计算机组成原理期末考试试卷及答案(共6页).doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上计算机组成原理期末考试试卷（2）一 选择题（下列每题有且仅有一个正确答案，每小题2分，共20分）1 通用寄存器属于_A_部分。A运算器 B控制器C存储器 DI/O接口2 关于数据表示和编码，下列说法正确的是_。A. 奇偶校验码是一种功能很强的检错纠错码B. 在计算机中用无符号数来表示内存地址C. 原码、补码和移码的符号编码规则相同D. 用拼音从键盘上敲入汉字时，使用的拼音码是汉字的字模码3 若x补=0.，则x原=_D_。A1. B1.C0. D0.4 在cache的下列映射方式中，无需考虑替换策略的是D_。A. 全相联映射 B. 组相联映射C. 段相联映射 D. 直接

2、映射5 以下四种类型的二地址指令中，执行时间最短的是_R_。A. RR型 B. RS型 C. SS型 D. SR型6 下列关于立即寻址方式操作数所在位置的说法正确的是A_。A. 操作数在指令中 B. 操作数在寄存器中C. 操作数地址在寄存器 D. 操作数地址（主存）在指令中7 微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是_C_。A每一条机器指令由一条微指令来执行B一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行C每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行D一条微指令由若干条机器指令组成8 下面有关总线的叙述，正确的是_A_。A. 单总线结构中，访存和访问外设主要是通过地址来区分的B. 对电路故障

3、最敏感的仲裁方式是独立请求方式C. 系统总线连接CPU和内存，而PCI总线则连接各种低速I/O设备D. 同步定时适用于各功能模块存取时间相差很大的情况9 若磁盘的转速提高一倍，则_C_。A平均存取时间减半B平均找道时间减半C 平均等待时间减半D存储密度可以提高一倍10为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的方法是采用_B_。A. 通用寄存器 B. 堆栈C. 存储器 D. 外存二 填空题（下列每小题2分，共20分）1计算机系统是一个由硬件、软件组成的多级层次结构，它通常由微程序设计级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级和高级语言级组成。2有一字长为64位的浮点数，符号位1位；阶码11位，用移码

4、表示；尾数52位，用补码表示，则它所能表示的最小规格化负数为 。3某采用交叉方式编址的存储器容量为32字，存储模块数为4，存储周期为200ns，总线传送周期为50ns，某程序需要连续读出地址为10001011的4个字，则所需时间为 。4在相对寻址方式中，操作数的有效地址等于 的内容加上指令中的形式地址D。5不同的计算机有不同的指令系统，“RISC”表示的意思是 。6某CPU微程序控制器控存容量为51220位，需要分别根据OP字段和ZF条件码进行分支转移，则P字段和后继地址字段应分别为 和 _位。7CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫做 指令周期 ，它常常用若干个 CPU周期 来表示，而

5、后者又包含有若干个时钟周期。8总线是构成计算机系统的互联机构，是多个 系统功能部件 之间进行 数据传输 的公共通路。9菊花链式查询方式的主要缺点是，离中央仲裁器越远的设备，获得总线控制权的几率就越 底 。10DMA采用三种传送方式：即： 停止CPU访问内存 方式、周期挪用方式和 DMA和CPU交替访存 方式。三 计算题（共27分）1 （9分）已知X=0.1001和Y=0.1111, 用变形补码计算X+Y和X-Y, 同时指出运算结果是否溢出。2 （9分）CPU执行一段程序时，cache完成存取的次数为3800次，主存完成存取的次数为200,已知cache存取周期为50ns,主存为250ns,求c

6、ache/主存系统的效率和平均访问时间。3 （9分）某指令流水线有取指（IF）、译码（ID）、执行（EX）、访存（MEM）和写回寄存器堆（WB）5个过程段，各功能段所用的时间分别为120ns、80ns、90ns、100ns和60ns。今有40条指令流过此流水线，试求流水线的时钟周期和加速比。四 问答题（共12分）1 （6分）冯. 诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括哪些主要组成部分？2 （6分）计算机浮点加减运算的基本步骤。五 综合题（共21分）1 （12分）有一个具有20位地址和32位字长的存储器，由256K8位DRAM芯片构成。问1） 该存储器能存储多少个字节的信息？2） 总共需要多

7、少DRAM芯片？需要多少位地址作芯片选择？3） 画出该存储器的组成逻辑框图。2 （9分）指出下面程序中是否有数据相关？如果有请指出是何种数据相关，并作简要说明。1） I1 SUB R1，R2，R3 ；（R2）-（R3）R1I2 ADD R5，R4，R1；（R4）+（R1）R52） I3 MUL R3，R1，R2 ；（R1）（R2）R3I4 ADD R3，R1，R2 ；（R1）+（R2） R33） I5 STO A，R1 ； R1M（A），M（A）是存储器单元I6 ADD R4，R3，R2；（R2）+（R3）R44） I7 LAD R1，B ； M（B）R1，M（B）是存储器单元I8 MUL R

8、1，R2，R3 ；（R2）（R3） R1六 选择题（下列每题有且仅有一个正确答案，每小题2分，共20分）12345678910ABDDAACACB七 填空题（下列每小题2分，共28分）1 _微程序设计级_，_操作系统级_ 2 _3 _350ns_4_PC_5_精简指令系统计算机_6_2_，_9_7_指令周期_，_CPU周期_8_系统功能部件_，_数据传送_9_小_10_停止CPU访问内存_，_DMA与CPU交替访内_八 计算题（共27分）1 解：x=0.1001 y=0.1111X补00.1001, Y补11.0001, -Y补00.1111 X+Y补00.1001+11.000111.101

9、0 无溢出 X+Y-0.0110 X-Y补00.1001+00.111101.1000 溢出 X-Y+1.1000 12 （1）95%， （2）60ns3 流水线的时钟周期T=max120，80，90，100，60=120ns 加速比C=（405）/（5+40-1）=50/11九 问答题（共12分）1 解：冯. 诺依曼型计算机的主要设计思想是：存储程序和程序控制。存储程序：将解题的程序（指令序列）存放到存储器中；程序控制：控制器顺序执行存储的程序，按指令功能控制全机协调地完成运算任务。主要组成部分有：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。2 解：计算机浮点加减运算的基本步骤分为：1. 0

10、 操作数的检查； 2. 比较阶码大小并完成对阶； 3. 尾数进行加或减运算； 4. 结果规格化并进行舍入处理。十 分析题（共21分）1 解：（1） 220= 1M， 该存储器能存储的信息为：1M32/8=4MB 。（2）（1024K/256K）（32/8）= 16（片）； 1024K/256K=4，故需要2位地址作为芯片选择。（3）该存储器的组成逻辑框图为 ：2 解：第（1）组指令中，I1指令运算结果应先写入R1，然后在I2指令中读出R1内容。由于I2指令进入流水线，变成I2指令在I1指令写入R1前就读出R1内容，发生写后读（RAW）相关。第（2）组指令中，如果I4指令的加法运算完成时间早于I3指令的乘法运算时间，变成指令I4在指令I3写入前就写入R3，导致R3的内容错误，发生写后写（WAW）相关。第（3）组指令中，I7指令和I8指令没有涉及到相同的寄存器，所以没有发生数据相关。 第（4）组指令中，I7指令和I8指令都要写入R1，发生了写后写（WAW）相关。只要I8的完成在I7之后，就不会出错。专心-专注-专业