計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)綜合(中央處理器)模擬試卷3

計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)綜合(中央處理器)模擬試卷3(總分：50.00，做題時(shí)間：90分鐘)一、＜B＞單項(xiàng)選擇題1-40小題。下列每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是最符合題目要求的。〈/B〉(總題數(shù)：20，分?jǐn)?shù)：40.00)關(guān)于控制器的主要功能，下面說法中最準(zhǔn)確的是()。產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)從主存取出一條指令完成指令譯碼從主存取出一條指令、完成指令譯碼、產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)、指揮各部件完成指令指定的操作丿完整角度上講，控制器的主要功能可以表述為從主存取出一條指令、完成指令譯碼、產(chǎn)生時(shí)序信號(hào)、指揮各部件完成指令指定的操作。CPU功能不包括()。執(zhí)行指令控制執(zhí)行指令的順序執(zhí)行DMA操作丿檢測并響應(yīng)中斷DMA操作由：DMA控制器來執(zhí)行。CPU的功能還包括發(fā)現(xiàn)和處理“異?！?。存放當(dāng)前正在執(zhí)行的指令并為譯碼部件提供信息的部件是()。指令譯碼器程序計(jì)數(shù)器指令寄存器丿地址寄存器指令寄存器中主要存放的是當(dāng)前正在執(zhí)行的指令，而不是PC。下面各存儲(chǔ)器件中，用于存儲(chǔ)微程序的是()。主存Cache控制存儲(chǔ)器丿輔存控制存儲(chǔ)器在CPU內(nèi)部，主要存放微程序。從一條指令的啟動(dòng)到下一條指令的啟動(dòng)的間隔時(shí)間稱為()。時(shí)鐘周期機(jī)器周期工作周期指令周期丿本題主要考查的是指令周期的定義。設(shè)計(jì)微程序的人員是()。硬件設(shè)計(jì)人員丿軟件設(shè)計(jì)人員用戶管理員設(shè)計(jì)微程序的目的是為了控制時(shí)序，因此屬于硬件設(shè)計(jì)人員的工作范疇。在CPU的狀態(tài)寄存器中，若符號(hào)標(biāo)志為“1”，表示運(yùn)算結(jié)果是()。正負(fù)丿零不一定狀態(tài)標(biāo)志寄存器用來存放程序狀態(tài)字(PSW)。程序狀態(tài)字的各位表征程序和機(jī)器運(yùn)行的狀態(tài)，是參與控制程序執(zhí)行的重要依據(jù)之一。它主要包括兩部分內(nèi)容：一是狀態(tài)標(biāo)志，如進(jìn)位標(biāo)志(0、結(jié)果為零標(biāo)志(z)等，大多數(shù)指令的執(zhí)行將會(huì)影響這些標(biāo)志位；二是控制標(biāo)志，如中斷標(biāo)志、陷阱標(biāo)志等。符號(hào)標(biāo)志位SF=0表示為正數(shù)，符號(hào)標(biāo)志位SF=1表示為負(fù)數(shù)。下列說法中正確的是()。微程序控制方式和硬連線方式相比較，前者可以使指令的執(zhí)行速度更快若采用微程序控制方式，則可用pPC取代PC丿控制存儲(chǔ)器通常用RAM機(jī)器周期也稱為CPU周期在微程序控制方法中，pPC的作用與在指令控制過程中PC起到的作用相同。在計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中，CPU內(nèi)部包括程序計(jì)數(shù)器PC、存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寄存器MDR、指令寄存器IR和存儲(chǔ)器地址寄存器MAR等。若CPU要執(zhí)行的指令為：MOVR，#100(即將數(shù)值100傳送到寄存器R中)，則CPU00首先要完成的操作是()。100—R0100—MDRPC—MAR丿PC—IR無論運(yùn)行什么類型的指令，CPU首先需要取指令，取指令階段的第一個(gè)操作就是將指令地址(程序計(jì)數(shù)器PC中的內(nèi)容)送往存儲(chǔ)器地址寄存器。取指周期完成的微操作序列是公共的操作，與具體指令無關(guān)，取指令操作如下：(1)將程序計(jì)數(shù)器PC中的內(nèi)容送至存儲(chǔ)器地址寄存器MAR，記作(PC)—MAR； (2)向主存發(fā)讀命令，記作Read；(3)從主存中取出的指令送到存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寄存器MDR，記作M(MAR)—MDR；(4)將MDR的內(nèi)容送至指令寄存器IR中，記作(MDR)—IR；(5)將PC的內(nèi)容遞增，為取下一條指令做好準(zhǔn)備，記作(PC)+1一PC。題中雖然給出了一條具體的指令“MOVR0，#100”，實(shí)際上CPU首先要完成的操作是取指令，與具體指令是沒有關(guān)系的。構(gòu)成控制信號(hào)序列的最小單位是()。微程序微指令微命令丿機(jī)器指令控制信號(hào)序列的最小單位是微命令。通常情況下，微指令位數(shù)最長的編碼方法是()。直接表示法/直接控制法丿字段直接編碼表示法字段間接編碼表示法混合表示法此題考查不同的微指令編碼方法的特點(diǎn)：直接表示法/直接控制法速度最快，但位數(shù)最長，編碼空間利用率最低。微程序控制器比硬布線控制器慢，原因是()。增加了從外存讀微指令的時(shí)間增加了從主存讀微指令的時(shí)間增加了從IR中讀微指令的時(shí)間增加了從控制存儲(chǔ)器讀微指令的時(shí)間丿微程序的執(zhí)行過程中增加了從控存讀微指令的時(shí)間，因此使得其速度慢于硬布線控制器。相對(duì)于硬布線控制器，微程序控制器的特點(diǎn)是()。指令執(zhí)行速度較快，修改指令的功能或擴(kuò)展指令集難指令執(zhí)行速度較快，修改指令的功能或擴(kuò)展指令集容易指令執(zhí)行速度較慢，修改指令的功能或擴(kuò)展指令集難指令執(zhí)行速度較慢，修改指令的功能或擴(kuò)展指令集容易丿考查硬布線控制器和微程序控制器的特點(diǎn)。微程序是在()時(shí)被執(zhí)行的。安裝硬件安裝軟件執(zhí)行指令V故障診斷微程序的執(zhí)行是在指令執(zhí)行過程中的，通過執(zhí)行微程序產(chǎn)生時(shí)序控制信號(hào)，推進(jìn)指令執(zhí)行過程的進(jìn)行。當(dāng)微指令采用分段編碼時(shí)，我們將互斥性微命令()。放在同一段中用多級(jí)譯碼來區(qū)分放在不同段中V任意存放本題考查字段直接編碼的特點(diǎn)?；コ庑晕⒚钍侵覆荒芡瑫r(shí)或不能在同一個(gè)CPU周期內(nèi)并行執(zhí)行的微命令，反之則是可以并行執(zhí)行的微命令。異步傳送方式常用于()中，作為主要控制方式。微型機(jī)的CPU內(nèi)部控制V硬連線控制器微程序控制器串行I／O總線異步傳輸方式會(huì)用于微型機(jī)的CPU內(nèi)部控制。某計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)中共有101條不同的指令，采用微程序控制方式時(shí)，控制存儲(chǔ)器中具有的微程序數(shù)目至少是()。TOC\o"1-5"\h\z100102V103104除去101條機(jī)器指令所對(duì)應(yīng)的101個(gè)微程序外，至少還有一個(gè)取指微程序，所以至少有102個(gè)微程序。通常，一條機(jī)器指令對(duì)應(yīng)一個(gè)微程序。由于任何一條機(jī)器指令的取指令操作都是相同的，因此可以將取指令操作抽出來編成一個(gè)獨(dú)立的微程序，這個(gè)微程序只負(fù)責(zé)將指令從主存中取出送至指令寄存器。此外，也可以編出對(duì)應(yīng)問址周期的微程序和中斷周期的微程序。這樣，控制存儲(chǔ)器中的微程序個(gè)數(shù)應(yīng)等于指令系統(tǒng)中的機(jī)器指令數(shù)再加上對(duì)應(yīng)的取指、間址和中斷周期等公用的微程序數(shù)。若指令系統(tǒng)中具有n種機(jī)器指令，則控制存儲(chǔ)器中的微程序數(shù)至少有n+1個(gè)?？刂破魍娇刂品绞绞侵?)。由統(tǒng)一時(shí)序信號(hào)控制的方式V由握手信號(hào)控制的方式由中斷控制的方式由程序查詢控制的方式同步是指由統(tǒng)一時(shí)序信號(hào)控制。以下說法中，錯(cuò)誤的是()。指令執(zhí)行過程中的第一步就是取指令操作為了進(jìn)行取指令操作，控制器需要得到相應(yīng)的指令V取指令操作是控制器自動(dòng)進(jìn)行的在指令長度相同的情況下，所有取指令的操作都是相同的取指令操作完成的任務(wù)是將當(dāng)前指令從主存中取出來并送至指令寄存器中去。這是指令運(yùn)行過程中的第一步，與具體指令無關(guān)。取指令操作是控制器自動(dòng)進(jìn)行的，是控制器固有的功能。只要指令的長度相同，取指令的操作都是相同的。一條指令運(yùn)行過程可以分為3個(gè)階段：取指令階段、分析取數(shù)階段和執(zhí)行指令階段。其中取指令階段的操作對(duì)任何一條指令來說都是必須要執(zhí)行的操作，所以稱為公共操作。完成取指階段任務(wù)的時(shí)間稱為取指周期。如果指令長度不相同，長指令的取指令操作將要比短指令復(fù)雜。微指令中的微地址表示()。A.微操作的對(duì)象

存放微操作結(jié)果的地址微操作數(shù)地址后繼微指令地址V微地址表示的是后繼微指令地址。二、＜B＞綜合應(yīng)用題41—47小題。＜/B＞(總題數(shù)：5,分?jǐn)?shù):10.00)21?下圖所示的處理機(jī)邏輯框圖中，有兩條獨(dú)立的總線和兩個(gè)獨(dú)立的存儲(chǔ)器。已知指令存儲(chǔ)器IM最大容量為存放微操作結(jié)果的地址微操作數(shù)地址后繼微指令地址V微地址表示的是后繼微指令地址。二、＜B＞綜合應(yīng)用題41—47小題。＜/B＞(總題數(shù)：5,分?jǐn)?shù):10.00)21?下圖所示的處理機(jī)邏輯框圖中，有兩條獨(dú)立的總線和兩個(gè)獨(dú)立的存儲(chǔ)器。已知指令存儲(chǔ)器IM最大容量為16384字(字長18位)，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器DM最大容量是65536字(字長16位)。各寄存器均有“打入”(Rin)口法指令可寫為“ADDX(R)”。和"送出"(Rout)控制命令，但圖中未標(biāo)出。1其功能是(AC)+((R)+X)—AC，其中((R )+X)部分通過尋址方式指向數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，現(xiàn)取R為R。0 i 1 i i 1試畫出ADD指令從取指令開始到執(zhí)行結(jié)束的操作序列圖，寫明基本操作步驟和相應(yīng)的微操作控制信號(hào)。正確答案：(正確答案：加法指令“ADDX(Ri)”是一條隱含指令，其中一個(gè)操作數(shù)來自AC°，另一個(gè)操作數(shù)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中，地址由通用寄存器的內(nèi)容(R )加上指令格式中的X量值決定，可認(rèn)為這是一種變1址尋址。因此，指令周期的操作流程圖如下圖所示。相應(yīng)的微操作控制信號(hào)列在框圖外。22.如圖所示，某計(jì)算機(jī)的內(nèi)部數(shù)據(jù)通路如下：完成如下要求：(1)數(shù)據(jù)指令STAR，(R)，其12指令的功能是將寄存器R的內(nèi)容傳送至(R )中存儲(chǔ)的內(nèi)存地址所代表的存儲(chǔ)單元中。請(qǐng)畫出指令周期12流程圖。(2)標(biāo)出各微操作信號(hào)序列。給出圖中寄存器A、B、C、D的名稱。(2)簡述取指令的數(shù)據(jù)通路。(3)簡述取數(shù)指令LOADx的數(shù)據(jù)通路(完成功能(X)-AC，其中X為主存地址，由指令的地址碼字段給出)。(4)簡述存數(shù)指令STOREX的數(shù)據(jù)通路(完成功能(AC)-X，其中X為主存地址，由指令的地址碼字段給出)。(5)簡述加法指令A(yù)DDX的數(shù)據(jù)通路(完成功能(X)+(AC)-AC，其中X為主存地址，由指令的地址碼字段給出)。正確答案：(正確答案：(1)A為主存數(shù)據(jù)寄存器MDR，B為主存地址寄存器MAR，C為指令寄存器IR，D為程序計(jì)數(shù)器PC。(2)取指令的數(shù)據(jù)通路為：D-B-M-A-C。(3)取數(shù)指令：LOADX的功能是將指令地址碼字段指出的主存單元的內(nèi)容讀到累加器AC中。由于該機(jī)中數(shù)據(jù)寄存器MAR與AC無直接通路，故由圖可知，需要經(jīng)過ALU來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送。取指階段的數(shù)據(jù)通路同(1)，執(zhí)行階段的數(shù)據(jù)通路為：C(或A)-B-M-A-ALU-AC。(4)存數(shù)指令STOREX的數(shù)據(jù)通路取指階段同(2)，執(zhí)行階段為：C(或A)一一+B-MAC-A-M(5)加法指令A(yù)DDX的數(shù)據(jù)通路取指階段同(2)，執(zhí)行階段為： )執(zhí)行的完整流程。(1)數(shù)據(jù)傳送指令MOVX(R)，Y(R)，源和目的操作數(shù)地址均采用變址尋址，第124.某模型機(jī)的數(shù)據(jù)通路結(jié)構(gòu)如下圖所示。用寄存器傳送語句24.某模型機(jī)的數(shù)據(jù)通路結(jié)構(gòu)如下圖所示。用寄存器傳送語句(如PC-MAR)，擬出下列指令從讀取到01個(gè)參數(shù)X為源操作數(shù)的形式地址，第2個(gè)參數(shù)為目的操作數(shù)的形式地址，分別位于指令的第2個(gè)和第3個(gè)存儲(chǔ)字。(2)數(shù)據(jù)求反指令COM一一(R)，采用自減型寄存器間接尋址，結(jié)果送回自減后的地址單元。0正確答案：(正確答案：(1)MOVX(R)，Y(R)指令執(zhí)行流程中的前3步是完成取指令都有的公操作；01接下來的5步是去主存中取源操作數(shù)，把取出的數(shù)放在暫存器C中；然后的4步是形成目的操作數(shù)地址；

最后2步完成傳送操作。1)PC-MAR，Read：取指令2)M-MDR-IR3)PC+1-PC4)PC-MAR，Read；取

源操作數(shù)形式地址5)M-MDR-C6)PC+1-PC7)C+R-MAR，Read；形成源操作數(shù)有效地址，并取源操

0作數(shù)8)M-MDR-C；源操作數(shù)暫存C中9)PC-MAR，Read；取目的操作數(shù)形式地址10)M-MDR-D11)PC+1-PC12)D+R-MAR；形成目的操作數(shù)有效地址13)C-MDR；將源操作數(shù)送存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)寄存器14)MDR-M，

Write；將源操作數(shù)寫入目的有效地址中(2)COM一一(Rn)指令執(zhí)行流程中的前3步是取指令操作；接下來的2步是去主存中取源操作數(shù)，把取出的數(shù)放在暫存器D中：然后將D的內(nèi)容取反，寫入目的地址中。①PC—MAR,Read；取指令②M—MDR—IR③PC+1—PC④R—1一R,R一1—MAR,Read；修改R。000的內(nèi)容(源和目的操作數(shù)地址)⑤M—MDR—D：取出源操作數(shù)⑥D(zhuǎn)—MDR；將源操作數(shù)取反⑦M(jìn)DR—M,Write；寫入目的地址中)25.某計(jì)算機(jī)有如下部件：ALU,移位器，主存M,主存數(shù)據(jù)寄存器MDR,主存地址寄存器MAR,指令寄存器1R,通用寄存器R?R，暫存器C和Do(1)請(qǐng)將各邏輯部件組成一個(gè)數(shù)據(jù)通路，并標(biāo)明數(shù)據(jù)流向。(2)畫出“ADD