课后习题三第三六八九章.docx
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课后习题三第三六八九章
课后习题三（第三、六、八、九章）
1、CPU是指（B）
A.控制器B.运算器和控制器
C.运算器、控制器和主存D.运算器、控制器、主存和I/O
2、指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是（B）
A.可降低指令译码难度
B.缩短指令字长、扩大寻址空间、提高编程灵活性
C.实现程序控制D.提高指令执行速度
3、零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址，它的操作数来源自（C）
A.立即数和栈顶B.暂存器
C.栈顶或隐含约定的位置D.存储器
4、单地址指令中，为完成两个数的算术运算，除地址译码指明的一个操作数外，另一个数常采用（C）
A.堆栈寻址方式B.立即寻址方式
C.隐含寻址方式D.基址寻址方式
5、二地址指令中，操作数的物理位置安排，描述正确的是（C）
A.两个主存单元（且依然在现指令系统中采用）B.栈顶和次栈顶
C.主存单元或寄存器D.两个同时为寄存器不允许使用
6、操作数在寄存器中的寻址方式称为（C）寻址
A.直接B.立即
C.寄存器直接D.寄存器间接
7、寄存器间接寻址方式中，操作数在（C）
A.通用寄存器B.堆栈
C.主存单元D.I/O外设中
8、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.形式地址本身
9、采用基址寻址可扩大寻址范围，且（B）
A.基址寄存器内容由用户确定，在程序执行过程中一般不可变
B.基址寄存器内容由操作系统确定，在程序执行过程中一般不可变
C.基址寄存器内容由用户确定，在程序执行过程中可随意变化
D.基址寄存器内容由操作系统确定，在程序执行过程可随意变化
10、变址寻址和基址寻址的有效地址形成方式类似，但是（C）
A.变址寄存器内容在程序执行过程中是不可变的
B.在程序执行过程中，变址寄存器和基址寄存器的内容可以随意变化
C.在程序执行过程中，变址寄存器的内容可随意变化
D.以上均不对
11、堆栈寻址中，设A为累加器，SP为栈顶指针，[SP]为其指向的栈顶单元，如果进栈的动作顺序是（SP）－1SP，（A）[SP]，那么出栈的动作顺序是（A）
A.[SP]（A），（SP）＋1SP
B.（SP）＋1SP，[SP]（A）
C.（SP）－1SP，[SP]（A）
D.[SP]（A），（SP）－1SP
12、设变址寄存器为X，形式地址为D，某机具有先变址再主存间址的寻址方式，则这种寻址方式的有效地址为（C）
A.EA＝（X）＋DB.EA＝（X）＋（D）
C.EA＝（（X）＋D）D.EA＝（（X））＋D
13、设变址寄存器为X，形式地址为D，某机具有先主存间址再变址的寻址方式，则这种寻址方式的有效地址为（B）
A.EA＝（X）＋DB.EA＝（X）＋（D）
C.EA＝（（X）＋D）D.EA＝（（X））＋D
14、运算型指令的寻址和转移类指令的寻址不同点在于（A）
A.前者取操作数，后者决定程序转移地址
B.前者计算转移地址，后者取操作数
C.前者是短指令，后者是长指令
D.前者是长指令，后者是短指令
15、指令的寻址方式有顺序和跳跃两种，采用跳跃寻址方式可以实现（C）
A.程序的条件转移B.程序的无条件转移
C.程序的条件转移和无条件转移D.以上均不对
16、设相对寻址的转移指令占两个字节，第一个字节是操作码，第二个字节是相对位移量（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2000H，要求转移到2008H地址，则该转移指令第二个字节的内容应为（B）
A.08HB.06HC.0AHD.0CH
17、设相对寻址的转移指令占两个字节，第一个字节是操作码，第二个字节是相对位移量（补码表示），则转移的地址空间大小为（A）
A.256B.255C.254D.无法确定
18、下列几种寻址方式中，执行速度最快的是（B）
A.直接寻址B.立即寻址C.主存间接寻址D.基址寻址
19、指令周期是（C）
A.CPU执行一条指令的时间
B.CPU从主存取出一条指令的时间
C.CPU从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间
D.对应于不同的指令，时间长短一致
20、同步控制是（B）
A.只适用于CPU控制的方式B.由统一时序信号控制的方式
C.所有指令执行时间都相同的方式D.具有应答联络控制信号的方式
21、异步控制常用于（A）
A.CPU访问外设时B.微程序控制中
C.微型机的CPU控制中D.CPU访问主存时
22、下列说法中（C）是正确的
A.指令周期等于机器周期B.指令周期小于机器周期
C.指令周期大于机器周期D.指令周期是机器周期的两倍
23、下列说法中（A）是错误的
A.计算机的速度完全取决于主频
B.计算机的速度不完全取决于主频
C.计算机的速度与主频、机器周期内平均含主振周期数有关
D.计算机的速度与机器的平均指令执行速度有关
24、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成的微程序来解释执行
C.一段机器指令组成的程序可由一个微程序来执行
D.一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行
25、微指令执行的顺序控制问题，实际上是如何确定下一条微指令的地址问题，通常用的一种方法是断定方式，其基本思想是（C）
A.用微程序计数器来产生后继微指令地址
B.通过指令中指定一个专门字段来产生后继微指令地址
C.由设计者在微指令代码中指定，或者由设计者指定的判别测试字段控制产生后继微指令地址
D.后继微指令地址随机产生
26、Intel8086CPU是（B）
A.8位微处理器B.16位微处理器C.32位微处理器D.准16位微处理器
27、在微指令的控制方式中，若微操作命令个数已确定，则（C）
A.直接控制方式和编码控制方式不影响微指令的长度
B.直接控制方式的微指令字长比编码控制方式的微指令字长短
C.编码控制方式的微指令字长比直接控制方式的微指令字长短
D.两种控制方式的微指令长度无法比较
28、控制器的控制方式中，局部控制（B）
A.和异步控制相同，都不存在基准时标系统
B.属于同步控制，它和中央控制的基准时标是保持同步的
C.属于同步控制并有独立的时标系统，与中央控制的基准时标系统无关
D.属于异步控制，它和中央控制的基准时标应答联络
29、中断请求触发器用于（A）
A.向CPU发中断请求B.指示正有中断在进行
C.指示中断已经处理完成D.开放或关闭中断系统
30、中断允许触发器用于（D）
A.向CPU发中断请求B.指示正有中断在进行
C.指示中断已经处理完成D.开放或关闭中断系统
31、CPU响应中断的时间是（A）
A.一条指令结束B.外设提出中断
C.取指周期结束D.存储周期结束
32、程序计数器的位数取决于（A）
A.存储器的容量B.机器字长
C.指令字长D.存储字长
33、隐指令是指（B）
A.操作数隐含在操作码中的指令B.指令系统中没有的指令
C.在一个机器周期里完成全部操作的指令D.用户特殊使用的指令
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、指令寄存器的位数取决于（C）
A.存储器的容量B.存储字长
C.指令字长D.机器字长
36、同步通讯之所以比异步通讯具有较高的传输率是因为（E）
A.同步通讯不需要应答信号B.同步通讯方式的总线长度较短
C.同步通讯用一个公共的时钟信号进行同步
D.同步通讯中各部件存取时间比较接近
E.以上各项因素综合的结果
37、在数据传送过程中，数据由串行变并行或由并行变串行，这种转换是通过接口电路中的（B）实现的
A.数据寄存器B.移位寄存器
C.锁存器D.编码器和译码器
38、主机和设备传送数据时，采用（A），主机和设备是串行工作的
A.程序查询方式B.中断方式
C.DMA方式D.以上三种均可
39、主机和设备传送数据时，采用（C），CPU的效率最高
A.程序查询方式B.中断方式
C.DMA方式D.以上三种均可
40、下述（D）种情况会提出中断请求
A.产生存储周期“窃取”B.一次I/O操作结束
C.两数相加结果溢出D.上述B、C两项
41、中断发生时，程序计数器内容的压栈保护，是由（C）完成的
A.压栈指令B.转移指令
C.中断隐指令D.中断服务程序
44、在中断响应周期，置“0”中断允许触发器是由（A）完成的
A.硬件自动B.关中断指令
C.程序员在编制中断服务程序时设置的D.开中断指令
45、采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据要占用（C）的时间
A.一个指令周期B.一个机器周期
C.一个存储周期D.一个时钟周期
46、DMA方式（B）
A.既然能用于高速外围设备的信息传送，也就能代替中断方式
B.不能取代中断方式
C.是一种纯粹的软件方式
D.是一种操作时与主存无关的操作方式
47、I/O编址方式通常可分为统一编址和不统一编址，（B）
A.统一编址就是将I/O地址看作是存储器地址的一部分，可用专门的I/O指令对设备进行访问
B.不统一编址是指I/O地址和存储器地址是分开的，所以对I/O访问必须有专门的I/O指令
C.统一编址是指I/O地址和存储器地址是分开的，所以用访存指令实现CPU对设备的访问
D.不统一编址就是将I/O地址看作是存储器地址的一部分，但对I/O访问必须有专门的I/O指令
48、带有处理器的终端一般被称为（B）
A.交互式终端B.智能终端
C.远程终端D.移动终端
49、目前在小型机和微型机里普遍采用的字母与字符编码是（C）
A.BCD码B.十六进制代码
C.ASCII码D.补码
以下为书上相关例题
50、某机器字长16位，主存按字节编址，转移指令采用相对寻址，由2字节组成，第一个字节为操作码字段，第二字节为相对位移量字段。
假设取指令时，每取1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，则该转移指令成功转移后的目的地址是（C）
A.2006HB.2007HC.2008HD.2009H
51、偏移寻址通过将某个寄存器内容与一个形式地址相加而生成有效地址。
下列寻址方式中，不属于偏移寻址的是（A）
A.间接寻址B.基址寻址C.相对寻址D.变址寻址
52、某机器有一个标志寄存器，其中有进位/借位标志CF，零标志ZF，符号标志SF和溢出标志OF，条件转移指令BGT（无符号整数比较大于时转移）的转移条件是（C）
A.CF=1或OF=1B.SF=0或ZF=1C.CF=0且ZF=0D.CF=0且SF=0
53、下列选项中，能引起外部中断的事件是（A）
A.键盘输入B.除数为0C.浮点运算下溢D.访存缺页
54、某计算机的指令流水线由4个功能段组成。
已知指令流经各功能段的时间（忽略各功能段之间的缓存时间）分别为90ns，80ns，70ns，60ns，则该计算机的CPU时钟周期至少是（A）
A.90nsB.80nsC.70nsD.60ns
55、下列选项中，不会引起指令流水线阻塞的是（A）
A.数据旁路（转发）B.数据相关C.条件转移D.资源冲突
56、下列选项中，能缩短程序执行时间的措施是（D）
I.提高CPU时钟频率II.优化数据通路结构III.对程序进行编译优化
A.仅I和IIB.仅II和IIIC.仅I和IIID.I、II、III
57、下列给出的指令系统的特点中，有利于实现指令流水线的是（D）
I.指令格式规整且长度一致II.指令和数据按边界对齐存放
III.只有Load/Store指令才能对操作数进行存储访问
A.仅I和IIB.仅II和IIIC.仅I和IIID.I、II、III
58、假定不采用Cache和指令预取技术，且机器处于“开中断”状态，则下列有关指令执行的叙述中，错误的是（C）
A.每个指令周期中CPU都至少访问一次内存
B.每个指令周期一定大于或等于一个CPU时钟周期
C.空操作指令的指令周期中任何寄存器的内容都不会被改变
D.当前程序在每条指令执行结束前都可能被外部中断打断
59、相对于微程序控制器，硬布线控制器的特点是（D）
A.指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展容易
B.指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展难
C.指令执行速度快，指令功能的修改和扩展容易
D.指令执行速度快，指令功能的修改和扩展难
60、下列关于RISC的叙述中，错误的是（A）
A.RISC普遍采用微程序控制器
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
61、某计算机控制器采用微程序控制方式，微指令中的操作控制字段采用字段直接编码法，共有33个微指令，构成5个互斥类，分别包含7，3，12，5，6个微指令，则操作控制字段至少有（C）
A.5位B.6位C.15位D.33位
62、冯.诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中，CPU区别它们的依据是（C）
A.指令操作码的译码结果B.指令和数据的寻址方式
C.指令周期的不同阶段D.指令和数据所在的存储单元
63、假定一台计算机的显示存储器用DRAM芯片实现，若要求显示分辨率为1600×1200，颜色深度为24位，帧频为85Hz，显示总带宽的50%用来刷新屏幕，则需要的显存总带宽至少约为（D）
A.245Mb/SB.979Mb/SC.1958Mb/SD.7834Mb/S
64、某计算机主频50MHz，采用定时查询方式控制A设备I/O，查询程序运行一次所用的时钟周期数至少为500，在设备A工作期间，为保证数据不丢失，每秒需对其查询至少200次，则CPU用于设备A的I/O时间占整个CPU时间的百分比至少是（C）
A.0.02％B.0.05％C.0.20％D.0.50％
65、响应外部中断的过程中，中断隐指令完成的操作，除保护断点外，还包括（B）
I.关中断II.保存通用寄存器的内容III.形成中断服务程序入口地址并送PC
A.仅I和IIB.仅I和IIIC.仅II和IIID.I、II、III
66、中断处理和子程序调用都需要压栈以保护现场，中断处理一定会保存而子程序调用不需要保存其内容的是（B）
A.程序计数器B.程序状态字寄存器C.通用数据寄存器D.通用地址寄存器
67、若机器共有5级中断L4—L0，中断屏蔽字为M4M3M2M1M0，Mi=1（0≤i≤4）表示对Li级中断进行屏蔽。
若中断响应优先级由高到低的顺序为L0→L1→L2→L3→L4，且要求中断处理优先级由高到低的顺序为L4→L0→L2→L1→L3，则L1的中断处理程序中设置的中断屏蔽字是（D）
A.11110B.01101C.00011D.01010
68、下列选项中，在I/O总线的数据线上传输的信息包括（D）
I.I/O接口中的命令字II.I/O接口中的状态字III.中断类型号
A.仅I和IIB.仅I和IIIC.仅II和IIID.I、II、III
69、下列选项中，不可能在用户态发生的事件是（C）
A.系统调用B.外部中断C.进程切换D.缺页
问答题
70、假设某机有4个中断源1＃、2＃、3＃、4＃，其响应优先级为1＃﹥2＃﹥3＃﹥4＃，现若改其处理次序为1＃﹥3＃﹥4＃﹥2＃，各中断源的屏蔽字为何值，并描述其处理过程（假设四个中断同时请求，之前无中断）。
71、一个指令周期中有几种CPU的工作周期，并画出指令周期的流程图。
72、若某磁盘存储器转速为6000转/分，每毫米5道，每道记录信息12288字节，最小磁道直径为230毫米，共有275道，则该磁盘存储器的最高位密度和最低位密度分别是多少；且该磁盘存储器的平均等待时间是多少。
73、某机主存容量为4M×16位，且存储字长等于指令字长，若该机指令系统可完成78种操作，操作码位数固定，且具有直接﹑间接﹑变址﹑基址﹑相对﹑立即等六种寻址方式，试画出一地址指令格式；该指令直接寻址和一次间接寻址的寻址范围为多大；相对寻址的位移量为多大；上述六种寻址方式的指令哪一种执行时间最短？
哪一种最长？
哪一种便于程序浮动？
哪一种最适合处理数组问题？
74、某16位计算机中，带符号整数采用补码表示，数据Cache和指令Cache分离。
表1给出了指令系统中部分指令格式，其中Rs和Rd表示寄存器，mem表示存储单元地址，（x）表示寄存器x或存储单元x的内容。
表1指令系统中部分指令格式
名称
指令的汇编格式
指令功能
加法指令
ADDRs，Rd
（Rs）＋（Rd）Rd
算术/逻辑左移
SHLRd
2*（Rd）Rd
算术右移
SHRRd
（Rd）/2Rd
取数指令
LOADRd，mem
（mem）Rd
存数指令
STORERs， mem
（Rs）mem
该计算机采用5段流水方式执行指令，各流水段分别是取指（IF）、译码/读寄存器（ID）、执行/计算有效地址（EX）、访问存储器（M）和结果写回寄存器（WB）。
流水线采用“按序发射，按序完成”方式，没有采用转发技术处理数据相关，且同一个寄存器的读和写操作不能在同一个时钟周期内进行。
回答下列问题。
（1）若int型变量x的值为-513，存放在寄存器R1中，则执行指令“SHRR1”后，R1的内容是多少？
（2）若某个时间段中，有连续的4条指令进入流水线，在其执行过程中没有发生任何阻塞，则执行这4条指令所需要的时钟周期数为多少？
（3）若高级语言程序中某赋值语句为“x=a+b”，且x、a、b均为int型变量，它们的存储单元地址分别表示为[x]、[a]、[b]，该语句对应的指令序列及其在指令流水线中执行过程如下图所示。
实现“x=a+b”的指令序列为：
I1LOADR1，[a]
I2LOADR2，[b]
I3ADDR1，R2
I4STORER2，[x]
指令
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
I1
IF
ID
EX
M
WB
I2
IF
ID
EX
M
WB
I3
IF
ID
EX
M
WB
I4
IF
ID
EX
M
WB
则这4条指令执行过程中，I3和I4被阻塞的原因是什么？
（4）若高级语言程序中赋值语句为“x=2*x+a”，x和a均为unsignedint型变量，它们的存储单元地址分别表示为[x]、[a]，则执行这条语句至少需要多少个时钟周期？
要求写出对应的指令序列并画出流水线的执行示意图。
教科书P115，例3-11
答：
（1）－513=－0000001000000001
补码：
1111110111111111右移一位R1内容为：
1111111011111111
左移一位R1内容为：
1111101111111110
（2）T=5t+（4-1）t=8t
（3）数据相关
（4）指令序列为：
I1LOADR1，[x]
I2LOADR2，[a]
I3SHLR1
I4ADDR1，R2
I4STORER2，[x]
执行示意图：
指令
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
I1
IF
ID
EX
M
WB
I2
IF
ID
EX
M
WB
I3
IF
ID
EX
M
WB
I4
IF
ID
EX
M
WB
I5
IF
ID
EX
M
WB
75、某计算机部分数据通路结构入下图，假设计算机内部各个寄存器字长均相等，即相互之间的数据传送只需一次。
下表给出取指和译码阶段每个时钟周期的功能：
时钟
功能
T0
PC→MAR
T1
M（MAR）→MDR，PC+1→PC
T2
MDR→IR
T3
IR→指令译码部件
加法指令写作“ADD（R1），R0”，功能为R0中的数据与R1内容所指主存单元的数据相加，结果送入R1内容所指主存单元中。
请按上表中描述方式列出指令执行阶段的各节拍。
教科书P220，例6-1
答：
时钟
功能
T4
R1→MAR
T5
M（MAR）→MDR
T6
MDR→X
T7
R0＋X→ACC
T8
ACC→MDR
T9
MDR→M（MAR）
76、某计算机字长为16位，主存地址空间大小为128KB，按字编址，采用单字长指令格式，指令各字段定义如下：
转移指令采用相对寻址，相对偏移量用补码表示，寻址方式定义如下：
Ms/Md
寻址方式
助记符
含义
000B
寄存器直接
Rn
操作数=（Rn）
001B
寄存器间接
（Rn）
操作数=（（Rn））
010B
寄存器间接、自增
（Rn）+
操作数=（（Rn）），（Rn）+1→Rn
011B
相对
D（Rn）
转移目标地址=（PC）+（Rn）
注：
（X）表示有存储器地址X或寄存器X的内容。
请回答下列问题：
（1）该指令系统最多可有多少条指令？
该计算机最多有多少个通用寄存器？
存储器地址寄存器MAR和存储器地址寄存器MDR至少各需要多少位？
（2）转移指令的目标地址范围是多少？
（3）若操作码0010
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