计算机组成原理第5章作业题

计算机组成原理第五章作业题一、选择题1、相对于微程序控制器，硬布线控制器的特点是A.指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展容易B.指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展难C.指令执行速度快，指令功能的修改和扩展容易D.指令执行速度快，指令功能的修改和扩展难2、在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是：A.MARB.PCC.IRD.PSW3、下列部件中不属于控制器的是：A.IRB.操作控制器C.PCD.PSW4、计算机操作的最小时间单位是：A.时钟周期B.指令周期C.CPU周期D.微指令周期5、存放微程序的控制存储器称为：A.高速缓冲存储器B.控制存储器C.虚拟存储器D.主存储器6、一般机器周期的时间是根据（）来规定的。A.主存中读取一个指令字的时间B.主存中读取一个数据字的时间C.主存中写入一个数据字的时间D.主存中读取一个数据字的时间7、控制器、运算器和存储器合起来一般称为（）：A.I/O部件B.内存储器C.外存储器D.主机二、判断题1、指令流水线中主要存在三种相关冲突：资源相关、数据相关及控制相关。2、并发性指两个或两个以上事件在同一时间间隔内发生。3、硬布线控制器的缺点：增加了到控存中读取微指令的时间，执行速度慢。4、微程序控制器的优点：规整性、灵活性、可维护性强。5、微操作是执行部件接受微命令后所进行的操作，是计算机硬件结构中最基本的操作。6、微命令指控制部件通过控制线向执行部件发出的各种控制命令，是构成控制信号序列的最小单位。7、时钟周期是CPU处理操作的最大时间单位。8、微程序控制器属于存储逻辑型，以微程序解释执行机器指令，采用存储逻辑技术实现。9、地址寄存器用于存放当前执行的指令码，供进行指令译码。10、程序计数器用于存放CPU正在执行的指令的地址。11、指令寄存器用于保存当前CPU所要访问的内存单元的地址。三、填空题1、目前的CPU包括______、______和CACHE。2、请在括号内填入适当答案。在CPU中：(1)保存当前正在执行的指令的寄存器是__________；(2)保存当前正要执行的指令地址的寄存器是_________；(3)算术逻辑运算结果通常放在_______和__________。3、微程序控制器由________、_________、_______三大部分组成，其中_______是ROM存储器，用来存放______。4、流水CPU中的主要问题是：______相关、____相关和_____相关。5、并行处理技术主要有三种形式：_______并行、_______并行和_____并行。6、微程序设计技术是利用______方法设计________的一门技术，具有规整性、______、可维护性等一系列优点。7、微指令格式中，微指令的编码通常采用以下三种方式：_________、___和___。8、由于数据通路之间的结构关系，微操作可分为_____和__________两种。9、在程序执行过程中，控制器控制计算机的运行总是处于____、分析指令和________的循环当中。10、CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫___________，它常用若干个_________来表示，而后者又包含若干个____11、CPU的四个主要功能是_________、____、___和_____。四、简答题1、简述什么是微指令？2、简述什么是微命令？3、简述什么是微程序控制器？4、解释机器指令和微指令的关系。五、应用题1、流水线中有三类数据相关冲突：写后读（RAW）相关；读后写（WAR）相关；写后写（WAW）相关。判断以下三组指令各存在哪种类型的数据相关。(1)I1LADR1，A；M（A）→R1，M（A）是存储器单元I2ADDR2，R1；（R2）+（R1）→R2(2)I3ADDR3，R4；（R3）+（R4）→R3I4MULR4，R5；（R4）×（R5）→R4(3)I5LADR6，B；M（B）→R6，M（B）是存储器单元I6MULR6，R7；（R6）×（R7）→R62、已知某机采用微程序控制方式，其控制存储器容量为：512×48(位)。微程序可在整个控制存储器中实现转移，可控制微程序转移的条件共4个，微指令采用水平型格式，后继微指令地址采用断定方式。请问:（1）微指令中的三个字段分别应为多少位？（2）画出围绕这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图。3、某机有8条微指令I1-I8，每条微指令所包含的微命令控制信号如下表所示。4、假设某机器有80条指令，平均每条指令由4条微指令组成，其中有一条取指微指令是所有指令公用的。已知微指令长度为32位，请估算控制存储器容量。5、参见下图的数据通路，画出取数指令LDA（R3），RO的指令周期流程图，其含义是将(R3)为地址的主存单元的内容取至寄存器R0中，标出各微操作控制信号序列。6、参见下图的数据通路。画出存数指令STAR1，(R2)的指令周期流程图，其含义是将寄存器R1的内容传送至（R2）为地址的主存单元中。标出各微操作信号序列。7、流水线中有写后读、读后写和写后写三种数据相关冲突，试判断下面指令存在哪种类型的数据相关。I1：ADDR1，R2，R3；R2+R3-R1I2：SUBR4，R1，R5；R1-R5-R48、已知CPU结构如下图所示，其中包括一个累加器AC、一个状态寄存器和其他几个寄存器。各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传递方向。试完成以下工作：①写出图中四个寄存器A、B、C、D的名称和作用；②简述完成指令ADDY的数据通路（Y为存储单元地址，本指令功能为(AC)+(Y)→AC）。