计算机组成原理期末复习题
地址總線A15~Ao(低),存儲空間(按字節編址)分配如下?2000H~3FFFH為ROM區,?5000H~6FFFH為RAM區。用?ROM芯片(4Kx4)和RAM芯片(4Kx4)組成該存儲器。請回答?：(1)分別需要ROM和RAM多少片??(2)用二進制形式寫出每組芯片的地址范圍,并說明可以通過哪些地址位來形成片選信號。
解：參照P123?(1)ROM區的地址范圍為2000H~3FFFH?,(H16進制位縮寫)
3FFFH-2000H+1=2000H=2*16^3=2^13=8KB,（1KB=2^10）
即具有8K的地址空間,?8K*8（1B=8b）/4k*4=2*2=4片,因此需要4Kx4的ROM芯片4片，每兩片位擴展,兩組之間進行字擴展。
同理RAM的地址范圍為5000H-6FFFH?,具有8K的地址空間,因此也需要?RAM芯片4片，每兩片位擴展，兩組之間進行字擴展。
? ? ? ?（2）
（2)根據IEEE754標準寫出x的浮點數形式。
(3)若該變量在存儲器中的形式(16進制)為C3?1E A0?00?,請問,在該計算機中浮點數表示方法是不是遵循了IEEE754標準？
解:?(1)?(-158.625)?10=?(-10011110.101)?2
參照P56(2)?-10011110.101=-1.0011110101x2^111
階碼為111+1111111?(7FH)?=10000110
浮點數形式為:?1?100 0011 0001 1110 1010 0000 0000 0000
| 數符 | 階碼（含階符） | 尾數 |
數符：表示浮點數的正負。
階碼：用移碼表示。位數8
尾數：用原碼表示，（只包含小數位）位數23
總位數：32
(3)
浮點數形式為:?1?100 0011 0001 1110 1010 0000 0000 0000
四位對一位： ?C???? 3??? 1??? E???? A? 0??? 0??? 0
上述浮點數寫成16進制形式為:?C31EA0?00,說明遵循了該標準。?
3.主存的容量為128KB,?Cache（緩存）的容量為2KB,按字節編址。塊的大小為32個字節,采用直接映射方式。
（1)主存的地址為多少位，可以分為多少塊？
(2)緩存的地址為多少位，可以分為多少塊？
（3)寫出直接映射方式下的內存的地址格式。
4)?內存地址為B7FC的字節映射到緩存的哪?塊中?
解:?(1)主存的地址需要17(128KB=2^17)位,可以分為(128K/32)=4*2^10=4*1024=4096塊。
2)緩存地址為11(2KB=2^11)位,可以分為(2K/32)?=1024/16=64塊。
參照P131(3)
| 主存字塊標記6位(17-11=6) | 緩存塊號6位(11-5=6) | 塊內地址5位(32=2^5) |
(4)?B7FC寫成二進制形式為:?從后往前
| 主存字塊標記6位(17-11=6) | 緩存塊號6位(11-5=6) | 塊內地址5位(32=2^5) |
01011 0?????????? ???????????111?111???????????? ??????????????1 1100
緩存對應的塊號為111111,是十進制的63,所以對應緩存的第63塊。
4某計算機系統CPU的主頻為50MHz,想在主存和硬盤之間進行連續數據交換，若數據傳輸速率要求達到3MBps,有兩種數據傳輸控制方式可以選擇，DMA方式和程序中斷方式。請問：
(2)若改為中斷方式進行傳輸,每次中斷可以傳輸6B,每次中斷需要100個時鐘周期,則CPU需要用多少比例的時間進行硬盤傳輸管理。
(3)你認為哪種傳輸控制方式比較合適。
注意:本題中1M=10^6?,?1K=10^3)
參照P157,P166 解:??DMA方式下,若要達到3MBps,則需要每秒進行3M/6K=3*10^6/(6*10^3)=500次DMA傳輸過程。每次DMA傳輸需要用800+400=1200個時鐘周期,每秒共需500*1200=600000個時鐘周期。而CPU每秒共有時鐘周期50*10^6個,因此600000/?(50*10^6)?*100%=1.2%,因此CPU需要用1.2%的比例進行?DMA傳輸管理。(4分)
(2)若采用中斷方式,一次中斷傳輸6B,則要達到3MBps,則每秒需要中斷3M/6=500000次。每次中斷需要100個時鐘周期,則管理中斷每秒共需500000*100=50*10^6.?CPU每秒共有時鐘周期50*10^6,因此CPU要100%的時間進行中斷傳輸管理。
(3)對比上述兩種方式,對于高速IO傳輸,顯然采用DMA方式比較好。(比例越小越好)
5、某微機指令格式如下所示:
15???????????????????? 10 9????????????????????? 8 7????????????????????? 0
| OP | x | D |
格式中OP為操作碼,?D為偏移量,?X為尋址特征位。尋址特征位的值和尋址方式的對應關系如下表所示。
| 尋址特征x的值 | 表示的尋址方式 |
| 00 | 直接尋址（直接后八位） |
| 01 | 用變址寄存器R1進行變址尋址?（后八位加上R1） |
| 10 | 用基址寄存器R2進行基址尋址(后八位加上R2） |
| 11 | 相對尋址（后八位加上PC） |
設(PC)?=1300H,?(R1)?-2012H,?(R2)-4528H,?(H代表十六進制數),請分別寫出如下四條指令的有效地址:
參照P178，P188(1)?3472H?(2)?4214H?(3)3352H?(4)2561H
(5)若該系統指令操作碼長度固定,則最多可以表示多少條指令?
解(1)?3472H寫出二進制形式為0011?0100?0111?0010,尋址特征位是00.
表示直接尋址,有效地址則為0111?0010,即十六進制的72H.
(2)?4214H寫出二進制形式為0100?0010?0001?0100,尋址特征位是10,表示基址尋址,則有效地址為R2,的內容加上形式地址4528H+14H=453CH.
(3)?3352H寫出二進制形式為0011?0011 0101?0010,尋址特征位是11?表示相對尋址,則有效地址是PC的值加上形式地址值:
1300H?+52H=1352H.
(4)2561H寫出二進制形式為0010?0101?0110 0001,尋址特征位是01表示變址尋址,有效地址為2012H+61H=2073H.
(5)操作碼長度一共6位,最多可以表示2^6=64條指令
總結
以上是生活随笔為你收集整理的计算机组成原理期末复习题的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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