计算机组成原理例题

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1、例题：1.某计算机的Cache共有16块，采用2路组相联映射方式（即每组2块）。每个主存块大小为32字节，按字节编址。主存129号单元所在主存块应装入到的Cache组号是A．0B.2C.4D.62.某计算机主存容量为64KB，其中ROM区为4KB，其余为RAM区，按字节编址。现要用2K×8位的ROM芯片和4K×4位的RAM芯片来设计该存储器，则需要上述规格的ROM芯片数和RAM芯片数分别是A．1、15B．2、15C．1、30D．2、303.下列有关RAM和ROM的叙述中，正确的是（）。（1）RAM是易失性存储器，ROM是非易失性存储器（2）R

2、AM和ROM都是采用随机存取的方式进行信息访问（3）RAM和ROM都可用作Cache（4）RAM和ROM都需要进行刷新A.仅（1）和（2）B.仅（2）和（3）C.仅（1）（2）（3）D.仅（2）（3）（4）4.假定用若干个2KX4位芯片组成一个8KX8位的存储器，则地址0B1FH所在芯片的最小地址是（）。A.0000HB.0600HC.0700HD.0800H85.某计算机字长16位，主存地址空间大小128KB，按字编址，采用字长指令格式，指令名字段定义如下：151211650OPMsRsMdRd源操作数目的操作数转移指令采用相对寻址方式，相

3、对偏移是用补码表示，寻址方式定义如下：Ms/Md寻址方式助记符含义000B寄存器直接Rn操作数=(Rn)001B寄存器间接(Rn)操作数=((Rn))010B寄存器间接、自增(Rn)+操作数=((Rn)),(Rn)+1->(Rn)011B相对D(Rn)转移目标地址=（PC）+(Rn)注：（X）表示有存储器地址X或寄存器X的内容，请回答下列问题：（1）该指令系统最多可有多少条指令？该计算机最多有多少个通用寄存器？存储器地址寄存器（MAR）和存储器数据寄存器（MDR）各需要多少位？（2）转移指令的目标地址范围是多少？（3）若操作码0010B表示加

4、法操作，（助记符add）,寄存器R4和R5的编号分别为100B和101B。8R4的内容为1234H，R5的内容为5678H，地址1234H中的内容为5678H,5678H的内容为1234H，则汇编语言为add(R4),(R5)+(逗号前为源操作数，逗号后为目的操作数)对应的机器码是什么(用十六进制表示)？该指令执行后，哪些寄存器和存储单元的内容会改变？改变后的内容是什么？解：（1）由指令格式可知，指令操作码4位，指令系统最多可编制24=16条指令；寄存器编号为3位，CPU内部最多可设置23=8个通用寄存器；根据机器字长为16位，MDR应为16

5、位；因216=64KW=128KB，MAR应为16位.(2)转移指令的目标地址范围:因转移指令的寻址方式为相对寻址，根据公式：目标地址=(PC)下条指令+(Rn)=(PC)下条指令+(-32768----+32767)=PC+1+(-32768----+32767)=PC+(-32767----+32768)所以转移指令的目标地址范围是-32767----+32768（对该条转移指令而言），也可以说是整个内存空间。(3)机器编码：0010001100001101B=230DH8因该指令的寻址方式为：源操作数为寄存器间接，所以寄存器R4的内容不

6、变；R4保存的1234H为源操作数地址，它指向的存储器单元其内容也不变；目的操作数为寄存器间接、自增，指令执行后R5的内容为5679H;由R5指向的目的操作数存储器单元的内容为：（5678H）=（1234H）+（5678H）=5678H+1234H=68ACH6.某计算机的主存地址空间大小为256M，按字节编址。指令、数据Cache分离，均有8个Cache行，每个Cache行大小为64MB（此处可能有错,似为B），数据Cache采用直接映射方式，现有两个功能相同的程序A和B，其伪代码如下：　+_,N3T+]"f,

7、5s2A:w!J1s#B&j

8、8X8假定int类型数据用32位补码表示，程序编译时i，j，sum均分配在寄存器中，数组a按行优先方式存放，其地址为320(十进制)。请回答，要求说明理由或给出计算过程。&(1).若不考虑用于Cache一致维护和替换算法的控制位，则数据Cache的总容量为多少?"a/b:L#S*

9、3u(2).数组元素a[0][31]和a[1][1]各自所在的主存块对应的Cache行号分别是多少(Cache行号从0开始)(X1t2K$U6u*?7S!N$H)j;S(3).程序A和B的数据访问命中率各是多少？哪个程序的执行时间短？参考答案：（1）数据Cache的

10、总容量：8*64B=512B=23*26=29B其地址格式：A8A7A6A5A4A3A2A1A0行号行内字号字节地址（2）320=256+64=140H=10100