精选计算机组成原理期末考试试卷及答案.docx
计算机组成原理期末考试试卷（1一.选择题以下每题有且仅有一个正确答案，每题2分，共20分1 .假设以下字符码中最后一位为校验码，如果数据没有错误，那么采用偶校验的字符码 的是。A. 11001011 B. 11010110 C. 11000001 Do 110010012 .在定点二进制运算器中，减法运算一般通过来实现。A.补码运算的二进制加法器B.补码运算的二进制减法器C.补码运算的十进制加法器D.原码运算的二进制减法器3 .以下关于虚拟存储器的说法，正确的选项是_B。A.提高了主存储器的存取速度B.扩大了主存储器的存储空间，并能进行自动管理和调度C.提高了外存储器的存取速度D.程序执行时，利用硬件完成地址映射4 .以下说法正确的选项是_B_。A.存储周期就是存储器读出或写入的时间B.双端口存储器采用了两套相互独立的读写电路，实现并行存取C.双端口存储器在左右端口地址码不同时会发生读/写冲突D.在cache中，任意主存块均可映射到cache中任意一行，该方法称为直接映射方式5 .单地址指令中，为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个 操作数一般采用_C_寻址方式。A.堆栈 B.立即 C.隐含 D.间接6 .指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是_D。A.实现存储程序和程序控制B.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度C.可以直接访问外存Do缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性7 .以下说法中，不符合RISC指令系统特点的是_B_。A.指令长度固定，指令种类少.寻址方式种类尽量少，指令功能尽可能强C.增加存放器的数目，以尽量减少访存的次数D.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8 .指令周期是指C<)A. CPU从主存取出一条指令的时间B. CPU执行一条指令的时间C. CPU从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间 D.时钟周期时间9 .假设微操作控制信号用。表示，指令操作码译码输出用)表示，节拍电位信号用 表示，节拍脉冲信号用(表示，状态反响信息用"表示，那么硬布线控制器的控 制信号。可描述为_D_。AC =/亿,() B.Cn=fQBjC. C = /(峪D.C" =/(却%，工，旦)10.以下关于PCI总线的描述中，正确的选项是_A_。A.PCI总线的根本传输机制是猝发式传送B.以桥连接实现的PCI总线结构不允许多条总线并行工作C. PCI设备一定是主设备D.系统中允许只有一条PCI总线二.填空题以下每空2分，共32分1 . IEEE754标准的32位规格化浮点数，所能表达的最大正数为L1 + (1-2-23)Jx2128 O2 .对存储器的要求是容量大，速度快本钱低。为了解决这方面的矛盾，计算机 采用多级存储体系结构。3 . DRAM存储器之所以需要刷新是因为有信息电荷泄漏，需定期补充。4 .有静态RAM与动态RAM可供选择，在构成大容量主存时，一般就选择一动态 RAM_O5 .在集中式总线仲裁中，一独立请求方式方式响应最快,_菊花链查询.方式对电路故障最敏感。6 .某CRT的分辨率为1024x1024,灰度级为256,帧频为75Hz,那么刷存总带宽应为 MB/So7 . Pentium系统有两类中断源：由CPU外部的硬件信号引发的称为中断，它又可分为.可屏蔽中断.和一非屏蔽中断.；由指令执行引发的称为.异常，其中一种是执行异常，另一种是执行软件中断指令o8 .中断接口电路中的EI触发器的作用是是否允许中断源的中断请求被发出，RD触发器的作用是 .外设准备好时发出就绪信号.，DMA控制器中的内存地址计数器的作用是一存放内存中要交换的数据块的首地址。9 .字节多路通道可允许每个设备进行 传输 型操作,数据传送单位是 字节。三 .简答题共24分1. 18分)设浮点数的阶码为4位(补码表示，含阶符)，尾数为6位(补码表示，含尾符)，%, )中的指数、小数项均为二进制真值。x = 201 xO.1101, y = 2 x(-0.1010),求x + y。解：x4-y = 2o,ox(-O.HOlO)x = 0001, 0.11010y = 0011, 1.011001)求阶差对阶AE = EJ补+Ev补=0001 +1101 =1110 =(-2)I0 <0故需右移2位变为：0.0011(X10)2)尾数用双符号位求和00.00110(10)+ 11.0110011.1001(X10)3)规格化左规为：11.00101(0),指数为00104)所以有：x+3； = 20,0x (-0.11010)2. 18分)某机器字长16位，主存容量为64K字，共64条指令，试设计单地址单字长指令格式，要求操作数有立即数、直接、变址和相对寻址4种方式，并写出寻址模式 定义和在每种寻址方式下的有效地址计算公式。答:由于有64条指令故操作码OP字段占6位；寻址模式字段X占2位；剩余8位留 给D字段，故指令格式为：X=10,变址寻址EA=（R） +D, R为16位变址存放器X=11,相对寻址EA= （PC） +D, PC为16位程序计数器X=00,立即数寻址D=操作数15109870OPXDX=01,直接寻址EA=D3. 18分）一盘组共11片，每片双面记录，最上最下两个面不用。内外磁道直径分别为10、14英寸，道密度为100道/英寸，数据传输率为983040字节/秒，磁盘组的转速为 3600转/分。设每个记录块记录1024字节，现某计算机系统挂接16台这样的磁盘，试 设计适当的磁盘寻址格式，并计算该系统总存储容量。四 .分析与设计题从以下3题中选做2题，共24分1. （12分）假设存储器的容量为32字，字长64位，现已用假设干存储芯片构成4个模块加0-加3,每个模块8个字。1）试分别用顺序方式和交叉方式构造存储器，要求画图并说明。2）设起始地址为0000（）,那么在交叉方式中，第26号字存储单元的地址是多少？3）假设存储周期为200ns,数据总线宽度为64位，总线传送周期为50ns,求交又存 储器方式中，存储器的带宽是多少？2. 12分）流水线中有三类数据相关冲突：写后读（RAW）、读后写（WAR）和写后写（WAW）相关，某CPU具有五段流水线IF取指令）、ID （指令译码和取存放器操作 数）、EXE （ALU执行）、MEM （访存）和WB （结果写回存放器），现有按以下次序流 入流水线的指令组：SUB R”R,R3；此叫I2 AND R、,R?,Ra； & R? and R4OR；R7 < R（、or R27 ' 4 ' .Iq ADD R, R、, Z?2； R<-R + R、1）判断存在哪种类型的数据相关。2）假定采用将相关指令延迟到所需操作数被写回存放器堆后再进行ID的方式来解 决上述冲突，那么处理器执行这4条指令共需要多少个时钟周期？要求用表格方 式分析。3. （12分）某计算机微程序控制器控制存储容量为256x32位，共71个微操作控制信号，构成了 5个相斥的微命令组，各组分别含有4、8、17、20和22个微命令。以下 图给出了其局部微指令序列的转移情况，方框内的字母表示一条微指令，分支点由 指令存放器的/%，质6两位决定，修改为 4A6,分支点人由条件码标志Co决定， 修改从44 o现采用断定方式实现微程序的顺序控制。1）给出采用断定方式的水平型微指令格式。2）假设微指令A和F的后继地址分别为10000000和11000000,试给出微指令C、E 和G的二进制编码地址。3）画出微地址转移逻辑表达式和电路图。11五.选择题以下每题有且仅有一个正确答案，每题2分，共20分12345678910DABBCDBCDA六 .填空题每空2分，共20分1 . 1 + (1-2-23)x21282 .速度快3 .有信息电荷泄漏，需定期补充4 .动态RAM5 .独立请求方式,菊花链查询方式6 . 757 .可屏蔽中断,非屏蔽中断,异常,执行软件中断指令.是否允许中断源的中断请求被发出,外设准备好时发出就绪信号,存放内存中要交换 的数据块的首地址8 .包.简答题每题5分，共10分1 .解：x+y = 20,0x(-0.11010)x = 0001, 0.11010y = 0011, 1.011005)求阶差对阶AE = EJ补+I-EJ补=0001 +1101 =1110 =(-2)10 <0故需右移2位变为：0.00110(10)6)尾数用双符号位求和00.00110(10)+ 11.0110011.1001(X10)7)规格化左规为：11.00101(0),指数为00108)所以有：x+y = 20,0x (-0.11010).由于有64条指令故操作码0P字段占6位；寻址模式字段X占2位；剩余8位留给D 字段，故指令格式为：151098700PXDx=oo,立即数寻址D二操桎数X=01,直接寻址EA=DX=10,变址寻址EA= (R) +D, R为16位变址存放器X=11,相对寻址EA= (PC) +D, PC为16位程序计数器2 .解：N = C/r = 983040 = 16384B60所以，扇区数=16384+1024 = 16故，表示磁盘地址格式的所有参数为：台数16,记录面20,磁道200,扇区数16,由此可得磁盘的地址格式为：20171698430台号柱面号盘面号扇区号磁盘的总存储容量为：16x20x200x 163848 = 104857600(以七 .分析与设计题共35分解：1)图略2)第26号存储单元的地址为：交叉方式：110103) q = 64bitx4 = 256bitt = T += 200 + 3 x 50 = 350 ns = 3.5x lOsW = q/t = 256 /(3.5 x 10-7) = 7.3xQsbit/s解：I)乙和，2 4之间存在RAW数据相关，3和乙之间存在WAN数据相关2)如下表所示:时钟 周期1234567891011IFIDEXEMEMWBI?IFIDEXEMEMWB13IFIDEXEMEMWBIFIDEXEMEMWB解：1) 71个微命令不可能采用直接表示法，故采用字段译码法，控存容量为256, 故后继地址为8位，微指令格式为：3129282524201915141098704个8个17个20个22个2个条件后继地址2) C： 10000010 E： 10000110G： 11001000/zA5 =pir5t4Ma = P2'C0'T4
