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计算机组成原理常见题（三）

1.某计算机的主存地址空间大小为64KB，按字节编址，已配有0000H-7FFFH的ROM区，若再用4Kx4位的RAM芯片形成其余的RAM区，则需要多少个这样的RAM芯片，写出分析过程、
分析：因为主存地址空间大小为64KB，所以，主存地址范围为0000H-FFFFH，因为已配有0000H-7FFFFH的ROM区，所以，有另外的32KB为RAM区。所以，需要RAM芯片 32KB/4Kx4=32KBx8位/4Kx4位=16片
2.某机字长为32位，控制器采用微程序控制方式，微指令字长32位，采用水平型直接控制与字段编码控制相结合的微指令格式，共有微命令40个，其中9个微命令采用直接控制方式，31个微命令采用字段编码控制方式，共构成4个相斥类（共包含7个，16个，3个，5个微命令），可测试的外部条件有2个：设计该微指令的具体格式，控制存储器容量是多少？微程序控制器和硬布线控制器的不同？）
（1）微指令格式如下：
计算机组成原理常见题（三）
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下址字段有8位（32-（9+3+5+2+3+2）-2=8 ），控制存储器容量为2的8次方=258
判别字段：可测试的外部条件有2个（CY和ZF）
在微指令的控制字段，每一位代表一个微命令，在设计微指令时，是否发出某个微命令，只要将控制字段中相应位置成“1”或“0”，这样就可以打开或关闭某个控制门，这就是直接控制法。
为了改进设计出现了以下编译法：
字段直接编译：
在计算机中的各个控制门,在任一微周期内,不可能同时被打开,而且大部分是关闭的(相应的控制位为"0").所谓微周期,指的是一条微指令所需的执行时间.如果有若干个(一组)微命令,在每次选择使用它们的微周期内,只有一个微命令起作用,那么这若干个微命令是互斥的.
选出互斥的微命令,并将这些微命令编成一组,成为微指令字的一个字段,用二进制编码来表示, 就是字段直接编译法.
一般每个字段要留出一个代码，表示本段不发出任何微命令，因此当字段长度为3位的时候，最多只能表示7个互斥的微命令，通过代码000表示不发微命令。
字段间接编译法：
字段间接编译法是在字段直接编译法的基础上,进一步缩短微指令字长的一种编译法.
如果在字段直接编译法中，还规定一个字段的某些微命令，要兼由另一字段中的某些微命令来解释，称为字段间接编译法。
微指令可分为哪两部分？各自作用是什么？
微指令可分为微命令字段（或微操作控制字段)和微地址字段(或顺序控制字段)
微命令字段：提供一步操作所需的微命令。
微地址字段：指明后续微地址的形成方式，提供给微地址的给定部分。
你
3.某计算机的Cache共有16块，采用2路组相联映射方式，每个主存块大小为32字节，按字节编址。主存号129号单元所在主存块应装入到Cache的组号是多少？给出分析过程。（Cache的起始是0行，答案用十进制表示）
每字块大小为32字节，按字节编址，所以块内地址为5，因为Cache共有16块，采用2路组相联映射方式，所以共有8组，那么，129所在的组号是4号。
（129-80）=49 49/10=4余数9。因为是从0开始，所以在第4组。
4.某16位机的指令格式和寻址方式如下图所示，设该机有8个16位通用寄存器，加法指令ADD的操作码为234H，写出以下指令的机器码（要求用十六进制表示）
ADD R7,R5
计算机组成原理常见题（三）
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ADD D,S
答： ADD机器码：1000110100（因为ADD的操作码为234H，所以234H=1000110100B） R7机器码：111 R5机器码：101
所以：指令语句机器码：1000110100 111 101，用16进制表示为8D3DH
5.I/O设备与主机进行数据交换有哪几种基本方式？每种方式下，数据是否直接和CPU进行交换？
三种：程序查询方式、中断方式、DMA方式（直接存储器查询方式）
其中，程序查询方式和中断方式都是直接和CPU进行交换的，但是，DMA方式是直接和主存进行数据交换的。
【计算机组成原理常见题（三）】6.一个完整的中断过程分为哪几个步骤？
中断请求-中断判优-中断响应-中断处理-返回

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