文章目錄

• 一：CPU的結(jié)構(gòu)、功能
• • （1）選擇題
  • （2）大題
• 二：指令周期及指令執(zhí)行過(guò)程
• • （1）選擇題
  • （2）大題
• 三：數(shù)據(jù)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(xí)題

一：CPU的結(jié)構(gòu)、功能

（1）選擇題

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• 【B】

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• C

PSW屬于運(yùn)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(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，條件轉(zhuǎn)移指令執(zhí)行時(shí)，需要對(duì)PSW中內(nèi)容進(jìn)行測(cè)試，判斷是否滿足轉(zhuǎn)移條件

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• B

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• C

透明就是不可見(jiàn)的意思

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• B

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★★★

• C

轉(zhuǎn)移指令時(shí)需要判斷轉(zhuǎn)移是否成功，如果成功那么PC修改為轉(zhuǎn)移指令的目標(biāo)地址，否則還是會(huì)自增

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• B

取指周期結(jié)束后，PC會(huì)自增一次，然后執(zhí)行時(shí)PC又會(huì)跳轉(zhuǎn)到目標(biāo)地址，所以共2次

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• A

PC內(nèi)容是指令在主存中的地址，所以PC與存儲(chǔ)器地址的位數(shù)相等，自然取決于存儲(chǔ)器容量

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• C

IR中存儲(chǔ)的指令的內(nèi)容，因此取決于指令字長(zhǎng)

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• C

通用寄存器找那個(gè)用于存放操作數(shù)和各種地址信息，其位數(shù)與機(jī)器字長(zhǎng)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(chǔ)器

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• A

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• B

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★★★

• B

PC取決于存儲(chǔ)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(zhǎng)，所以至少32位

（2）大題

二：指令周期及指令執(zhí)行過(guò)程

（1）選擇題

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• C

取指周期取出的是指令，執(zhí)行周期取出的是數(shù)據(jù)

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★★★

• C

解釋

• 不采用指令預(yù)取技術(shù)，那么每個(gè)指令周期都需要取指令，同時(shí)又不采用Cache將技術(shù)，所以每次取指令時(shí)至少要訪存一次，所以A對(duì)
• 即使是空操作指令，在取指完成后，PC也會(huì)自動(dòng)+1，而不是什么都不會(huì)改變，所以C錯(cuò)誤

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• A

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• D

存取周期是指存儲(chǔ)器進(jìn)行兩次獨(dú)立的存儲(chǔ)器操作所需要的最小間隔時(shí)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(dòng)進(jìn)行的

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• A

注意是根據(jù)地址取出指令，不要誤選D

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★★★

• B

機(jī)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(zhǎng)一般是存儲(chǔ)字長(zhǎng)的整數(shù)倍。當(dāng)指令字長(zhǎng)為存儲(chǔ)字長(zhǎng)的2倍時(shí)，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(zhǎng)等于存儲(chǔ)字長(zhǎng)，那么取指周期等于機(jī)器周期。因此I,IV錯(cuò)誤

（2）大題

三：數(shù)據(jù)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(nèi)部總線方式：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)容易，性能低，存在沖突
• 不采用CPU內(nèi)部總線方式：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，硬件量大，不易實(shí)現(xiàn)，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(hào)來(lái)源有：

• 經(jīng)過(guò)指令譯碼器產(chǎn)生的指令信息
• 時(shí)序系統(tǒng)產(chǎn)生的機(jī)器周期信號(hào)和節(jié)拍信號(hào)
• 來(lái)自執(zhí)行單元的反饋信息，也即標(biāo)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(chǔ) 器 CM ： 它 是 微 程 序 控 制 器 的 核 心 部 件 ， 用 于 存 放 各 指 令 對(duì) 應(yīng) 的 微 程 序 ， 使 用 只 讀 存 儲(chǔ) 器 ROM 構(gòu) 成 。 每 一 條 機(jī) 器 指 令 對(duì) 應(yīng) 的 微 指 令 序 列 。 由 CPU 廠 商 負(fù) 責(zé) 設(shè) 計(jì) ， 并 目 在 CPU 出 廠 之 前 把 ROM 里 面 的 微 程 序 數(shù) 據(jù) 全 部 寫(xiě) 好

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• D

微指令計(jì)數(shù)器決定的是微指令的執(zhí)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(gè)指令對(duì)應(yīng)的微程序平均為由4條微指令組成，所以指令對(duì)應(yīng)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(tǒng)具有n種機(jī)器指令，那么控制存儲(chǔ)器中微程序數(shù)至少是n+2個(gè)

• 其中1個(gè)是公共的取指微程序
• 另外一個(gè)是對(duì)應(yīng)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(gè)東西，不可同日而語(yǔ)
• CPU周期是指機(jī)器周期

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• A

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• B

CS按照微指令的地址訪問(wèn)

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• B

PSW屬于運(yùn)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(fù)，主要是指多個(gè)功能部件共同執(zhí)行同一任務(wù)的不同部分，典型的如多處理機(jī)系統(tǒng)；時(shí)間并行也即時(shí)間重復(fù)，讓多個(gè)功能部件在時(shí)間上相互錯(cuò)開(kāi)，輪流重疊執(zhí)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(shí)間內(nèi)完成的指令數(shù)。m段流水線在第m個(gè)時(shí)鐘周期后，每個(gè)時(shí)鐘周期都可以完成一條指令，而m個(gè)并行部件在m個(gè)時(shí)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(jié)束，后面的指令每隔2ns執(zhí)行完一條。所以時(shí)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(shù)據(jù)相關(guān)

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• B

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• C

（2）大題

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白中英課本習(xí)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(jié)

【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(dāng)微命令數(shù)目大于操作控制字段時(shí)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(hào)組e、f、h和d、i、j
將他們分別組成兩個(gè)小組，進(jìn)行譯碼，可得六個(gè)微命令信號(hào)，剩下的a、b、c、g四個(gè)微命令信號(hào)可直接控制

【答案】

（1）暫存區(qū)寄存器C和D肯定要分別連接到ALU兩端

（2）

【答案】

（1）因?yàn)榭刂拼鎯?chǔ)器有512個(gè)單元，所以下地址是9位，4個(gè)判別條件需要4位，每一位 作為一個(gè)判別標(biāo)志，所以微命令字段為35位

（2）

【答案】

（1）應(yīng)選取100ns

（2）至少要推遲兩個(gè)周期，直到所需數(shù)據(jù)產(chǎn)生

（3）
采用專用數(shù)據(jù)通路，推遲一個(gè)

【答案】

（1）
（2）、（3）

【答案】

【答案】

總結(jié)

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?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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