计算机组成原理考试考点总结.doc

8． 存储器容量为64M，字长64位，模块数m = 8，分别用顺序方式和交叉方式进行组织。存储周期T = 100ns,数据总线宽度为64位，总线周期τ = 10ns .问顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少？解：信息总量： q = 64位 ×8 =512位　　顺序存储器和交叉存储器读出8个字的时间分别是：　　　t2 = m T = 8×100ns =8×10 (s)　　　t1 = T + (m - 1) = 100 + 7×10 = 1.7 ×10 (s)　　顺序存储器带宽是：　　　W2 = q / t2 = 512÷（8×10 ）= 64 ×10（位/ S）　　交叉存储器带宽是：　　　W1 = q / t1 = 512÷（1.7 ×10）= 301 ×10 （位/ S）9． CPU执行一段程序时, cache完成存取的次数为2420次，主存完成存取的次数为80次，已知cache存储周期为40ns，主存存储周期为240ns，求cache/主存系统的效率和平均访问时间。解：先求命中率h　　　h=nc/(nc +nm )＝2420÷(2420＋80)＝0.968　　则平均访问时间为ta　　　ta＝0.968×40＋(1-0.968) ×240＝46.4(ns)　　　r ＝240÷40＝6　　cache/主存系统的效率为e　　　e＝1/[r＋(1－r)×]＝86.2％3．指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。解：指令格式及寻址方式特点如下：　　 单字长二地址指令； 操作码OP可指定=64条指令； RR型指令，两个操作数均在寄存器中，源和目标都是通用寄存器（可分别指定16个寄存器之一）； 这种指令格式常用于算术逻辑类指令。 4．指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。解：指令格式及寻址方式特点如下：　　 双字长二地址指令； 操作码OP可指定=64条指令； RS型指令，两个操作数一个在寄存器中（16个寄存器之一），另一个在存储器中； 有效地址通过变址求得：E=（变址寄存器）± D，变址寄存器可有16个。 5．指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。解：指令格式及寻址方式特点如下： 单字长二地址指令； 操作码OP可指定=16条指令； 有8个通用寄存器，支持8种寻址方式； 可以是RR型指令、SS型指令、RS型指令、 6．一种单地址指令格式如下所示，其中I为间接特征，X为寻址模式，D为形式地址。I，X，D组成该指令的操作数有效地址E。设R为变址寄存器，R1 为基值寄存器，PC为程序计数器，请在下表中第一列位置填入适当的寻址方式名称。 解： 直接寻址 相对寻址 变址寻址 基址寻址 间接寻址 基址间址寻址（1）操作数在寄存器中，为寄存器直接寻址方式。（2）操作数地址在寄存器，为寄存器间接寻址方式。（3）操作数在指令中，为立即寻址方式。（4）操作数地址（主存）在指令中，为直接寻址方式（5）操作数的地址，为某一寄存器内容与位移量之和可以是相对基值变址寻址方式。请在括号内填入适当答案。在CPU：(1) 保存当前正在执行的指令的寄存器是（指令寄存器IR）；(2) 保存当前正要执行的指令地址的寄存器是(程序计数器PC)；(3) 算术逻辑运算结果通常放在（通用寄存器 ）和（数据缓冲寄存器DR ）。 　计算机求解问题是通过执行程序来实现的。程序是由指令构成的序列，执行程序就是按指令序列逐条执行指令。一旦把程序装入主存储器（简称主存）中，就可以有CPU自动地完成从主存取指令和执行指令的任务。CPU具有以下4个方面的基本功能： 1. 指令顺序控制这是指控制程序中指令的执行顺序。程序中的各指令之间是有严格顺序的，必须严格按程序规定的顺序执行，才能保证计算机工作的正确性。 2. 操作控制一条指令的功能往往是由计算机中的部件执行一序列的操作来实现的。CPU要根据指令的功能，产生相应的操作控制信号，发给相应的部件，从而控制这些部件按指令的要求进行动作。 3. 时间控制时间控制就是对各种操作实施时间上的定时。在一条指令的执行过程中，在什么时间做什么操作均应受到严格的控制。只有这样，计算机才能有条不紊地自动工作。 4. 数据加工即对数据进行算术运算和逻辑运算，或进行其他的信息处理。(1) 保存当前正在执行的指令的寄存器是（指令寄存器IR）；(2) 保存当前正要执行的指令地址的寄存器是(程序计数器PC)；(3) 算术逻辑运算结果通常放在（通用寄存器 ）和（数据缓冲寄存器DR ）。 (3)由水平型微指令解释指令的微程序，有微指令字较长而微程序短的特点。垂直型微指令则相反。 (4)水平型微指令用户难以掌握，而垂直型微指令与指令比较相似，相对来说，比较容易掌握。 同步通