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【 】。

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【 】。

偏移寻址通过将某个寄存器内容与一个形式地址相加而生成有效地址。下列寻址方式中,不属于偏移寻址的是【 】。

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【 】。

在指令中,操作数地址在某寄存器中的寻址方式称为【 】寻址。

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)。

在汇编指令中,操作数在某寄存器中的寻址方式称为【 】寻址。

设某计算机有变址寻址、间接寻址和相对寻址等寻址方式,设当前指令的地址码部分为001AH,正在执行的指令所在地址为1F05H,变址寄存器的内容为23A0H。请填充:当执行取数指令时,如为变址寻址方式,则取出的数为:__________;如为间接寻址,取出的数为__________;当执行转移指令时,转移地址为__________。已知存储器的部分地址及相应内容为:地址 内容001AH 23A0H1F05H 2400H1F1FH 2500H23A0H 2600H23BAH 1748H

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?

在指令格式中,采用扩展操作码设计方案的目地是【 】。

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)。

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?

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?

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?