80324。
⑵ 同理，主存实地址码＝96000＋0128＝96128。
⑶ 虚拟地址为3的页号为48，查页表时，发现此页面没在页表中，此时操作系统暂停用户作业程序的执行，转去查页表程序。如该页面在主存中，则将该页号及该页在主存中的起始地址写入主存；如该页面不在主存中，则操作系统要将该页面从外存调入主存，然后将页号及其主存中的起始地址写入页表。
4．页式存储器的逻辑地址由页号和页内地址两部分组成，若页面大小为4KB，地址转换过程如图所示，图中逻辑地址8644用十进制表示，经页表转换后，该逻辑地址的物理地址（十进制）是多少？
提示：把逻辑地址转换成二进制来做。
页表长度 页表地址 8644 逻辑地址
页号 物理块号 0 2 1 3 物理地址 2 8 A 12
解：第一步，已知页面大小为4KB，故可算出页内地址为12位（2＝4096）。 第二步：把逻辑地址8644转换成二进制地址10000111000100，其中高2位为页面号。 第三步：查页表，2号页面的物理块号为8，由于逻辑地址和物理地址的页内地址部分是相同的，即可把页号与页内地址拼接，得到物理地址为100000011100100。 第四步：把100000011100100转换成十进制数为33220。
5．设某磁盘存储器的平均找道时间为ts,转速每分钟r转，每磁道容量为N个字，每信息块为n个字，试推导磁盘存储器读写一块信息所需总时间tB的公式。
解：tB＝ts＋60/2r＋60n/rN。
6．一般，CD-ROM光盘的外缘有5mm宽的范围不使用，故标准的播放时间为60分钟。请计算模式1和模式2情况下光盘的存储容量是多少？
提示：光盘的模式1用于存放计算机的程序和数据，共有270000个扇区，每个扇区2048个字节，而模式2用于存放声音、图像等多媒体数据，共有270000个扇区，每个扇区2336个字节。
解：模式1——容量C＝270000×2048/1024/1024＝527MB 模式二——容量C＝270000×2336/1024/1024＝601MB
7．某磁盘组有4个盘片，5个记录面，每个记录面的内磁道直径为22cm，外磁道直接为33cm，最大位密度为1600b/cm，道密度为80道/cm，转速7200转速/分。
⑴ 磁盘的总存储容量（非格式化）？ ⑵ 最大数据传输率是多少？
解：⑴ 总容量＝每面容量×记录面数 每面容量＝某一磁道容量×磁道数 某磁道容量＝磁道长×本道位密度
所以，最内圈磁道的容量＝1600×22×3.14＝110528字节/道
磁道数＝存储器域长×道密度＝（33—22）/2×80＝253616000字节
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⑵ 最大数据传输率＝转速×某磁道容量＝7200/60×110528＝13263360字节/秒 8．假设某计算机的cache采用直接映象，容量为4096。若CPU依次从主存单元0，1，?，99和4096，4097，?，4195交替取指令，循环执行10次，试求此时的命中率？
解：此时CPU的命中率为0。 4．2 补充题及解析
本节提供了大量的补充习题，题型包括选择题、填空题、简答题和综合题，并附有题目的解析，仅供读者参考。
4．2．1 选择题
4．2．2 填空题
4．2．3 简答题
4．2．4 综合题
第5章 中央处理器
本章将给出主教材《计算机组成原理》第5章的习题及补充题的解析。仅供读者参考。 5．1 主教材习题解析 一．判断题
1．一个指令周期由若干个机器周期组成。 解：答案为正确。
2．非访内指令不需从内存中取操作数，也不需将目的操作数存放到内存，因此这类指令的执行不需地址寄存器参与。
解：答案为错误。
3．组合逻辑控制器比微程序控制器的速度快。 解：答案为正确。
4．流水线中的相关问题是指在一段程序的相邻指令之间存在某种信赖关系，这种关系影响指令的执行。
解：答案为正确。 5．微程序控制控制方式与硬布线控制方式相比，最大的优点是提高了指令的执行速度。 解：答案为正确。
6．微程序控制器中的控制存储器可用PROM、EPROM或闪存实现。 解：答案为正确。
7．指令周期是指人CPU从主存取出一条指令开始到执行这条指令完成所需的时间。 解：答案为正确。
8．控制存储器是用来存放微程序的存储器，它比主存储器速度快。 解：答案为正确。
9．机器的主频最快，机器的速度就最快。 解：答案为正确。
10．80X86的数据传送指令MOV，不能实现两个内存操作数的传送。 解：答案为正确。
二．选择题
1．指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是 。 A. 实现程序控制和快速查找存储器地址 B. 可以直接访问主存和外存
C. 缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性
D. 降低指令译码难度 解：答案为C。
2．CPU组成中不包括 。
A．指令寄存器 B．地址寄存器
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C．指令译码器 D．地址译码器 解：答案为D。
3．程序计数器PC在 中。
A．运算器 B．控制器 C．存储器 D．I/O接口 解：答案为B。
4．计算机主频的周期是指 。
A．指令周期 B．时钟周期 C．CPU周期 D．存取周期 解：答案为B。
5．CPU内通用寄存器的位数取决于 。
A．存储器容量 B．机器字长 C．指令的长度 D．CPU的管脚数 解：答案为B。
6．以硬布线方式构成的控制器也叫 。
A．组合逻辑型控制器 B．微程序控制器 C．存储逻辑型控制器 D．运算器 解：答案为A。
7．一个节拍脉冲持续的时间长短是 。
A．指令周期 B．机器周期 C．时钟周期 D．以上都不是 解：答案为C。
8．直接转移指令的功能是将指令中的地址代码送入 。
A．累加器 B．地址寄存器 C．PC D．存储器 解：答案为C。
9．状态寄存器用来存放 。
A．算术运算结果 B．逻辑运算结果
C．运算类型 D．算术、逻辑运算及测试指令的结果状态 解：答案为D。
10．微程序放在 中。
A．指令寄存器 B．RAM C．控制存储器 D．内存 解：答案为C。
11．某寄存器中的值有时是地址，这只有计算机的 才能识别它。
A．译码器 B．判断程序 C．指令 D．时序信号 解：答案为C。
12．微程序控制器中,机器指令与微指令的关系是________。 A. 每一条机器指令由一条微指令执行
B. 每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行 C. 一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行
D. 一条微指令由若干条机器指令组成 解：答案为C。
13．在高速计算机中，广泛采用流水线技术。例如，可以将指令执行分成取指令、分析指令
和执行指令3个阶段，不同指令的不同阶段可以 ① 执行；各阶段的执行时间最好 ② ；否则在流水线运行时，每个阶段的执行时间应取 ③ 。 可供选择的答案：
① A.顺序 B.重叠 C.循环 D.并行 ② A.为0 B.为1个周期 C.相等 D.不等
③ A. 3个阶段执行时间之和 B. 3个阶段执行时间的平均值
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C. 3个阶段执行时间的最小值 D. 3个阶段执行时间的最大值 解：答案为①D，②C，③D。 14．微指令格式分成水平型和垂直型，前者的位数 ，用它编写的微程序 。
A．较少 B．较多 C．较长 D．较短 解：答案为B、D。
15．异步控制常作为 的主要控制方式。
A. 单总线计算机结构计算机中访问主存和外部设备时 B. 微型机的CPU控制中 C．组合逻辑的CPU控制中
D. 微程序控制器中 解：答案为A。
16．与微指令的执行周期对应的是 。
A．指令周期 B．机器周期 C．节拍周期 D．时钟周期 解：答案为B。 三．填空题
1．目前的CPU包括 ， 和CACHE（一级）。 答：运算器，控制器。
2．CPU中保存当前正在执行的指令的寄存器为 ，保存下一条指令地址的寄存器为 。
答：指令寄存器IR，程序计数器PC。
3．CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫 ，它常用若干个 来表示，而后者又包含若干个 。 答：指令周期，机器周期，时钟周期。 4．在程序执行过程中，控制器控制计算机的运行总是处于 、分析指令和 的循环之中。
答：取指令，执行指令。
5．控制器发出的控制信号是 因素和 因素的函数，前者是指出操作在什么条件下进行，后者是指操作在什么时刻进行。 答：空间，时间。
6．微程序入口地址是 根据指令的 产生的。 答：译码器，操作码。
7．微程序控制器的核心部件是 ，它一般用 构成。 答：控制存储器，只读存储器。
8．微指令执行时，产生后继微地址的方法主要有 、 等。 答：计数器方式，断定方式。
9．任何指令的第一个周期一定是 。 答：取指令。 10．一条机器指令的执行可与一段微指令构成的 相对应，微指令可由一系列 组成。
答：微程序，微命令。
11．微程序设计技术是利用 方法设计 的一门技术。 答：软件，控制器。 12．在同一微周期中 的微命令叫互斥的微命令；在同一微周期中 的微命令叫相容的微命令。显然， 不能放在一起译码。
答：不可能同时出现，可以同时出现，相容的微命令。
13．在微程序控制器中，时序信号比较简单，一般采用 。 答：同步控制。
14．保存当前栈顶地址的寄存器叫 。 答：栈顶指针SP。
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