组成原理试题库
37、某机器中，已知配有一个地址空间为0000H-3FFFH的ROM区域。现在再用一个RAM芯片(8K×8)形成40K×16位的RAM区域，起始地址为6000H,假定RAM芯片有/CS和/WE 信号控制端。CPU的地址总线为A15-A0，数据总线为D15-D0，控制信号为R/W (读/写)，/MREQ (访存)。 要求：（1） 画出地址译码方案。（2） 将ROM与RAM同CPU连接。 38、用16K×8位的DRAM芯片组成64K×32位存储器，画出该存储器的组成逻辑框图。 39、某机字长8位，用4K*8位的RAM芯片和2K*8位的ROM芯片设计一个容量为16K字的存储器，其中RAM为高8K字，ROM为低2K字，最低地址为0。 （1）地址线和数据线各为多少根？ （2）各种芯片的数量是多少？
（3）请画出存储器结构图及与CPU的连接图。
答案：1. B 2. D 3. C 4. A 5. B 6. B 7. C 8. B 9. C 10. × 11. × 12 .× 13. √ 14. √ 15. 集中式 分散式 异步式 有电荷泄露、需要定期补充 16. 存储容量 存取时间 存储周期 存储器带宽 17. 容量大 速度快 成本低 多级存储 18. CACHE 内存 外存 19. 逻辑 物理 段 页 段页 20. 主存-外存 主存 虚拟地址 21. 并行 空间并行 时间并行 22. 全相联 直接 组相联
23. 顺序存储器和交叉存储器连续读出m=4字的信息总量都是：q=64位×4=256位 顺序存储器和交叉存储器连续读出4个字所需的时间分别是： T1=mT=4×200ns=800ns T2=T+(m-1)t=200ns+3×50=350ns 顺序存储器和交叉存储器的平均存取时间分别是： T1a=T=200ns T2a=350ns/4=87.5ns 顺序存储器带宽w1=q/t1=256b/800ns=32×107(b/s) 交叉存储器带宽w2=q/t2=256b/350ns=73×107(b/s)
24. 由题： 1)刷新信号间隔为2ms/64=31.25ms，此即刷新信号周期 2)设T为读/写周期，且列向16组同时进行刷新，则所需刷新时间为64T，已知T=0.1ms，则死时间率=64T/2000×100%=0.32%
25. 由题：H=Nc/(Nc+Nm)=5000/5200≈0.96 Ta=Tc+(1-H)×Tm=40ns+(1-0.96)×160ns=46.4ns E=Tc/Ta=40ns/46.4ns×100%=86.2%
26. 由题： 1)16K=214，所以地址线为14根，字长8位，所以数据线为8根，加上芯片片选信号CS，读信号RD，写信号WR，电源线、地线，其引出线最小数目为27根。 2)存储器芯片的地址范围为：0000H～3FFFH。
27. （1）11.5B/mm；（2）614400B/s； （3）10ms。 28. 主存的存取周期是204ns；cache命中率是94%。
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29. 1）每条磁道的容量是110528B；（2）6631680B/s； （3）8.33ms。
30. 主要有：加长存储器的字长；采用双端口存储器；加入CACHE；采用多体交叉存储器。
31. 存储保护一般涉及存储区域保护和访问方式保护两大方面。前者主要有页表保护、键保护、环保护等方式，后者则主要考虑对主存信息使用的读、写、执行三种方式的保护。 32. 计算机存储系统一般指：CPU内的寄存器、CACHE、主存、外存、后备存储器等五个层次。
33. 解：先求命中率h h=nc/(nc+nm)＝2420÷(2420＋80)＝0.968 则平均访问时间为ta ta＝0.968×40＋(1-0.968)×240＝46.4(ns) r＝240÷40＝6 cache/主存系统的效率为e e＝1/[r＋(1－r)×0.968]＝86.2％
34. （1）存储器最大存储空间是64K字，已经构成的空间有24K字；
（2）两个ROM芯片构成存储器的低16K字空间，一个RAM芯片构成存储器的最大地址的8K字空间。分布图略。 35. 1）图略；需要3片RAM，2片ROM；（2）图略。 36. 解： 已知主存容量为4MB，虚存容量为1GB ∵222＝4M∴物理地址为22位 又∵230＝1G∴虚拟地址为30位 页表长度为1GB÷4KB＝230÷212=218=256K
37. 1）依题意，主存地址空间分布如右图所示，可选用2片16K×8位的EPROM作为ROM区；10片的8K×8位RAM片组成40K×16位的RAM区。ROM需14位片内地址，而RAM需13位片内地址，故可用A15-A13三位高地址经译码产生片选信号,图略
38. 解：
组成64K×32位存储器需存储芯片数为 N=（64K/16K）×（32位/8位）=16（片） 每4片组成16K×32位的存储区，有A13-A0作为片内地址，用A15，A14经2：4译码器产生片选信号，逻辑框图略
39. （1）地址线14根，数据线8根；2）2片RAM，1片ROM； （3）图略。
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第四章
1、指令系统中采用不寻址方式的目的主要是( )
A实现存储程序和程序控制 B缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性 C可以直接访问外存 D提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度
2、单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个经常需采( )
A堆栈寻址方式 B立即寻址方式 C隐含寻址方式 D间接寻址方式
3、寄存器间接寻址方式中，操作数处在( )
A通用寄存器 B堆栈 C主存储器 D程序计数器
4、堆栈寻址方式中，设A为累加器，SP为堆栈指示器，MSP为SP所指示的栈顶单元，如果进栈的操作是：(A)-〉MSP, (SP)-1-〉SP, 那么出栈的操作应为：
A、(MSP)－〉A, (SP)+1－〉SP B、(SP)+1－〉SP, (MSP)－〉A C、(SP)-1－〉SP, (MSP)－〉A D、(MSP)－〉A, (SP)-1－〉SP
5、用某个寄存器的值做操作数地址的寻址方式称为（ ）寻址。
A直接 B间接 C寄存器 D寄存器间接
6、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( )
A堆栈寻址 B程序的条件转移
C程序的无条件转移 D程序的条件转移或无条件转移
7、变址寻址方式中，操作数的有效地址等于：
A基值寄存器内容加上形式地址（位移量） B堆栈指示器内容加上形式地址（位移量） C变址寄存器内容加上形式地址（位移量） D程序记数器内容加上形式地址（位移量）
8、从以下有关RISC的描述中，选择最合适的答案。
A、采用RISC技术后，计算机的体系结构又恢复到早期的比较简单的情况。 B为了实现兼容，新设计的RISC，是从原来CISC系统的指令系统中挑选一部分实现的。 C、RISC的主要目标是减少指令数，提高指令执行效率。 D、RISC设有乘、除法指令和浮点运算指令。 判断题
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9、引入操作数寻址方式目的有：缩短指令长度、扩大寻址范围、提高编程灵活性等（ ） 10、指令系统指一台计算机中所有机器指令的集合，是表征计算机性能的重要因素。（ ）
填空题
11、 地址码表示 。以其数量为依据，可以将指令分为 、 和 等几种。
12、 形成操作数地址的方式，称为 方式。操作数可以放在 寄存器、 寄存器、 和 中。
13、 堆栈是一种特殊的 寻址方式，它采用 原理。按结构不同分为 堆栈和 堆栈。
14、 二地址指令中，操作数的物理位置有三种型式，分别是 型、 型和 型。
15、 形成指令地址的方式，称为 方式，有 寻址和 寻址两种。 16、 指令格式是指令用 和表示的结构形式，指令格式由 字段和 两字段组成。
17、 一个较完善的指令系统应包含： 类指令， 类指令， 类指令，程序控制类指令，I/O类指令，字符串类指令，系统控制类指令等。
18、 从计算机指令系统的角度看当前的计算机指令系统结构分为两大类： 、
。
19、 指令寻址方式主要有 （实现指令逐条顺序执行，PC+1->PC）和 （实现程序转移）。 20、 根据操作数所在位置，指出其寻址方式（填空）： （1）操作数在寄存器中，为 寻址方式。 （2）操作数地址在寄存器，为 寻址方式。 （3）操作数在指令中，为 寻址方式。 （4）操作数地址（主存）在指令中，为 寻址方式 （5）操作数的地址，为某一寄存器内容与位移量之和可以是 、 、 寻址方式。
21、 指令系统是表征一台计算机 的重要因素，它的 和 不仅直接影响到机器的硬件结构，也影响到 。
22、 指令字长度分为 、 、 三种形式。
计算题
23、设某计算机数据线、地址线均是8位，有一条相对寻址的无条件转移指令存于内存
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的20H单元中，指令给出的位移量D=00010101B，该指令占用2个字节，试计算：1）取该指令时PC的内容；2）该指令执行结束时PC的内容。
简答题
24、 指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。 31 24 23? 19
25 OP I 20 目标寄存器 0 20位地址 25、说明RISC指令系统的主要特点。 26、一个比较完善的指令系统应该包括哪几类指令？ 答案：1. B 2. C 3. C 4. B 5. D 6. D 7. C 8. C 9. √ 10. √ 11.操作数的地址 零地址指令 一地址指令 二地址指令 三地址指令. 12. 数据寻址 专用 通用 内存 指令 13. 数据 先进后出 寄存器 存储器 14. 寄存器-寄存器（RR） 寄存器-存储器（RS） 存储器-存储器（SS） 15. 指令寻址 顺序 跳跃 16. 二进制代码 操作码 地址码 17. 数据传送 算术运算 逻辑运算 18. 复杂指令集计算机（CISC） 精简指令集计算机（RISC） 19. 顺序寻址方式 跳跃寻址方式 20. 寄存器直接 寄存器间接 立即 直接 相对 基值 变址 21. 性能 格式 功能 系统软件 22. 单字长 半字长 双字长 23. 1）PC=20H；2）PC=PC+D+2=20H+2+00010101B=37H 24. 1)单字长二地址指令 2)OP有7位,最多可以指定128条指令 3)RS型指令,目标寄存器4位(可指定16寄存器),源操作数由20位地址指定,根据I的取值可以是直接寻址或是间接寻址 25. 指令条数少，指令长度固定，指令格式、寻址方式种类少，只有取数/存数指令访问存储器。 26. 数据传送指令，算术运算指令，逻辑运算指令，程序控制指令，输入/输出指令，堆栈指令，字符串指令，特权指令。