经典计算机组成原理课后习题及答案_唐朔飞(完整版).ppt

（2）如采用基址寻址，则指令格式中应给出基址寄存器号，以指定哪一个通用寄存器用作基址寄存器。指令格式变为： 6 5 1 1 5 14 OP Ri I B BRi A 其中：B可省（B为基址寻址标志），BRi为基址寄存器号。基址寻址时： 寻址的最大空间=232=4G字 其寻址范围仅与基址位数有关，与形式地址位数无关。 课件 CPU的结构和功能 第 八 章 课件 2. 什么是指令周期？指令周期是否有一个固定值？为什么？ 解：指令周期是指一条指令从开始取指令直到指令执行完这段时间。 由于计算机中各种指令执行所需的时间差异很大，因此为了提高CPU运行效率，即使在同步控制的机器中，不同指令的指令周期长度都是不一致的，也就是说指令周期对于不同的指令来说不是一个固定值。 讨论：指令周期长度不一致的根本原因在于设计者，为了提高CPU运行效率而这样安排的，与指令功能不同及指令实际执行时间不同没有什么必然关系。 13 课件 4. 设CPU内有下列部件：PC、IR、SP、AC、MAR、MDR和CU，要求： （1）画出完成间接寻址的取数指令LDA@X（将主存某地址单元X的内容取至AC中）的数据流（从取指令开始）。 （2）画出中断周期的数据流。 解：CPU中的数据流向与所采用的数据通路结构直接相关，不同的数据通路中的数据流是不一样的。常用的数据通路结构方式有直接连线、单总线、双总线、三总线等形式，目前大多采用总线结构，直接连线方式仅适用于结构特别简单的机器中。 课件 R/-W 为简单起见，本题采用单总线将题意所给部件连接起来，框图如下： 中 断 系 统 P C M A R M D R S P A C Z CU I R M A L U 单总线（BUS） 微命令序列 （1）假设为一重间址，在上述数据通路中，完成间接寻址的取数指令LDA@X的数据流如下页： 课件 LDA@X指令周期流程图： 说 明 ? ? 送指令地址 CU向存储器发读令 （读出指令） 指向下一指令地址 取出指令 指令译码 OP=？ PC?BUS ?MAR 存储器读（CU(R) ? M） PC+1 ?PC MDR ?BUS ?IR ? ? ? ? ? LDA 课件 LDA ? IR（X）?MAR 存储器读（CU(R) ?M） MDR ?BUS ?AC MDR ?BUS ?MAR 存储器读（CU(R) ?M） @=1? ? ? ? ? ?Y（间址） ? N 说 明 形式地址X送MAR 间接标志判断， 本题为@=1 CU发读令(读EA) 有效地址送MAR CU发读令(读数据) 数据放入AC 指令末的公操作 直 接 寻 址 课件 （2）中断周期流程图如下： 说 明  ? 关中断（0?EINT） SP?BUS?MAR SP+1?SP PC?BUS?MDR 存储器写（CU(-W)?M） ? ? ? ? ? A 堆栈栈顶地址送MAR 修改堆栈指针 断点送内存 进栈 课件 A ? 说 明 SP?BUS?MAR ? ? SP+1?SP 向量地址?BUS?PC PSW?MDR 存储器写（CU(-W)?M） ? ? ? END 栈顶地址送MAR 修改栈指针 程序状态字送内存 进栈 转中断服务程序入口 中断周期结束 课件 讨论：解这道题有两个要素，首先要根据所给部件设计好数据通路，既确定信息流动的载体。其次选择好描述数据流的方法，无论采用什么样的表达方式，其关键都要能清楚地反映数据在通路上流动的顺序，既强调一个“流”字。较好的表达方式是流程图的形式。 课件 5、中断周期前是什么阶段？中断周期后又是什么阶段？在中断周期CPU应完成什么操作？ 答：从CPU机器周期的时序层次来看，中断周期前是指令的执行阶段。中断周期后是取指令阶段。在中断周期CPU应完成关中断、保存断点和转中断服务程序入口三个操作。 课件 16. 计算机为了管理中断，在硬件上通常有哪