《计算机组成原理》第6章习题答案1.pdf

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1、可编辑第 6 章习题答案 1控制器有哪几种控制方式?各有何特点?解:控制器的控制方式可以分为3 种:同步控制方式、异步控制方式和联合控方式。同步控制方式的各项操作都由统一的时序信号控制,在每个机器周期中产生统一目的节拍电位和工作脉冲。这种控制方式设计简单,容易实现;但是对于许多简单指令说会有较多的空闲时间,造成较大数量的时间浪费,从而影响了指令的执行速度。异步控制方式的各项操作不采用统一的时序信号控制,而根据指令或部件的具体况决定,需要多少时间,就占用多少时间。异步控制方式没有时间上的浪费,因而提高机器的效率,但是控制比较复杂。联合控制方式是同步控制和异步控制相结合的方式。2什么是三级时序系统

2、?解:三级时序系统是指机器周期、节拍和工作脉冲。计算机中每个指令周期划分若干个机器周期,每个机器周期划分为若干个节拍,每个节拍中设置一个或几个工脉冲。3控制器有哪些基本功能?它可分为哪几类?分类的依据是什么?解:控制器的基本功能有:(1)从主存中取出一条指令,并指出下一条指令在主存中的位置。(2)对指令进行译码或测试,产生相应的操作控制信号,以便启动规定的动作。(3)指挥并控制 CPU、主存和输入输出设备之间的数据流动。控制器可分为组合逻辑型、存储逻辑型、组合逻辑与存储逻辑结合型3 类,分类的依据在于控制器的核心微操作信号发生器(控制单元 CU)的实现方法不同。4中央处理器有哪些功能?它由哪些

3、基本部件所组成?解:从程序运行的角度来看,CPU 的基本功能就是对指令流和数据流在时间与空间上实施正确的控制。对于冯诺依曼结构的计算机而言,数据流是根据指令流的操作而形成的,也就是说数据流是由指令流来驱动的。中央处理器由运算器和控制器组成。5中央处理器中有哪几个主要寄存器?试说明它们的结构和功能。解:CPU 中的寄存器是用来暂时保存运算和控制过程中的中间结果、最终结果及控制、状态信息的,它可分为通用寄存器和专用寄存器两大类。通用寄存器可用来存放原始数据和运算结果,有的还可以作为变址寄存器、计数器、地址指针等。专用寄存器是专门用来完成某一种特殊功能的寄存器,如程序计数器 PC、指令寄存器 IR、

4、存储器地址寄存器 MAR、存储器数据寄存器 MDR、状态标志寄存器 PSWR 等。15、什么是微命令和微操作?什么是微指令?微程序和机器指令有何关系?微程序和程序之间有何关系?解:微命令是控制计算机各部件完成某个基本微操作的命令。微操作是指计算机中最基本的、不可再分解的操作。微命令和微操作是一一对应的,微命令是微操作的控制信号,微操作是微命令的操作过程。微指令是若干个微命令的集合。微程序是机器指令的实时解释器,每一条机器指令都对应一个微程序。微程序和程序是两个不同的概念。微程序是由微指令组成的,用于描述机器指令,实际上是机器指令的实时解释器,微程序是由计算机的设计者事先编制好并存放在控制储器中

5、的,一般不提供给用户;程序是由机器指令组成的,由程序员事先编制好并存放在主存储器中。-可编辑16什么是垂直型微指令?什么是水平型微指令?它们各有什么特点?解:垂直型微指令是指一次只能执行一个微命令的微指令;水平型微指令是指一次能定义并能并行执行多个微命令的微指令。垂直型微指令的并行操作能力差,一般只能实现一个微操作,控制12 个信息传送通路,效率低,执行一条机器指令所需的微指令数目多,执行时间长;但是微指令与机器指令很相似,所以容易掌握和利用,编程比较简单,不必过多地了解数据通路的细节,且微指令字较短。水平型微指令的并行操作能力强,效率高,灵活性强,执行一条机器指令所需微指令的数目少,执行时间短;但微指令字较长,增加了控存的横向容量,同时微指令和机器指令的差别很大,设计者只有熟悉了数据通路,才有可能编制出理想的微程序,一般用户不易掌握。-

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