西南大学网络与继续教育学院课程考试试题卷类别： 网教 课程名称【编号】： 计算机组成原理 【0013】 A 卷大作业 满分：100 分 一、大作业题目1. 写出浮点加减运算步骤，并说明为什么要浮点数规格化。现有浮点数格式如下：1 位阶符，6位阶码，1 位数符，8 位尾数，请写出浮点数所能表示的范围（只考虑正数值）。答：浮点数加减运算的步骤为1、对阶操作,即比较两个浮点数的阶码值的大小；2、实现尾数的加(减)运算,对两个完成对阶后的浮点数执行求和(差)操作。3、规格化操作；4、舍入操作；5、检查阶码是否溢出。因为浮点数的溢出是以其阶码的溢出表现出来的，在加减运算过程中要检查是否产生了溢出：若阶码正常,加(减)运算正常结束；若阶码溢出,则要进行相应处理。超过了阶码可能表示的最大值的正指数值,一般将其认为是＋∞和－∞。超过了阶码可能表示的最小值的负指数值,一般将其认为是 0。浮点数所能表示的范围最小值为 2-111111×0.00000001最大值为 2111111×0.111111112. 指令格式如下所示，OP 为操作码字段，试分析指令格式特点。 31 26 22 18 17 16 15 0 3. 试推导磁盘存贮器读写一块信息所需总时间的公式。解：设读写一块信息所需总时间为 Tb，平均找道时间为 Ts，平均等待时间为 TL，读写一块信息的传输时间为 Tm，则：Tb=Ts＋TL＋Tm。假设磁盘以每秒 r 转速率旋转，每条磁道容量为 N 个字，则数据传输率=rN 个字/秒。又假设每块的字数为 n，因而一旦读写头定位在该块始端，就能在Tm≈（n / rN）秒的时间中传输完毕。TL 是磁盘旋转半周的时间，TL=（1/2r）秒，由此可得： 　　　　　Tb=Ts＋1/2r＋n/rN 秒4. 某计算机的数据通路如下图所示，其中 M—主存，MBR—主存数据寄存器，MAR—主存地址寄存器，R0-R3—通用寄存器，IR—指令寄存器，PC—程序计数器（具有自增能力），C、D—暂存器，ALU—算术逻辑单元（此处做加法器看待）， 移位器—左移、右移、直通传送。所有双向箭头表示信息可以双向传送。请按数据通路图画出“ADD（R1），（R2）+”指令的指令周期流程图。该指令的含义是两个数进行求和操作。其中源操作地址在寄存器 R1 中，目的操作数寻址方式为自增型寄存器间接寻址（先取地址后加 1）。5. CPU 响应中断应具备哪些条件？画出中断处理过程流程图。答：(1)在 CPU 内部设置的中断屏蔽触发器必须是开放的。(2)外设有中断请求时，中断请求触发器必须处于“1”状态，保持中断请求信号。(3)外设（接口）中断允许触发器必须为“1”，这样才能把外设中断请求送至 CPU。(4)当上述三个条件具备时，CPU 在现行指令结束的最后一个状态周期响应中断。中断处理过程流程图如下：- 1 -OP ———— 源寄存器 变址寄存器 偏移量 二、大作业要求 大作业共需要完成三道题：第 1-2 题选作一题，满分 35 分；第 3 题必做，满分 35 分；第 4-5 题选作一题，满分 30 分。 - 2 -