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Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date组成原理复习题-(4)大专试卷（四）山东理工组成原理试题四一. 选择题（每小题1分，共20分）1. 1946年研制成功的第一台电子数字计算机称为_，1949年研制成功的第一台程序内存的计算机称为_。AEDVAC ，MARKI B.ENIAC , EDSAC C.ENIAC , MARKI D.ENIAC , UNIVACI2. 至今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是_。A节约元件 B.运算速度快 C.物理器件性能决定 D.信息处理方便3. （2000）10化成十六进制数是_。A（7CD）16 B（7D0）16 C（7E0）16 D（7F0）164. 下列数中最大的数是_。A（10010101）2 B（227）8 C。（96）16 D（143）55. 运算器虽有许多部件组成，但核心部分是_。A数据总线 B算术逻辑运算单元 C多路开关 D累加寄存器6. 根据标准规定，每个汉字在计算机内占用_存储。A一个字节 B二个字节 C三个字节 D四个字节7. 存储单元是指_。A存放一个机器字的所有存储元 B存放一个二进制信息位的存储元C存放一个字节的所有存储元的集合 D存放两个字节的所有存储元的集合8. 机器字长32位，其存储容量为4MB，若按字编址，它的寻址范围是_。A 1M B 1MB C 4M D 4MB9. 某一SRAM芯片，其容量为512×8位，考虑电源端和接地端，该芯片引出线的最小数目应为_。A.23 B.25 C.50 D.1910. 寄存器间接寻址方式中，操作数处在_。A.通用寄存器 B.程序计数器 C.堆栈 D.主存单元11. 描述汇编语言特性的概念中，有错误的句子是_。A. 对程序员的训练要求来说，需要硬件知识 B. 汇编语言对机器的依赖性高C. 用汇编语言编制程序的难度比高级语言小 D. 汇编语言编写的程序执行速度比高级语言快12. 在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是_。A.主存地址寄存器 B.程序计数器 C.指令寄存器 D.状态条件寄存器13. 下面描述RISC机器基本概念中，正确的表述是_A.RISC机器不一定是流水CPU B.RISC机器一定是流水CPUC.RISC机器有复杂的指令系统 D.其CPU配备很少的通用寄存器14. 多总线结构的计算机系统，采用_方法，对提高系统的吞吐率最有效。A.多端口存储器 B.提高主存速度 C.交叉编址多模块存储器 D.cache15. 以下四种类型指令中，执行时间最长的是_。A.RR型指令 B.RS型指令 C.SS型指令 D.程序控制指令16. 信息只用一条传输线，且采用脉冲传送的方式称为_。A.串行传送 B.并行传送 C.并串型传送 D.分时传送17. 描述PCI总线中基本概念不正确的是_。A. PCI总线是一个与处理器无关的高速外围总线B. PCI总线的基本传输机制是猝发式传输C. PCI设备不一定是主设备D. 系统中只允许有一条PCI总线18. 带有处理器的设备一般称为_设备。A. 智能化 B. 交互式 C. 远程通信 D. 过程控制19. 发生中断请求的可能条件是_。A. 一条指令执行结束 B. 一次I/O操作开始 C. 机器内部发生故障 D. 一次DMA操作开始20. 采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据就要用一个_时间。A. 指令周期 B. 机器周期 C. 存储周期 D. 总线周期二.填空题（每空1分，共20分） 1. 目前的CPU包括A._、B._和cache.2. 汉字的A._、B._、C._是计算机用于汉字输入、内部处理、输出三种不同用途的编码。3. 存储器的技术指标有存储容量、存取时间、A._和B._。 4. 双端口存储器和多模块交叉存储器属于A._存储器结构。前者采用B._技术，后者采用C._技术。5. 堆栈是一种特殊的数据寻址方式，它采用A._原理。按结构不同，分为B._堆栈和C._堆栈。6. 多媒体CPU是带有A._技术的处理器。它是一种B._技术，特别适合于图像数据处理。7. 按照总线仲裁电路的位置不同，可分为A._仲裁和B._仲裁。8. DMA控制器访采用以下三种方法：A._、B._、C._。三.简答题（每小题5分，共20分）1. 简述CPU的主要功能。2. 集中式仲裁有几种方式？3. 什么是存储保护？通常采用什么方法？4. 什么是RISC？RISC指令系统的特点是什么？四.应用题（每小题5分，共40分）1. 若浮点数X的二进制存储格式为（41360000）16，求其32位浮点数的十进制值。2. 已知 X = -0.01111,Y = +0.11001, 求X补,-X 补,Y 补,-Y 补,X+Y=?,X-Y=?3. 设有一个具有20位地址和32位字长的存储器，问：(1)该存储器能存储多少个字节的信息？(2)如果存储器由512k×8位的SRAM 芯片组成，需多少片？(3)需多少位地址作芯片选择？4. 指令格式如下所是，其中OP为操作码字段，试分析指令格式特点。15 10 7 4 3 0 OP - 源寄存器基址存储器 位移量（16位）5. 用时空图法证明流水CPU比非流水CPU具有更高的吞吐率。6. 画出单机系统中采用的三种总线结构。7. 某双面磁盘每面有220道，内层磁道周长70cm，位密度400位/cm，转速3000转/分，问：(1)磁盘存储容量是多少？(2)数据传输率是多少？8. 某刷新存储器所需的带宽为160MB/S。实际工作时，显示适配器的几个功能部分要争用刷存的带宽。假定总带宽的50%用于刷新屏幕，保留50%带宽用于其他非刷新功能。问刷存总带宽应为多少？为达到这样的刷存带宽，应采取何种技术措施？答案一选择题（每小题1分，计20分）1. B 2. C 3. B 4. B 5. B 6. B 7. A 8. A 9. D 10. D 11. C 12. B 13. B 14. A15. C 16. A 17. D 18. A 19. B、C、D 20. C二填空题（每空1分，计20分）1. A.控制器 B.运算器 2. A.输入编码 B. 内码 C.字模码3. A.存储周期 B. 存储器带宽4. A.并行 B.空间并行 C. 时间并行5. A.先进后出 B.寄存器 C.存储器6. A.MMX B.多媒体扩展结构7. A.集中式 B.分布式8. A.停止CPU访问 B.周期挪用 C. DMA和CPU交替访内三简答题（每题5分，计20分）1. CPU主要有以下四方面的功能：（1） 指令控制：程序的顺序控制，称为指令控制。（2） 操作控制：CPU管理并产生由内存取出的每条指令的操作信号，把各种操作信号送往相应部件，从而控制这些部件按指令的要求进行动作。（3） 时间控制：对各种操作实施时间上的控制，称为时间控制。（4） 数据加工：对数据进行算术运算和逻辑运算处理，完成数据的加工处理。2. 三种方式：链式查询方式，计数器定时查询方式，独立请求方式。3. 当多个用户共享主存时，为使系统能正常工作，应防止由于一个用户程序出错而破坏其它用户的程序和系统软件，还要防止一个用户程序不合法的访问不是分给它的主存区域。为此，系统提供存储保护。通常采用的方法是：存储区域保护和访问方式保护。4. RISC是精简指令系统计算机，它有以下特点：（1） 选取使用频率最高的一些简单指令，以及很有用但不复杂的指令。（2） 指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少。（3） 只有取数/存数指令访问存储器，其余指令的操作都在寄存器之间进行。（4） 大部分指令在一个机器周期内完成。（5） CPU中通用寄存器数量相当多。（6） 以硬布线控制为主，不用或少用微指令码控制。（7） 一般用高级语言编程，特别重视编译优化工作，以减少程序执行时间。四应用题（每题5分，计40分）1. 解：将16进制数展开后，可得二进制格式为0 1000 0010 0110 1100 0000 0000 0000 000 S 阶码8位 尾数23位 指数e = 阶码-127 = 10000010-01111111 = 00000011 = （3）10包括隐藏位1的尾数1.M = 1.011 0110 0000 0000 0000 0000 = 1.011011于是有 X =（-1）S×1.M×2e = +（1.011011）×23 = +1011.011 = （11.375）102. 解：X补=1.10001 -X 补=0.01111 Y 补=0.11001 -Y 补=1.00111 X补=11.10001 X补=11.10001 +Y补=00.11001 +-Y补=11.0011100.01010 10.11000X+Y=+0.01010 X-Y 结果发生溢出3. 解：（1）应为32位字长为4B，220 = 1M = 1024K,存储器容量为220×4B = 4MB，可存储4M字节的信息（2）SRAM芯片容量为512K×8位 = 512KB = 0.5MB 所需芯片数目为：4MB ÷ 0.5MB = 8片（3）因为219 = 512K，即芯片片内地址线19位，存储器容量为1M,地址线为20位，故需1位地址线作芯片片选选择（CS），用A19选第1个模块，用A19选第2个模块。4. 解：（1）双字长二地址指令，用于访问存储器（2）操作码字段OP为六位，可以指定64种操作（3）一个操作数在源寄存器（共16个），另一个操作数在存储器中（由基址寄存器和位移量决定），所以是RS型指令。5. 解： S1 S2 S3 S4WBEXIDIF 入 (a)指令周期流程图C4.1时空图法：假设指令周期包含四个子过程：取指令（IF）、指令译码（ID）、 执行运算（EX）、结果写回（WB），每个子过程称为过程段（Si），这样，一个流水线由一系列串连的过程段组成。在统一时钟信号控制下，数据从一个过程段流向相邻的过程段。 图C4.1（b）表示非流水CPU的时空图。由于上一条指令的四个子过程全部执行完毕后才能开始下一条指令，因此每隔4个单位时间才有一个输出结果，即一条指令执行结束。 图C4.1（c）表示流水CPU的时空图。由于上一条指令与下一条指令的四个过程在时间上可以重叠执行，因此，当流水线满载时，每一个单位时间就可以输出一个结果，即执行一条指令。 比较后发现：流水CPU在八个单位时间中执行了5条指令，而非流水CPU仅执行2条指令，因此流水CPU具有更强大的数据吞吐能力。6. 单总线结构：图C4.2双总线结构：图C4.3三总线结构：图C4.47. 解：（1）每道信息量 = 400位/cm × 70cm = 28000位 = 3500B 每面信息量 = 3500B × 220 = 770000B 磁盘总容量 = 770000B × 2 = 1540000B（2）磁盘数据传输率（磁盘带宽）Dr = r × N N为每条磁道容量 N = 3500B r为磁盘转速 r = 3000 转/60s = 50转/s 所以 Dr = 50/s × 3500B = 175000B/s8. 解：刷存总带宽 160MB/s × 100/50 = 320MB/s 可采用如下技术措施：（1）使用高速的DRAM芯片组成刷存（2）刷存采用多体交叉结构（3）加大刷存至显示控制器的内部总线宽度（4）刷存采用双端口存储器结构，将刷新端口与更新端口分开 -