计算机组成原理-考研试题(华中理工大学 1998年运算器)

问答题（1998年华中理工大学）

试述先行进位解决的问题及基本思想。

答案解析

先行进位解决的是ALU的运算速度问题。

其基本思想是把串行进位的产生变成并行进位的产生，从而使多个进位在一个时钟周期内完成，提高加法运算速度。

讨论

计算机组成原理

一台计算机由运算器、存储器、输入输出设备和控制器4大部分组成，试画出以运算器为中心的系统结构和以存储器为中心的系统结构示意图。

微程序控制器中，微程序的入口地址是由【】形成的。

微程序控制的计算机中，控制存储器CM是用来存入__________的。

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__________。

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__________。

何谓变址寻址、基址寻址？两者有何区别？

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）。

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。

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）：__________。

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。）

中央处理机

影响并行加法器速度的关键因素是__________。

运算器的基本功能是实现__________和__________运算。

运算器虽由许多部件组成，但核心部件是【】。

试述运算器组成所需的部件及各部件的功能。

采用取指、解码、执行、存储、写入5段流水线，RISC处理器，S0, S1, S2, S3, t2 为寄存器编号，Ⅰ1 : add S2 Sl S0 //[R[S2)] R[S1]+R[S0]Ⅰ2 : add load(S3)0(S2) //[R[S2]] R[S1]+R[S0]Ⅰ3 : beq t2 S3 L1 //if R[t2]==R[S3] jump to L1Ⅰ4 : add t2 t3 I0 //[R[t2]] R(L2)+I0如采用旁路技术处理数据相关，即采用专用数据通路技术处珅器，则在 , Ⅰ1~ Ⅰ4执行过程中，发生流水线阻塞的有【】。

中央处理器中有哪几个主要寄存器？试说明它们的作用。

程序和微程序、机器指令和微指令、主存储器和控制存储器这几个概念有何区别？

简述在微程序控制的计算机中一条机器指令的执行过程。

Intel【】是一个具有16位数据总线的32位CPU。

衡量计算机的性能指标主要有哪些（举主要3项指标）？并说明为什么？

运算器

下列部件中属于CPU中算术逻辑单元的部件是【】。

加法器采用先行进位的目的是【】。

设计运算器时，为了提高运算器的速度，应该采取哪些措施？

在浮点加法运算中，主要的操作内容及步骤是__________、__________和__________。

试述带有Cache的内存储器的读写原理。

计算机中的3级存储系统是指哪3级？请说明各级的作用。

MOS半导体存储器可分为_________、_________两种类型，其中_________需要刷新。

CPU对主存储器进行读/写操作，应该分别给出哪些信息？

在定点小数计算机中，若采用变形补码进行加法运算的结果为10.1110，则溢出标志位__________，运算结果的真值为____________。

补码一位乘法运算法则通过判断乘数最末位yn和补充位yn+1的值决定下一步操作，当ynyn+1=__________时，执行部分积加[-X]补，再右移一位，当ynyn+1=__________时，执行部分积加[X]补，再右移一位。