计算机组成原理 整理版本

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1、计算机组成原理第一次作业1.给出总线的定义。答：总线是能为多个部件分时共享的一组信息传送线路。2.硬件和软件在逻辑上是等效的。3.某总线数据通路宽度为64位，总线时钟频率为133MHz，则该总线的数据传输率为多少？解：总线的数据传输率=64*133M/8=1064MB/S4.假设某计算机的字长为16位，分别写出定点小数和定点整数采用原码、补码表示时的典型值。编码最小负数最大负数最小正数最大正数定点小数原码-(1-2-15)(1.11…1)-2-15(1.00…1)2-15(0.00…1)(1-2-15)(0.11…1)补码-1(1.00…0)-2-

2、15(1.11…1)2-15(0.00…1)(1-2-15)(0.11…1)定点整数原码-(215-1)(111…1)-1(100…1)1(000…1)(215-1)(011…1)补码-215(100…0)-1(111…1)1(000…1)(215-1)(011…1)5.某浮点数字长32位，其中阶码8位，含一位阶符，补码表示，以2为底；尾数24位，含一位数符，补码表示，规格化，请给出该浮点数的典型值及其对应的浮点数代码。典型值浮点数代码真值最小的负数01…1,1.0…0(-1)*()最大的负数10…0,1.10…0(-2-1)*()最小的正数10…

3、0,0.10…0(2-1)*()最大的正数01…1,0.11…1(1-2-23)*()6.浮点数的符号与尾数的符号一致；阶码的位数影响浮点数的表示范围；尾数的位数影响浮点数的表示精度。第二次作业1.指令中为什么使用隐地址方式。答：简化地址结构。2.简述堆栈操作的特点，并举例说明。答：先进后出（或后进先出），例子略。3.指令字长16位，可含有3、2、1或0个地址，每个地址占4位。请给出一个操作码扩展方案。4.RISC和CISC的中文名称是什么。RISC：精简指令集系统计算机CISC：复杂指令集系统计算机5.简述80%和20%规律。答：80%的指令是简

4、单指令，占运行时间的20%；20%的指令是复杂指令，占运行时间的80%。6.简化地址结构的基本方法是什么？答：采用隐地址14计算机组成原理7.如何用通用I/O指令实现对各种具体设备的控制？答：1）I/O指令中留有扩展余地2）I/O接口中设置控制/状态寄存器8.什么是I/O端口？答：I/O接口中的寄存器9.对I/O设备的编址方法有哪几种？请简要解释。1）单独编址：I/O地址空间不占主存空间，可与主存空间重叠。具体分为编址到寄存器和编址到设备两种。n编址到设备：每个设备有各自的设备编码；I/O指令中给出设备码，并指明访问该设备的哪个寄存器。n编址到寄存

5、器：为每个寄存器(I/O端口)分配独立的端口地址；I/O指令中给出端口地址。2）统一编址：为每个寄存器(I/O端口)分配总线地址；访问外设时，指令中给出总线地址。I/O端口占据部分主存空间。10.用堆栈存放返回地址，则转子指令和返回指令都要使用的寄存器是什么？答：堆栈指针SP11.给出先变址后间址、先间址后变址和相对寻址三种寻址方式对有效地址的计算方法。先变址后间址：EA=((R)+D)先间址后变址：EA=(R)+(D)相对寻址：EA=(PC)±D12.各种寻址方式的操作数放于何处，如何形成操作数的有效地址。答：除寄存器直接寻址方式操作数放在寄存器

6、中之外，其它寻址方式操作数均在主存中。立即寻址：指令中提供操作数直接寻址：指令直接给出操作数地址寄存器寻址：指令中给出寄存器号就是有效地址间接寻址：指令中给出间址单元地址码（操作数地址的地址），按照该地址访问主存中的某间址单元，从中取出操作数的地址寄存器间址：由指令给出寄存器号，所指定的寄存器中存放着操作数地址。自增型寄存器间址：由指令给出寄存器号，所指定的寄存器中存放着操作数地址。自减型寄存器间址：指令中给出寄存器号，被指定的寄存器内容减1后作为操作数地址变址寻址：指令给出一个寄存器号和一个地址量，寄存器内容与地址量之和为有效地址基址寻址：基址寄

7、存器内容与形式地址相加，其和为操作数有效地址基址加变址：指令给出两个寄存器号和一个地址量，寄存器内容与地址量之和为有效地址相对寻址：指令给出位移量，PC内容与位移量之和为有效地址页面寻址：指令给出位移量，PC的高位部分与位移量拼接，形成有效地址先变址后间址：EA=((R)+D)先间址后变址：EA=(R)+(D)13．14计算机组成原理寻址方式有效地址操作数直接寻址100H80H相对寻址2100H165H变址寻址1100H181H寄存器直接寻址R1000H间接寻址80H40H变址间接寻址181H100H寄存器间接寻址1000H256H14.I/O指令

8、的设置方法有哪几种？请简要解释。答：1）设置专用I/O指令（显式I/O指令）：针对单独编址，用I/O指令访问I/O端口。2