文章目錄

• 一：CPU的結構、功能
• • （1）選擇題
  • （2）大題
• 二：指令周期及指令執行過程
• • （1）選擇題
  • （2）大題
• 三：數據通路
• • （1）選擇題
  • （2）大題
• 四：控制器功能和工作原理
• • （1）選擇題
  • （2）大題
• 五：指令流水線
• • （1）選擇題
  • （2）大題
• 白中英課本習題

一：CPU的結構、功能

（1）選擇題

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• 【B】

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• C

PSW屬于運算器

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• D

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• A

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• B

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★★★

• B

此題易選C，PSW用于保存系統運行狀態，條件轉移指令執行時，需要對PSW中內容進行測試，判斷是否滿足轉移條件

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• B

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• C

透明就是不可見的意思

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• B

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★★★

• C

轉移指令時需要判斷轉移是否成功，如果成功那么PC修改為轉移指令的目標地址，否則還是會自增

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• B

取指周期結束后，PC會自增一次，然后執行時PC又會跳轉到目標地址，所以共2次

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• A

PC內容是指令在主存中的地址，所以PC與存儲器地址的位數相等，自然取決于存儲器容量

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• C

IR中存儲的指令的內容，因此取決于指令字長

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• C

通用寄存器找那個用于存放操作數和各種地址信息，其位數與機器字長相等，以便于操作控制

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• B

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• D

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• C

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• B

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★★★

• C

地址譯碼器屬于存儲器

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• A

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• B

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★★★

• B

PC取決于存儲器容量，指令32位，因此4GB/32bit=2${}^{30}$，所以PC至少30位
IR取決于指令字長，所以至少32位

（2）大題

二：指令周期及指令執行過程

（1）選擇題

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• C

取指周期取出的是指令，執行周期取出的是數據

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★★★

• C

解釋

• 不采用指令預取技術，那么每個指令周期都需要取指令，同時又不采用Cache將技術，所以每次取指令時至少要訪存一次，所以A對
• 即使是空操作指令，在取指完成后，PC也會自動+1，而不是什么都不會改變，所以C錯誤

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• A

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• D

存取周期是指存儲器進行兩次獨立的存儲器操作所需要的最小間隔時間

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• C

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• A

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• D

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• B

取指操作是自動進行的

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• A

注意是根據地址取出指令，不要誤選D

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★★★

• B

機器周期通常由存取周期確定

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• D

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• D

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• C

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• A

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• B

例如雙字指令，三字指令與單字指令的取指操作是不同的

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• A

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★★★

• A

解釋

• 指令字長一般是存儲字長的整數倍。當指令字長為存儲字長的2倍時，則需要兩次訪存，取指周期就等于及其周期的2倍。如果指令字長等于存儲字長，那么取指周期等于機器周期。因此I,IV錯誤

（2）大題

三：數據通路

• 著重考察大題

（1）選擇題

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• C

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• D

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• D

解釋

• 采用CPU內部總線方式：結構簡單，實現容易，性能低，存在沖突
• 不采用CPU內部總線方式：結構復雜，硬件量大，不易實現，不存在沖突，性能高

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• D

（2）大題

四：控制器功能和工作原理

（1）選擇題

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• D

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• D

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★★★

• B

CU的輸入信號來源有：

• 經過指令譯碼器產生的指令信息
• 時序系統產生的機器周期信號和節拍信號
• 來自執行單元的反饋信息，也即標志

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• C

微程序控制器工作流程如下

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• D

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• D

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• C

控 制 存 儲 器 CM ： 它 是 微 程 序 控 制 器 的 核 心 部 件 ， 用 于 存 放 各 指 令 對 應 的 微 程 序 ， 使 用 只 讀 存 儲 器 ROM 構 成 。 每 一 條 機 器 指 令 對 應 的 微 指 令 序 列 。 由 CPU 廠 商 負 責 設 計 ， 并 目 在 CPU 出 廠 之 前 把 ROM 里 面 的 微 程 序 數 據 全 部 寫 好

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• D

微指令計數器決定的是微指令的執行順序

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• B

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• D

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• B

解釋如下

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• B、D

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• B

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• C

一共需要3+2+4+3+3=15位

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• C

共有32條指令，各個指令對應的微程序平均為由4條微指令組成，所以指令對應的微指令有32×4=128，另外還有2條公共微指令，所以至少需要8位

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★★★

• C

若指令系統具有n種機器指令，那么控制存儲器中微程序數至少是n+2個

• 其中1個是公共的取指微程序
• 另外一個是對應中斷周期的微程序

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• A

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• B

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• C

解釋如下

• 硬布線肯定塊
• uPC和PC是兩個東西，不可同日而語
• CPU周期是指機器周期

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• A

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• B

CS按照微指令的地址訪問

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• B

PSW屬于運算器

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（2）大題

五：指令流水線

（1）選擇題

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• A

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• A

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★★★

• D

空間并行也即資源重復，主要是指多個功能部件共同執行同一任務的不同部分，典型的如多處理機系統；時間并行也即時間重復，讓多個功能部件在時間上相互錯開，輪流重疊執行不同人物的相同部分

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• D

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• C

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• A

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★★★

• A

吞吐能力是指單位時間內完成的指令數。m段流水線在第m個時鐘周期后，每個時鐘周期都可以完成一條指令，而m個并行部件在m個時鐘周期后能完成全部的m條指令

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• B

$T=(3+(12?1))\Delta t=14\Delta t$

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★★★

• C

$T=(3+\frac{(20?4)}{4})\Delta t=7\Delta t$

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• D

第一條指令在第5ns結束，后面的指令每隔2ns執行完一條。所以時間為（5+99×2）=203ns

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• D

$S=\frac{3\times 8}{3+8?1}=2.4$

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• C

$\Delta t=\frac{1}{1.03G}$，所以$TP=\frac{1.03G\times 100}{4+100?1}=1.0\times 10^9$

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• B

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• B

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• C

是數據相關

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• B

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• C

（2）大題

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白中英課本習題

【答案】

• IR
• MAR
• MDR和通用寄存器

（）

【答案】

【答案】

有一套微指令是公用的，所以80×3=240，240+1=241，共241條微指令，一條微指令大小為4B，所以241×4B=964字節

【答案】

• $M=G$
• $S_3=H+D+F$
• $S_2=A+B+H+D+E+F+G$
• $S_1=A+B+F+G$
• $C=H+D+Ey+Fy+G\phi$

【答案】

當微命令數目大于操作控制字段時選用混合法
首先分析互斥微操作

• a命令：與i、j互斥
• b命令：與f、g、i、j互斥
• c命令：與f、j互斥
• d命令：與i、j互斥
• e命令：與f、h、j互斥
• f命令：與b、c、e、g、h、i、j互斥
• g命令：與b、h、j互斥
• h命令：與e、f、g、i互斥
• i命令：與a、b、d、f、h、j互斥
• j命令：與b、c、d、e、f、h、i互斥

選擇互斥信號組e、f、h和d、i、j
將他們分別組成兩個小組，進行譯碼，可得六個微命令信號，剩下的a、b、c、g四個微命令信號可直接控制

【答案】

（1）暫存區寄存器C和D肯定要分別連接到ALU兩端

（2）

【答案】

（1）因為控制存儲器有512個單元，所以下地址是9位，4個判別條件需要4位，每一位 作為一個判別標志，所以微命令字段為35位

（2）

【答案】

（1）應選取100ns

（2）至少要推遲兩個周期，直到所需數據產生

（3）
采用專用數據通路，推遲一個

【答案】

（1）
（2）、（3）

【答案】

【答案】

總結

以上是生活随笔為你收集整理的(计算机组成原理题目题型总结）第五章：中央处理器的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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