问答题(1999年中国科学院自动化研究所)

某指令系统字长16位,每个操作数的地址码长6位。设系统有无操作数、单操作数和双操作数3类。若双操作数指令有M条,无操作数指令有N条,问单操作数指令最多可能有多少条?

答案解析

由题意可知,双操作数操作码应占4位,单操作数操作码应占10位,无操作数操作码应占16位。

双操作数指令有M条,无操作数指令有N条,则单操作数指令最多可能有:210-M×26-[N/26]条。

讨论

某计算机的字长16位,设有单地址指令和双地址指令两类,若每个地址字段均为6位,且双地址指令有X类,问单地址指令最多可以有多少类?

寻址的最终目的是__________。

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。

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【 】。

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):__________。

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__________。

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?

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。)

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。

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【 】。

在指令格式中,采用扩展操作码设计方案的目的是【 】。

某机器指令长度为16位,地址码长度都为6位,包含单地址指令、双地址指令和无地址指令,试问单地址指令最多能有多少条,此时双地址指令和无地址指令各为多少条?

地址码的长度不仅与主存容量有关,而且与__________有关。

某计算机的指令系统字长为16位,采用扩展操作码,操作数地址需要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,问系统最多还有多少条一地址指令?

单地址指令中实实现两个数的算术运算,除地址码指明的一个操作数外,另一个常采用__________寻址方式。

零地址运算指令的操作数来自__________。

下图是目前计算机常用的存储器体系结构。CPU→调整缓存(SRAM)→内存(DRAM)→虚拟存储器请问:SRAM和DRAM有何区别?虚拟存储器有何特点?该层次结构有何特点?

总线随着微机系统的发展而不断发展。早期普遍采用ISA总线,其数据宽度可达(A)位,后来为了适应高速总线传输率的要求又陆续推出了(B)、(C)、(D)、(E)等总线,其中(B)和(C)的数据宽度都比ISA扩展了一倍,时钟频率也提高了,并可采用突发方式工作,它们两者之间的显著不同是,(C)和原有的ISA是兼容的。(D)和(E)则直接挂连到微机的CPU总线上,故又称局部总线,它可以达到更高的数据传输率,相比较(E)更为规范,其工作时钟与CPU无关,且支持自动配置,有更好的扩展性。供选择的答案:(A):①8;②16;③32;④64;⑤24(B)~(E)①MCA;②STD;③STE;④VESA;⑤PCI;⑥EISA;⑦S-100