2018年北京大学地球与空间科学学院907计算机学科专业基础综合之计算机组成原理考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、简答题
1． 码是7位，如果设计主存单元字长为32位，指令字长为12位，是否合理? 为什么？
【答案】不合理。
指令最好是半字长或单字长，设计16位比较合适。一个字符的
单元字长为32
位，则一个单元可以放四个字符，这也是可以的，只是在存取单个字符时，所用的时间较长，不过，一条指令至 少占一个单元，若指令字长12位，一条指令只占了一个单元（32位）的12位，剩佘的22位就浪费了，这样看 来不合理，因为通常单字长指令很多，累计的浪费就很大。
2． 什么是内存? 什么是外存? 什么是CTU? 什么是适配器? 简述其功能。
【答案】（1）内存是指计算机内部的半导体存储器；半导体存储器的存储容量有限，因此计算机中又配备了存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器，称为外存储器，简称外存。内存和外存共同用来保存二进制数据。
（2）把运算器和控制器合在一起称为中央处理器，简称CPU 。它用来控制计算机及进行算术逻辑运算。
（3）适配器是指连接主机与外设的一个中间电路，也称作接口，其作用相当于一个转换器，它可以保证外围设备用计算机系统特性所要求的形式发送或接收信息。
是7位，如果设计主存
二、分析题
3． 某16位机器所使用的指令格式和寻址方式如下所示，该机有两个20位基值寄存器，四个16位变址寄存器，十六个16位通用寄存器。指令汇编格式中的s （源）、D （目标）都是通用寄存器，M 是主存中的一个单元。
问：（1）处理机完成哪一种操作花的时间最短？
（2）处理机完成哪一种操作花的时间最长？
（3）第②种指令的执行时间有时会等于第③种指令的执行时间吗？
（4）假设第①、②、③种指令的操作码是：
下列情况下每个十六进制指令字分别代表什么操作？
上述指令中有没有编码不对的？如果有，应如何改正才能使其成为处理机能执行的合法指令？
【答案】（1）第①种。因为是RR 型指令，不需要访问存储器。
（2）第②种。因为是RS 型指令，需要访问存储器，同时要通过变址运算或基值运算变换求得有效地址，也需要时间。
（3）小可能。因为第③种指令虽访问存储器。但小需要进行地址变换运算，所以节省了求有效地址运算的时间开销。
（4）
（a ）代表LDA 指令，正确。把（13CD2） H 的内容取至第15号通用寄存器。
（b ）代表MOV 指令，正确。把6号通用寄存器的内容传送至5号通用寄存器。
（c ）错，改正为（28D6） H ，代表MOV 指令。
（d ）错，改正为（28C2） H ，代表MOV 指令。
4． 图（a ）是某计算机总线定时时序图，请判断它是哪种定时方式的时序图，并分析其控制过程，同时用细线标出信号的相互作用关系。
图
【答案】题目给定的总线定时时序图中，没有同步时钟信号，而且有总线请求，总线授权和设备回答信号，所以，必定是异步双向全互锁总线控制方式。其控制过程如下：
①当某个设备请求使用总线时，在该设备所属的请求线上发出信号
②CPU 根据优先原则授权后以BG 。回答。
③设备收到
BG 信号。
④CPU 接到SACK 信号后，下降
主设备。
⑥在设备用完总线以后，下降BBSY 和SACK , 即释放总线。
⑦在上述选择主设备的过程中，现行的主从设备可能正在进行传送，在此情况下，需要等待
现行传送结束， 现行主设备下降BBSY 信号后，新的主设备才能上升BBSY ，获得总线控制权。
过程①〜⑦以及各信号的相互作用关系如图（b ）所示。
作为回答。 ⑤在BBSY 为“0”的情况下，该设备上升BBSY 表示设备获得了总线控制权，成为控制总线的有效信号，
下降自己的信息（使无效），并上升SACK 信号证实已收到
三、综合应用题
5． 写出下列各整数的原码、反码、补码表示（用8位二进制数）。其中
是最低位。
（1）-35
（2）128
（3）-127
（4）-1 【答案】
，是最高位（符号位）