2022年本科计算机组成8期末试题答案及评分标准 .pdf

1 / 5 2008/2009 学年第一学期期末考试试卷（A卷）答案及评分标准（A卷）计算机组成使用班级： 06060641,06060642 一、选择题（ 10 分）答案： 1、C2 、D 3、B4、C 5、C 6、C7 、B 8、A 9、B 10、 B 评分标准：每个小题1 分。二、填空题（ 25 分）参考答案：1、 16 16 2、系统软件应用软件（注：二者排列顺序任意！）3、 1.10011001.01100111.01101000.00001011.11110111.0101111-0.1010001(本 小题 前六个空若按双符号位形式填写也可以) 4、规定或指明操作数的种类和性质规定或指明操作数或操作数的来源5、控制存储器微指令寄存器微地址寄存器微地址形成部件（或微地址转移逻辑）6、程序计数器PC （或指令地址寄存器）指令寄存器IR 地址形成部件（或指令译码器ID）9、 53ns94.34% 10、字节多路通道选择通道数组多路通道评分标准：每个空1 分；文字类内容不要求精确描述（即一字不差），表达意思确定且相同的都算对！三、 本题 11 分参考答案 ：本题可以选用原码一位乘法法或补码一位乘法。下面分别给出使用这两种方法的计算过程及结果。原码一位乘法：乘积的符号位按异或运算规则单独计算；乘积的数值部分取相乘两数的绝对值计算，计算过程如下：部分积乘数操作说明0 0.0 0 000 +) 00.10 110 010111 开始情形判别位“ 1”， +X 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 5 页2 / 5 00.1011 0 0 0.0 1 0 1 1 +)0 0.10110 0 1.00 0 0 1 00.1000 0 +) 0 0.1 0 1 1 0 0 1.0 0110 0 0.1 0 0 1 1 +) 00.0 0 0 00 00.1 0 01 1 0 0.0 1 0 0 1 +) 0 0.1 0 1 1 0 0 0.1 11 1 1 0 0.0 1 1 11 0. 0 1 0 1 1 1. 0 0 1 0 1 0. 1 0 0 1 0 1. 0 1 0 0 1 1. 1 0 1 0 0 右移一位判别位“ 1”， +X 右移一位判别位“ 1”， +X 右移一位判别位“ 0”， +0 右移一位判别位“ 1”， +X 右移一位共计算 5 步，乘积的数值部分为0.0111111010 又 乘积的符号位为相乘两数的符号位的异或逻辑值，即01 = 1 X Y原= 1.0111111010 ， X Y = -0.0111111010 补码一位乘法：符号位连同数值位一起参加运算，计算过程如下：（-X补=11.01010，按补码右移规则）部分积乘数操作说明 0 0.0 0 0 0 0 +) 11.010 1 0 11.010 1 0 11.1010 1 +) 0 0.1 0 1 1 0 00.0101 1 00.00101 +) 0 0.0 0 00 0 00.00101 00.00010 +) 1 1.0 1 0 1 0 11.01100 11.10110 +) 0 0.1 0 1 1 0 00.01100 00.00110 +) 1 1.0 1 0 1 0 1 1.1 0 0 0 0 101001 0 0. 10100 1 1. 0 10100 1. 1 0 1010 0. 1 1 0 101 0. 01 1 0 10 开始情形，乘数引入附加位0 判别位“ 10”， + -X补右移一位判别位“ 01”， +X 右移一位判别位“ 00”， +0 右移一位判别位“ 10”， +-X补右移一位判别位“ 01”， +X 右移一位判别位“ 10”， +-X补共计算 6 步，最后 1 步不移位！ X Y补= 1.1000000110 ， X Y = - 0.0111111010 评分标准：当计算步骤正确，计算结果或中间结果出现错误时，酌情扣除1-7 分；利用手工方法计算不给分；给出两种计算方法者，仅按计算正确的一种方法计分，不另外加分。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 5 页3 / 5 四、 本题 11 分（1） X=00 , 直接寻址， D=20H,有效地址EA=20H （2） X=10 , 用变址寄存器X2 进行寻址， D=44H,有效地址EA=1122H+44H=1166H （3） X=11 , 相对寻址， D=22H,有效地址EA=1234H+22H=1256H （4） X=01 , 用变址寄存器X1 进行寻址， D=21H,有效地址EA=0037H+21H=0058H （5） X=11 , 相对寻址， D=23H,有效地址EA=1234H+23H=1257H 评分标准： 5个问题的分值分别为3 分、 2 分、 2 分、 2 分、 2 分。对于每个问题，若仅指明采用的寻址方式，未计算有效地址或有效地址计算有误，则给1 分；对于每个问题，若直接给出正确结果（没有任何过程），则仅给1 分。五、 本题 12 分微指令控制字段有6 位，而要表示的微命令有8 个，因此需要结合使用直接控制法和字段直接编译法两种方法。通过观察表1 知：命令b 和命令 f 可采用直接控制法，各占1 位；命令a、命令e 和命令h 编为一组，使用字段编译法（占用2 位）；命令c、命令d 和命令g 编为一组，使用字段编译法（占用2位）。操作控制字段的具体格式设计如图1 所示。1 位 2 位 1 位 2 位操作控制字段下址字段A 位C 位B 字段D 字段0 0 00 00 1 命令 b 1 命令 f 01 命令 g 01 命令 e 10 命令 d 10 命令 h 11 命令 c 11 命令 a 图 1 评分标准： A、B、C、D 四个位（或字段）编码的分值分别为2 分、 2 分、 4 分、 4 分。若编码正确，但编码位或字段位置不对，则酌情扣1-2 分。六、 本题 12 分参考答案：（1）因为该机允许的最大主存空间为256K 8 位，若每个模板条为32K8 位，则共需256/32=8 个模板条。（2）因为模板条有8 个，所以CPU 应使用 3 位地址选择各模块条。（3）因为 RAM 芯片的容量为4K4 位，所以每个模板条内的RAM 芯片数量为：（32K8） / （4K4） = 82 = 16 （片）（4）模板条内部的16 个芯片分为8 组，每组2 片。由于模板条内部存储单元数为32K，故地址长度为15 位（ A14A0）。芯片单元数为4K 则占用地址长度为12 位（ A11A0）。组内两个芯A B C D 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 5 页4 / 5 片按位扩展方法连接；组与组之间采用字扩展方法连接，且使用高3 位地址（ A14A12）通过3：8 译码器进行组选。模板条内的存储器连接如图2 所示。 A11A0 CS7 CS1 CS0 CS7 CS2 CS1 CS04K4 4K4 4K4 3:8 译码器 4 4 4 A14 A13 A12图 2 评分标准：本题4 个问题的分值分别为3 分、 2 分、 2分、 5分。模板条内的存储器连接图（第4个问题）要示意出芯片组数、组选方法、数据线位数及连接方法、地址线位数及连接方法，否则酌情扣 1-5 分。七、 本题 9 分参考答案（要点）：（1）程序直接控制方式：也称为程序查询方式。采用该方式，数据在CPU和外设间的传送完全靠计算机程序控制，CPU 的操作和外围设备操作同步，硬件结构简单，但由于外围设备动作慢，浪费 CPU时间多，系统效率低。（2）程序中断方式：外设准备就绪后以中断方式主动通知CPU ，在 CPU响应了 I/O 设备的中断请求后，才暂停现行程序的执行，转为I/O设备服务，可明显提高CPU的利用率，在一定程度上实现了主机和I/O 设备的并行工作；但硬件结构复杂，服务开销时间大。（3）DMA 方式：与中断方式一样，实现了主机和I/O 设备的并行工作。由于DMA 方式直接依靠硬件实现主存与I/O 设备之间的数据传送，传送期间不需要CPU程序干预， CPU可继续执行原来的程序，因此CPU利用率和系统效率比中断方式更高。但DMA 方式的硬件结构更为复杂。评分标准 ：本题可分为如上三个问题，分值均为3 分。八、本题 10 分答案 ：（1）磁盘的平均等待时间为 60*1000/(3000*2) = 10( ms ) （2）磁盘的平均存取时间为平均找道时间 +平均等待时间= 75 + 10 = 85(ms ) （3）磁盘的数据传输率为每个磁道的容量 * 磁盘转速 = 96K* 3000/60 = 4800 K 位/s= 600K B/s D7-D0精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 5 页5 / 5 （4）如果该磁盘存储器有2 个记录面，则总的存储容量为记录面数* 磁道数 / 面 * 每个磁道的容量 = 2*300*96K = 57600K 位 = 7200K B 7MB评分标准 ：本题四个问题的分值分别为3 分、 2 分、 3 分、 2 分；磁盘总容量、数据传输率若用 KB、MB 、KB/s 、MB/s 作为单位，其值为近似值，而非精确值，当计算方法正确，答数存在较小误差时不扣分。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 5 页