计算机组成原理自测题3.doc

计算机组成原理自测题3
一、填空题 ：把正确的答案写进括号内
（1） 在计算机系统中，地址总线的位数决定了内存储器（最大的可寻址）空间，数据总线的位数与它的工作频率的乘积（正比于）该总线最大的输入/输出能力。
（2） 使用阵列磁盘可以比较容易地增加磁盘系统的（存储容量），提高磁盘系统的（读写）速度，能方便地实现磁盘系统的（容错）功能。

二、用补码运算方法计算X+Y=？并判断结果是否溢出（采用双符号位)。

（1）X=0.1011 Y=0.1100
（2）X=-0.1011 Y=0.1001
（1） [X]补=001011 ，[Y]补= 001100
001011
+ 001100
010111 有溢出

（2） [X]补=110101 [Y]补=001001
110101
+ 001001
111110 不溢出

三、 回答题
1．举例说明计算机中寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、堆栈寻址从形式地址到得到操作数的寻址处理过程。
答：
（1）寄存器寻址，形式地址为寄存器名（或编号），寄存器中的内容为操作数；
（2）寄存器间接寻址，形式地址为寄存器名（或编号），寄存器中的内容为操作数的地址，再读一次内存得到操作数；
（3）变址寻址，形式地址为变址寄存器名（或编号）和变址偏移值，把变址寄存器中的内容与变址偏移值相加得到操作数的地址，再读一次内存得到操作数；
（4）堆栈寻址，通常形式地址为将写入堆栈的、或接收堆栈读出内容的寄存器名(或编号)，指令中不直接给出内存地址，而是选用默认的堆栈指针寄存器中的内容为内存地址，读写堆栈总伴有修改堆钱指针的操作。
2. 简要说明条件转移指令和无条件转移指令的相同点和不同点? 子程序调用指令与转移指令的区别是什么?
答：
（1）二者相同点是都必须在指令中给出转移地址，不同点在于条件转移指令还必须在指令中给出判断是否执行转移所依据的条件。
（2）子程序调用指令与转移指令的区别，在于子程序调用指令转移走之后还有个对应的返回的操作，而一般的转移指令，并不涉及转移走后是否和如何再次转移回来。

3. 简要说明组合逻辑控制器中的节拍发生器的作用是什么?简述它的运行原理。 ·
（1）其作用是提供执行每一条指令的步骤(时序)标记信号和时序脉冲信号。
（2）它是用时序逻辑方式运行的，依据当前的时序状态信息，指令的操作码信息，可能还看指令执行状态的有关信息等，确定出下一个时序状态的值。
4．使用多体结构的主存储器的目的是什么?什么是低位地址交叉，其优点何在?
答：
（1）使用多体结构的主存储器，是为了使用可以独立读写的多个存储器，以提高对它们并行读写、快速得到多个数据的能力，缓解单个主存储器读写速度慢的矛盾。
（2）在多体结构的主存储器中，通常多选用把相邻的存储字存放在不同的存储体中，这被称为低位地址交叉的组织形式，它更符合程序运行的局部性原理，有利于同时(或时间上有覆盖)地读写地址相邻的几个存储字。

5．说明采用DMA（直接内存访问）传送方式的目的?DMA接口中比一般输入输出接口中要多出一些什么功能电路?
答：
（1）采用DMA传送方式的目的，是为了在尽量少打扰CPU的情况下，让高速外设通过DMA卡成批地与主存储器直接进行数据传送，既保证了CPU高速运算的处理能力，又得到了高速外设高效率的输入／输出能力。
（2）在DMA接口卡中，比一般通用接口卡中要多出内存地址计数器，传送信息数量的计数器，DMA运行方式与DMA请求、处理的逻辑线路。
6． 回答中断处理功能在计算机系统中的主要作用，至少说出5点。
答：
① 是一种重要的输入输出方式
② 支持多道程序运行
③ 硬件故障报警处理
④ 支持人机交互的重要手段
⑤ 支持计算机之间高速通讯和网络功能
⑥ 支持实时处理功能
⑦支持建立多任务系统和多处理机系统

7． 在计算机系统中，使用直接存储器访问的目的是什么？在采用总线周期“挪用”方式把外围设备传送来的一个数据写进内存储器的一个单元的期间，CPU可能处于何种运行方式？对采用直接存储器访问的外围设备，要给出中断请求功能吗？为什么？
答：
既要提高高速外围设备与计算机主机（内存储器）之间传送数据的速度，又要降低数据入出对CPU的时间开销；
在采用总线周期“挪用”方式把外围设备传送来的一个数据写进内存储器的一个单元的期间，CPU可能处于等待使用总线的状态（与DMA竞争使用总线而且未取得总线使用权），或正在正常执行程序（未遇到与DMA竞争使用总线的情况）；
对采用直接存储器访问的外围设备，也要给出中断请求功能，因为一次数据传送可能要多次（每次传送一批数据）起动DMA传送过程才能完成，没传送完一批数据，DMA卡要送中断请求信号给CPU；
8．计算机的CPU通常直接提供并使用3种总线，分别说明地址总线的位数、数据总线的位数和时钟频率对计算机的性能有什么影响，控制总线的具体作用是什么?说明总线周期是什么含义，总线的等待状态是什么含义?
答：
（1）在3种总线中，地址总线的位数决定了最大的主存储器的寻址空间；数据总线的位数与其运行频率的乘积正比于该总线最高的数据传送能力；控制总线的作用是指明总线的周期类型和一次入/出操作完成的时刻。
（2）总线周期是通过总线完成一次数据传送的时间，通常由一次地址时间和一次数据时间组成，若被读写的存储器或外围设备的运行速度慢，在一次数据时间之内不能完成读写操作，就要再增加一到多次数据时间，这增加的一到多次数据时间被称为总线的等待状态。

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