1、综合模拟试卷 6 及答案与解析一、填空题1 写出一 1125 的 IEEE75432 位标准的浮点数( )。2 控制器部件由五部分组成：( )，( ) ，( )，( )，( )。3 五级指令流水线由五部分组成：IF，( )，( )，( )，( )。二、计算题4 4 条三寄存器指令。5 255 条单寄存器指令。6 16 条 0 寄存器指令。6 计算机中一般有寄存器 16 个，故需要 4 位来表示这 16 个寄存器。三、分析题7 输入输出方式都有哪几种?请简要叙述各自特点。8 在虚拟页式系统中，虚拟地址的位数为 48 位，可用的最大主存空间为 128GB，每页大小 4KB。请设计多级页表(不要假设
2、有 TLB 存在)。9 系统中为什么要设计 TLB?画图表示出虚拟地址到真实地址的转换。综合模拟试卷 6 答案与解析一、填空题1 【正确答案】 IEEE754 的阶码是用移码表示的，浮点数部分有一个隐藏的 1。2 【正确答案】 时序发生器指令寄存器指令译码器地址寄存器微操作控制器3 【正确答案】 IDEXEMEMWB二、计算题4 【正确答案】 4 条指令需要 2 位来表示。4 条三寄存器指令的操作码部分需要 2位，三寄存器使用 43=12 位来寻址。故字长 12 位是不能表示 4 条三寄存器指令的。5 【正确答案】 255 条单寄存器指令可以用单字指令(字长 12 位)来表示。8 位操作码+4
3、 位寄存器地址。6 【正确答案】 16 条 O 寄存器指令可以用单字指令 (字长 12 位)来表示。4 位操作码。三、分析题7 【正确答案】 输入输出方式有：程序查询方式、程序中断方式、DMA 方式、通道方式。各自特点为：程序查询方式：在这种方式下，输入输出指令或询问指令测试一台设备的忙闲标志位，决定主存储器和外围设备是否交换一个字符或一个字。一旦 CPU 启动 IO 设备，便不断查询 IO 的准备情况，终止原程序的执行。CPU 在反复查询过程中，浪费了宝贵的 CPU 时间。另外，IO 准备就绪后，CPU参与数据的传送工作，此时 CPU 也不能执行原程序。可见，CPU 和 IO 设备串行工作，
4、使主机不能充分发挥效率，外围设备也不能得到合理使用整个系统的效率很低。8 【正确答案】 多级页表的设计：有 48 位虚拟地址，页面为 4KB(212)，那么 248B的虚地址空间由 64MB(226)个页组成。若以每个页表项占用 4 个字节计算，则需要占用 256MB(228)连续内存空间存放页表。这还是一个进程的地址空间，系统中有许多进程，这样做存储开销太大。为此页表和页面一样也要进行分页。将页表 228分页，2 282 12=2169 【正确答案】 设计 TLB 主要是为了在硬件代价不是很大的前提下，提高存取速度。页表町以存放在一组寄存器中，地址转换时只要从相应寄存器中取值就可得到块号，这虽然方便了地址转换，但硬件花费代价太高，如果把页表放在主存中就可降低计算的开销。但是当要按给定的逻辑地址进行读写时，必须访问两次主存。第一次按页号读出页表中相应栏内容的块号；第二次根据计算出来的绝对地址进行读写，从而降低了运算速度，这比通常执行指令的速度慢了一倍。为了提高运算速度，通常都在 MMU 中设置一个专用的高速缓冲存储器，用来存放最近访问的部分页表，这种高速存储
