杭电2018计算机组成原理期末习题ppt课件.pptx

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1、模型机经改造升级后，扩大了主存容量，并在CPU与主存之间添加了一个Cache，假设CPU总是从Cache取得数据，在一段时间内，Cache完成存取的次数为2100次，主存完成的存取次数为400次，已知Cache的存储周期为12ns，主存的存储周期为80ns。则Cache的命中率为④，Cache/主存系统的平均访问时间为⑤ns。设升级后的主存容量为128KB，存储器按字节编址；Cache容量8KB，每块8字节，Cache按照4路组相联方式组织，则主存字节地址⑥位；其中“标记”字段⑦位，Cache组地址⑧位，主存地址09B3H映射到Ca

2、che的⑨组(1)某CPU地址总线16位，数据总线8位，CPU的控制信号线有：MREQ#（存储器访问请求，低电平有效），R/W#（读写控制，低电平为写信号，高电平为读信号）。若用若干个8K×4位的SRAM芯片形成32K×8位的RAM存储区域，起始地址为2000H，假设SRAM芯片有CS#（片选，低电平有效）和WE#（写使能，低电平有效）信号控制端；试写出RAM的地址范围，并画出SRAM与CPU的连接图（请标明SRAM芯片个数、译码器的输入输出线、地址线、数据线、控制线及其连接）。(2)某8位模型机采用微程序控制器，结构如上图所示。其

3、中MEM为主存，R0~R3是通用寄存器。各部件的控制信号均已标出，控制信号的命名准则是：‘→’符号前的是数据发送方部件，‘→’符号后的是数据接收方部件，并且控制信号中的B表示总线；J1#控制指令译码，其他读写信号具有普通意义。例如：B→DA1表示总线上的数据送入DA1暂存器；ALU→B#表示ALU运算的结果送到总线上（低电平有效）。模型机的某条指令的微程序流程图如图2所示，写出该条指令的功能、寻址方式、指令第二字的含义。根据图1所示的数据通路，写出ADDRd，[(Rs)+Disp]指令的微程序流程图。指令功能为（Rd）＋（（Rs）+

4、Disp)→Rd，即源寄存器Rs的内容加上偏移量Disp之和，作为地址访存，取该内存单元的内容和目的寄存器Rd的内容相加，结果送回Rd寄存器。指令格式如下：OP（4位）RsRd（2位）Disp指令w_r_simm_srt_imm_swr_data_sALU_OPWrite_RegMem_WritePC_s指令类型xorrd,rs,rtsllvrd,rt,rsandirt,rs,immswrt,offset(rs)bners,rt,labeljallabel单元地址内容单元地址内容单元地址内容10H8AH14H7DH18HF0H11H

5、47H15H33H19H12H12H07H16H1BH20H10H13H10H17HF2H21H4EH设有如下指令，目的操作数均为寄存器寻址，源操作数的寻址方式由下面每一条指令的注释给出，内存数据见表1所示；变址寄存器RI=10H，则按顺序执行下列指令后，写出每一条指令的执行结果填入括号中。①MOVR0,＃19H；立即数寻址R0=（14）②MOVR1,[R0]；寄存器间接寻址R1=（15）③ADDR1,[13H]；直接寻址R3=（16）④HLT；停机表1指令助记符操作码指令助记符操作码MOV0000SBB0100ADD0001JMP

6、1000SUB0010…………AND0011HALT1111OP（4位）MOD（2位）RD（2位）ADDR/DATA/DISP其中，RD为源/目的寄存器号，MOD为寻址方式码字段，指令第二字为地址、数据或偏移量；源操作数由MOD字段和指令第二字共同确定。除了HALT指令为单字指令外，其他指令均为双字指令；操作码字段解释见表1-1，MOD字段解释见表1-2，RD字段解释见下表1-3设某8位计算机指令格式如下：MOD寻址方式RD寄存器00立即寻址00R001直接寻址01R110变址寻址(SI)10R211间接寻址11R3表1-2表1-3

7、指令ADDR1，((40H))的功能：R1=((40H))+R1；指令使用间接寻址，则该指令机器码第一字节为（9）H，第二字节为（10）H。内存地址的部分单元内容如表2，若（PC）＝20H，变址寄存器（SI）＝10H，则此时启动程序执行，则程序执行的前三条指令如表3，请填写完整。单元地址内容单元地址内容单元地址内容10H80H20H10H24HF0H11H90H21H11H25H03H12H10H22H05H26HF0H13H11H23H12H27H20H答案