设浮点数字长为32位，欲表示±6万的十进制数，在保证数的最大精度条件下，除阶符、数符各取1位外，阶码和尾数各取几位？按这样分配，该浮点数溢出的条件是什么？
解：若要保证数的最大精度，应取阶的基=2。
若要表示±6万间的十进制数，由于32768（215）< 6万 <65536（216），
则：阶码除阶符外还应取5位（向上取2的幂）。
故：尾数位数=32-1-1-5=25位 25（32）
该浮点数格式如下： 1 5 1 ³
按此格式，该浮点数上溢的条件为：阶码 25
- 在一个16位的总线系统中，若时钟频率为100MHz，总线传输周期为5个时钟周期，每一个总线传周期可传送一个字，试计算总线的数据传输率。
解：时钟频率为100MHZ，∴ T= 1 us 5个T=5×0.01us
100
∴数据传输率为 16/0.05=2/0.05us=40MB/s
8．设某计算机采用直接映象Cache，已知容量为4096B。
（1）若CPU依次从主存单元0，1，…，99和4096，4097，…，4195交替取指令，循环执行20次，问命中率为多少？
（2）如Cache存取时间为50ns，主存存取时间为500ns，Cache命中率为90%，求平均存取时间。
答：（１）由于出现最严重的块冲突，命中率为０。
（２）Tm100ns Tc10ns TaTc1-h Tm101-0.9510015 ns 或 Ta＝hTc1-hTm100.950.0510014.5ns 1 的说明：Cache 起始状态为空，CPU 读０号单元时，未命中必须访问主存， 同时将该单元所在的主存块调入 Cache 中，由于采用的是直接映像方式，只 能调入到 Cache 的０块中。但下一次 CPU 访问的是 4096 单元，未命中，并 把该单元所在的主存块调入 Cache 中，由于 Cache 容量为 4096B.可知 4096 单元对应的 Cache 块号也为 0.只能把原先调入的给替换掉。如同理，下一次 访问 1 号单元时也将不会命中，并再次替换 Cache 中的 0 块，如此下去，10 次中没有一次命中。故命中率为 0
- 总线在一个总线周期内并行传送2个字节的数据，设一个总线周期等于一个总线时钟，总线时钟频率为33MHz，求总线带宽是多少？
解:设总线带宽用Dr表示总线时钟周期用T=1/f表示一个周期传送的数据量用D表示根据总线带宽定义有 Dr = D/T=D×f=2B/s×33×106 = 66MB/s
10. 已知x和y，用变形补码计算x-y，同时指出运算结果是否溢出。
（1）x=+0.11011 y=-0.11111
- x=+0.10111 y=+0.11011
解：（1）先写出x和y的变形补码，再计算它们的差
[x]补=00.11011 [y]补=11.00001 [-y]补=00.11111
[x-y]补=[x]补+[-y]补=00.11011+00.11111=01.11010
∵运算结果双符号不相等 ∴ 为正溢出
X-Y=+1.1101B
（2）先写出x和y的变形补码，再计算它们的差
[x]补=00.10111 [y]补=00.11011 [-y]补=11.00101
[x-y]补=00.10111+11.00101=11.11100
∴ x-y= -0.001B 无溢出
五、简答题
1. 某机主存容量为4M×16位，且存储字长等于指令字长，若该机的指令系统具备120种操作。操作码位数固定，且具有直接、间接、立即、相对四种寻址方式。P335
（1）画出一地址指令格式并指出各字段的作用；
（2）该指令直接寻址的最大范围（十进制表示）；
（3）一次间址的寻址范围（十进制表示）；
（4）相对寻址的位移量（十进制表示）。
（1）画出一地址指令格式并指出各字段的作用；
（1）一地址指令格式为
| OP |
M |
A |
OP 操作码字段，共7 位，可反映120 种操作；
M 寻址方式特征字段，共3 位，可反映5 种寻址方式；
A 形式地址字段，共16 – 7 – 3 = 6 位 （1 分）
（2）该指令直接寻址的最大范围（十进制表示）；
直接寻