第4章馮諾依曼計(jì)算機(jī)：機(jī)器級程序與其執(zhí)行練習(xí)題答案解析-資料下載頁
2025-06-26 08:39本頁面
【正文】 容，b為10號存儲(chǔ)單元內(nèi)容，c為11號存儲(chǔ)單元內(nèi)容。故C正確。具體內(nèi)容請參考第四章視頻以及第四章課件。1已知某機(jī)器的核心部件及其結(jié)構(gòu)關(guān)系如下圖示意。請仔細(xì)理解該結(jié)構(gòu)圖，并回答下述問題。(1) 保存下一條將要執(zhí)行的指令地址的寄存器是_____。(A) IR； (B) R0或R1；(C) 存儲(chǔ)器的地址寄存器；(D) PC。答案：D解釋：本題考核CPU 內(nèi)部構(gòu)件及功能。PC是程序計(jì)數(shù)器，保存下一條將要執(zhí)行的指令地址，因此選（D），而（A）選項(xiàng)IR是指令寄存器：存儲(chǔ)當(dāng)前指令內(nèi)容，故不正確；（B）選項(xiàng)，R0與R1是運(yùn)算器中的寄存器，不正確；（C）地址寄存器，用來保存當(dāng)前CPU所訪問的內(nèi)存單元的地址，不正確。具體內(nèi)容參考第四章視頻之“機(jī)器級程序執(zhí)行機(jī)制”以及第四章課件。(2) 保存正在執(zhí)行指令的寄存器是_____。(A) IR； (B) R0或R1；(C) 存儲(chǔ)器的地址寄存器；(D) PC。答案：A解釋：本題考核CPU 內(nèi)部構(gòu)件及功能。IR是指令寄存器：存儲(chǔ)當(dāng)前指令內(nèi)容，因此選（A）；而（B）選項(xiàng)，R0與R1是運(yùn)算器中的寄存器，不正確；（C）地址寄存器，用來保存當(dāng)前CPU所訪問的內(nèi)存單元的地址，不正確。而（D）選項(xiàng)，PC是程序計(jì)數(shù)器，保存下一條將要執(zhí)行的指令地址，故不正確。具體內(nèi)容參考第四章視頻之“機(jī)器級程序執(zhí)行機(jī)制”以及第四章課件。(3) 當(dāng)CPU在執(zhí)行000100 0000001001指令時(shí)，PC的值是_____。(A) 00000000 00000001； (B) 00000000 00000010；(C) 00000000 00000011； (D) 00000000 00000100。答案：B解釋：本題考核CPU 內(nèi)部構(gòu)件及功能。PC是程序計(jì)數(shù)器，保存下一條將要執(zhí)行的指令地址，當(dāng)執(zhí)行000100 0000001001指令時(shí)，如圖，其存儲(chǔ)單元的地址是00000000 00000001，下一條是00000000 00000010，因此選（B）。具體內(nèi)容參考第四章視頻之“機(jī)器級程序/執(zhí)行機(jī)制/過程模擬”以及第四章課件。(4) 當(dāng)CPU在執(zhí)行000100 0000001001指令時(shí)，IR的值是_____。(A) 00000100 00001000； (B) 00010000 00001001；(C) 00001100 00001010； (D) 00010000 00001000。答案：B解釋：本題考核CPU 內(nèi)部構(gòu)件及功能。IR是指令寄存器：存儲(chǔ)當(dāng)前指令內(nèi)容，當(dāng)執(zhí)行000100 0000001001指令時(shí)，即顯示此指令，因此選B。具體內(nèi)容參考第四章視頻之“機(jī)器級程序/執(zhí)行機(jī)制/過程模擬”以及第四章課件。(*5) 當(dāng)CPU在讀取指令階段，下列說法正確的是_____。(A) 第1個(gè)節(jié)拍進(jìn)行A1，C3；第2個(gè)節(jié)拍進(jìn)行D1，C4，D2； (B) 第1個(gè)節(jié)拍進(jìn)行A2，C3；第2個(gè)節(jié)拍進(jìn)行D1，C2，D6；(C) 第1個(gè)節(jié)拍進(jìn)行A1，C3；第2個(gè)節(jié)拍進(jìn)行D1，C4，D2或D3； (D) 第1個(gè)節(jié)拍進(jìn)行A1，C3，C1；第2個(gè)節(jié)拍進(jìn)行D1，C2，D6。答案：A解釋：本題考核CPU內(nèi)部構(gòu)件及程序級執(zhí)行。CPU在讀取指令階段的節(jié)拍如下：T0：發(fā)送指令地址給存儲(chǔ)器,因此要進(jìn)行A1：PC將存儲(chǔ)的下一條指令的地址交給存儲(chǔ)器，同時(shí)，進(jìn)行C3：控制器發(fā)送“讀”信號給存儲(chǔ)器。因此第一個(gè)節(jié)拍進(jìn)行A1，C3T1：取出存儲(chǔ)器中的指令給控制器：執(zhí)行D1，將存儲(chǔ)器中讀到的指令交給寄存器，同時(shí)進(jìn)行C2，控制器發(fā)出信號，讓IR接受來自存儲(chǔ)器的指令，執(zhí)行D6，將取來的內(nèi)容存到寄存器當(dāng)中。因此第二節(jié)拍執(zhí)行D1,C2,D6。(D)在第1個(gè)節(jié)拍時(shí)，多執(zhí)行的動(dòng)作C1將會(huì)影響PC數(shù)據(jù),不正確；綜上選（A），具體內(nèi)容參考第四章視頻之“機(jī)器級程序的執(zhí)行過程的模擬”以及第四章課件。(*6) 當(dāng)CPU在執(zhí)行指令階段，假設(shè)當(dāng)前執(zhí)行的指令“00000100 00001000—將8號單元內(nèi)容取出到寄存器R1中并與運(yùn)算器中寄存器R0的值相乘，結(jié)果保留在R0中”，則下列說法正確的是_____。(A) 第3個(gè)節(jié)拍進(jìn)行A2，C3，C1；第4個(gè)節(jié)拍進(jìn)行D1，C4，D2；第5個(gè)節(jié)拍進(jìn)行C5； (B) 第3個(gè)節(jié)拍進(jìn)行A1，C3；第4個(gè)節(jié)拍進(jìn)行D1，C4，D2；第5個(gè)節(jié)拍進(jìn)行C5；(C) 第3個(gè)節(jié)拍進(jìn)行A2，C3, C1；第4個(gè)節(jié)拍進(jìn)行D1，C5，D2； (D) 第3個(gè)節(jié)拍進(jìn)行A2，C3，C1；第4個(gè)節(jié)拍進(jìn)行D1，C4，D4；第5個(gè)節(jié)拍進(jìn)行C5。答案：A解釋：本題考核CPU 內(nèi)部構(gòu)件及程序級執(zhí)行。CPU在讀取指令階段的節(jié)拍如下：T2：控制器解析指令碼：指令中有取數(shù)指令，因此執(zhí)行A2，需要將地址碼送到存儲(chǔ)器，同時(shí)控制器執(zhí)行C3，發(fā)出“讀”信號取數(shù)據(jù)，PC程序計(jì)數(shù)器+1。T3：指令碼控制相關(guān)動(dòng)作執(zhí)行：執(zhí)行D1，取出數(shù)據(jù)傳到寄存器，同時(shí)控制器執(zhí)行C4，讓寄存器R1接收數(shù)據(jù)，即D2執(zhí)行，數(shù)據(jù)8號單元的內(nèi)容存至寄存器R1中。T4：執(zhí)行乘法運(yùn)算：C5，控制器發(fā)出乘法操作信號給運(yùn)算器。綜上，選擇A。具體內(nèi)容參考第四章視頻之“機(jī)器級程序的執(zhí)行過程的模擬”以及第四章課件。(*7) 關(guān)于機(jī)器指令的執(zhí)行，則下列說法不正確的是_____。(A) 控制器不斷地從存儲(chǔ)器中讀取指令，并按照指令的內(nèi)容進(jìn)行執(zhí)行； (B) 機(jī)器指令的執(zhí)行即是在時(shí)鐘節(jié)拍控制下產(chǎn)生一系列信號的過程；(C) 沒有時(shí)鐘與節(jié)拍發(fā)生器，機(jī)器的指令也能正確地執(zhí)行； (D) 沒有PC，機(jī)器就不能正確地執(zhí)行程序。答案：C解釋：本題考核CPU 內(nèi)部構(gòu)件及程序級執(zhí)行。機(jī)器指令的完成需要時(shí)鐘與節(jié)拍發(fā)生器的控制信號，因此（C）選項(xiàng)錯(cuò)誤。其余選項(xiàng)正確，控制器不斷的讀取來自存儲(chǔ)器的指令，并根據(jù)指令執(zhí)行相關(guān)操作，PC程序計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)下一條指令的地址，沒有PC則不能執(zhí)行程序。具體內(nèi)容參考第四章視頻之“機(jī)器級程序的執(zhí)行過程的模擬”以及第四章課件。1關(guān)于“存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中程序的執(zhí)行”問題，下列說法不正確的是_____。(A) 機(jī)器需要提供一個(gè)其可以執(zhí)行的指令集合； (B) 人們用指令集合中的指令編寫程序，并將編寫好的程序和數(shù)據(jù)事先存放于存儲(chǔ)器中；(C) 控制器一條接一條的從存儲(chǔ)器中讀取指令，讀取一條指令則執(zhí)行一條指令，一條指令執(zhí)行完成后，再讀下一條指令；(D) 當(dāng)讀取一條指令后，程序計(jì)數(shù)器PC的值自動(dòng)加1，以指向下一條將要讀取的指令；當(dāng)程序需要轉(zhuǎn)往它處執(zhí)行時(shí)，則可以它處存放指令的地址來修改PC的值即可；(E)上述說法有不正確的。答案：E解釋：本題考核CPU 內(nèi)部構(gòu)件及程序級執(zhí)行。指令集是存儲(chǔ)在CPU內(nèi)部，對CPU運(yùn)算進(jìn)行指導(dǎo)和優(yōu)化的硬程序。人們根據(jù)指令集編寫程序，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中供及其執(zhí)行，控制器會(huì)根據(jù)節(jié)拍和時(shí)鐘信號來讀取指令，每讀取一條，PC程序計(jì)數(shù)器+1，指向下一條要執(zhí)行的指令的地址。因此可以通過修改PC值來完成跳轉(zhuǎn)等功能。ABCD四個(gè)選項(xiàng)都正確，因此E錯(cuò)誤。具體內(nèi)容參考第四章視頻之“機(jī)器級程序/執(zhí)行過程/模擬”以及第四章課件。
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