填空题(2002年北京理工大学)

寻址的最终目的是__________。

答案解析

寻找所需的操作数

【解析】

所谓寻址,指的寻找操作数的地址。然而寻找操作数据地址并不是最终目的,最终目的是通过这个地址找到真正的操作数。

讨论

假定指令系统有m条指令,指令操作码的位数为N位,则N至少应等于__________。

零地址的运算类指令在指令格式中不给出操作数地址,参加运算的两个操作数来自【 】。

设某计算机采用单地址格式,指令和数据的长度均为4个字节,存储系统由Cache和主存组成,Cache的存取周期为40μs,命中率为90%。若程序中访存指令(访问存储系统以存取数据)占80%,且机器运行程序的速度为每秒400万条指令。试问该主存的供数率是多少?又若不配置Cache,在同样的机器速度下,主存的供数率是多少?

某机主存的读写周期为1μs。今采用增设Cache方案和采用多体交叉存取方案来使其有效访问周期减少到0.2μs,试问:① 设Cache的命中率为90%,则Cache的读写周期应为多少才能满足要求?② 设在多体交叉存取访问时,产生存储体访问冲突的概率为10%,则应有多少存储体并行工作才能满足要求?

解决多处理机系统中各Cache数据一致性问题的主要方法有软件方法、采用总线监测机制和采用__________方法。

在主存—Cache存储系统中,当写操作Cache命中时有_________和_________两种更新策略,当写操作不命中是有_________和_________两种更新策略。

Cache存储器中保存的字块和__________中相应的字块保持一致。

试述带有Cache的内存储器的读写原理。

设有主存M1和辅存M2构成的2级存储体系,其中M1和M2的读出时间分别是1微秒和1毫秒。经实测,该2级存储系统的平均读出时间为100微秒。欲使其减小为10微秒,试改出两种改进的实现方法。

某计算机的存储系统是由Cache、主存和磁盘组成的虚拟存储系统。若一字在Cache中,访问它需要时间T1ns;若字不在主存中,将其从磁盘装入主存需要T2ns,主存访问时间为T3ns,若Cache的命中率为p1,主存命中率为p2,求出该存储系统的平均字访问时间。

假设变址寄存器R的内容为1000H,指令中的形式地址为2000H;地址1000H中的内容为2000H,地址2000H中的内容为3000H,地址3000H中的内容为4000H,则变址寻址方式下访问到的操作数是【 】。

某机字长16位,主存容量为64K,指令为单字长指令,有50种操作码,采用页面、间接和直接寻址方式。(1)指令格式如何安排?(2)存储器能划分为多少页面?每页多少单元?(3)能否再增加其它寻址方式?

以下【 】寻址方式用来支持浮动程序设计。

对于自底向上生成的堆栈,若栈指针指向栈顶满单元,出栈时,指针应该__________。

在指令中,操作数地址在某寄存器中的寻址方式称为【 】寻址。

在汇编指令中,操作数在某寄存器中的寻址方式称为【 】寻址。

某机器字长16位,主存按字节编址,转移指令采用相对寻址,由两个字节组成:第1字节为操作码字段,第2字节为相对位移量字段。假定取指令时,每取一个字节 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标地址是【 】。

某运算类型指令中有一个地址码为通用寄存器编号,对应通用寄存器中存放的是操作数或操作数地址,CPU 区分两者的依据是【 】。

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(用补码表示)。每当CPU从存储器取出第一个字节时,即自动完成(PC)+1→PC。设当前PC的内容为2003H,要求转移到200AH地址,则该转移指令第字节的内容应为【 】。若PC的内容为2008H,要求转移到2001H,则该指令第二字节的内容应为【 】。

指令INCB-(R5)是一自减型寻址方式字节操作数指令,其寻址过程是先R5←(R5)-1,然后计算EA=(R5),指令操作是加1操作。若指令执行前,16位寄存器R5的内容为(R5)=010046,内存以下字地址单元的内容(010044)=100000,(010046)=010000。指令执行后,寄存器和内存单元的内容有什么变化。(题中所有数据都是采用八进制数据。)

某机主存容量为4Mx16,且存储字长等于指令字长,若该机指令系统可完成108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6种寻址方式,试回答:(1)画出一地址指令格式,并指出各字段的作用;(2)该指令直接寻址的最大范围;(3)一次间址和多次间址的寻址范围;(4)立即数的范围(十进制数表示):(5)相对寻址的位移量(十进制数表示);(6)上述6种寻址方式的指令哪一种执行时间最短?哪一种最长?为什么?哪一种便子程序浮动?哪一种最适合处理数组问题?

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【 】。

某台计算机字长为16位,主存容量64kB,采用单字长地址指令,共64条指令,系统有4个通用寄存器R0、R1、R2、R3,试用4种寻址方式(寄存器直接寻址、存储器直接寻址、基址寻址、间接寻址)设计指令格式(通用存储器都为16位)。

在指令格式中,采用扩展操作码设计方案的目地是【 】。

某计算机的指令系统定长为16位,采用扩展操作码,操作数地址4位。该指令系统已有三地址指令M条,二地址指令N条,没有零地址指令。问:最多还有多少条一地址指令?

已知某机器字长16位,主存按字编址,其双操作数指令格式为:其中OP为操作码,R为通用寄存器地址,试问下列寻址方式能访问的最大主存区为多少机器字?(1)D为立即数:__________。(2)D为主存直接地址:__________。(3)D为主存间接地址:__________。(4)D为变地址形式地址,变址寄存器为R1(字长16位):__________。

试设计出计算机指令系统中8种指令操作,使得指令操作集合具有基本算术运算、逻辑运算和控制功能的完备性,并加以简要说明。

何谓变址寻址、基址寻址?两者有何区别?

对于自底向上生成的堆栈,若栈指针指向栈顶满单元,进栈时应做__________。

按照【 】,可将计算机分为RSC(精简指令集计算机)和CISC(复杂指令集计算机)。