2022年计算机组成原理期末考试试卷及答案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 运算机组成原理期末考试试卷（1）一挑选题（以下每题有且仅有一个正确答案,每道题2 分,共 20 分）1 假设以下字符码中最终一位为校验码,假如数据没有错误,就采纳偶校验的字符码的 是_；A. 11001011 B. 11010110 C. 11000001 D. 11001001 2 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 以下关于虚拟储备器的说法,正确选项 _；A. 提高了主储备器的存取速度B. 扩大了主储备器的

2、储备空间,并能进行自动治理和调度C. 提高了外储备器的存取速度D. 程序执行时,利用硬件完成地址映射4 以下说法正确选项 _；A. 储备周期就是储备器读出或写入的时间B. 双端口储备器采纳了两套相互独立的读写电路,实现并行存取C. 双端口储备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 操作数一般采纳 _寻址方式；A. 堆栈 B. 立刻 C. 隐含 D. 间接6 指令系统中采纳不同寻址方式的目的主要是_ ；A实现储备程序和程序掌握B

3、供应扩展操作码的可能并降低指令译码难度C可以直接拜访外存 D缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程敏捷性7 以下说法中,不符合RISC 指令系统特点的是_；A. 指令长度固定,指令种类少B. 寻址方式种类尽量少,指令功能尽可能强C. 增加寄存器的数目,以尽量削减访存的次数D. 选取使用频率最高的一些简洁指令,以及很有用但不复杂的指令1 / 8 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 8 指令周期是指 _；ACPU 从主存取出一条指令的时间 BCPU 执行一条指令的时间 CCPU 从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间 D时

4、钟周期时间9 假设微操作掌握信号用 C 表示,指令操作码译码输出用 I m 表示,节拍电位信号用M k 表示,节拍脉冲信号用 iT 表示,状态反馈信息用 iB 表示,就硬布线掌握器的掌握信号 C 可描述为 _；A. C n f I m , T i B. C n f I m , B iC. C n f M k , T i , B i D. C n f I m , M k , T i , B i10以下关于 PCI 总线的描述中,正确选项 _；A. PCI 总线的基本传输机制是猝发式传送 B. 以桥连接实现的 PCI 总线结构不答应多条总线并行工作 C. PCI 设备肯定是主设备 D. 系统中答应

5、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 _；2 对储备器的要求是容量大,采纳多级储备体系结构；_速度快 _,成本低；为明白决这方面的冲突,运算机3 DRAM 储备器之所以需要刷新是由于 _；4 有静态 RAM 与动态 RAM 可供挑选,在构成大容量主存时,一般就挑选 _动态RAM_ ；5 在集中式总线仲裁中,_方式响应最快,_方式对电路故障最敏锐；6 某 CRT 的辨论率为 1024 1024,灰度级为 256,帧频为 75Hz,就刷存总带宽应为_MB/s ；7 Pentium 系统有两类中断源：由

6、CPU 外部的硬件信号引发的称为中断,它又可分为_和_；由指令执行引发的称为 _,其中一种是执行异常,另一种是 _；8 中断接口电路中的 EI 触发器的作用是 _ ,RD 触发器的作用是_,DMA 掌握器中的内存地址计数器的作用是 _；9 字节多路通道可答应每个设备进行 _型操作,数据传送单位是 _；2 / 8 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 三简答题（共 24 分）1 （8 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）, x , y 中的指数、小数项均为二进制真值；x2010

7、.1101,y11 2.0 1010 ,求xy；2 （8 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,要求操作数有立刻数、直接、变址和相对寻址 定义和在每种寻址方式下的有效地址运算公式；4 种方式,并写出寻址模式3 （8 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,现某运算机系统挂接 16 台这样的磁盘,试设计适当的磁盘寻址格式,并运算该系统总储备容量；四分析与设计

8、题（从以下3 题中选做 2 题,共 24 分）1 （12 分）假设储备器的容量为32 字,字长64 位,现已用如干储备芯片构成4 个模块M0M3,每个模块8 个字；1） 试分别用次序方式和交叉方式构造储备器,要求画图并说明；2） 设起始地址为 00000,那么在交叉方式中,第 26 号字储备单元的地址是多少？3） 如储备周期为 200ns,数据总线宽度为 64 位,总线传送周期为 50ns,求交叉储备器方式中,储备器的带宽是多少？3 / 8 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2 （12 分）流水线中有三类数据相关冲突

9、：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（指令译码和取寄存器操作数）、 EXE（ALU执行）、 MEM（访存）和 入流水线的指令组：WB（结果写回寄存器）,现有按以下次序流I1SUBI2R 2,R 1,R 3R 5,R 2,R 4；R 2R 1R 3R 2andR 4AND；R 5I3ORR 7,R 6,R 2；R 7R 6orR 2I4ADDR 7,R 2,R 2；R 7R 2R 21） 判定存在哪种类型的数据相关；2） 假定采纳将相关指令推迟到所需操作数被写回寄存器堆后再进行 ID 的方式来解决上述冲突,那么处理器执行这

10、式分析；4 条指令共需要多少个时钟周期？要求用表格方3 （12 分）某运算机微程序掌握器掌握储备容量为 256 32 位,共 71 个微操作掌握信号,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；下图给出了其部分微指令序列的转移情形,方框内的字母表示一条微指令,分支点 a 由指令寄存器的 IR ,IR 两位打算,修改 A 5 A ,分支点 b 由条件码标志 C 打算,修改 A ；现采纳肯定方式实现微程序的次序掌握；1） 给出采纳肯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、

11、E和 G的二进制编码地址；3） 画出微地址转移规律表达式和电路图；A IR 5IR600IR5IR 601IR 5IR 610IR5IR 611a名师归纳总结 C00B 1G C 4 / 8 D E 第 4 页,共 8 页C0F - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - b五挑选题（以下每题有且仅有一个正确答案,每题2 分,共 20 分）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D A B B C D B C D A 六 填空题（每空 2 分,共 20 分）111223128 22 速度快 3 有信息电荷泄漏,需定期补充 4 动态 RAM 5 独立恳求方式,菊

12、花链查询方式 6 75 7 可屏蔽中断,非屏蔽中断,反常,执行软件中断指令 8 是否答应中断源的中断恳求被发出,外设预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 9 传输,字节七简答题（每道题 5 分,共 10 分）1解：xy20100 . 11010 0. 11010x0001 ,y0011 ,1.011005 / 8 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1） 求阶差对阶ExEx补Ey补000111011110（2）100故M需右移 2 位变为：0. 00110 102） 尾数用双符号位求和00 . 00

13、110 10 11 . 0110011 . 10010 10 3） 规格化左规为：11. 001010,指数为 00104） 所以有：x y 2 010 .0 11010 2 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：1510 98 7 0 OP X D X=00,立刻数寻址 D= 操作数X=01,直接寻址 EA=D X=10,变址寻址 EA= X=11,相对寻址 EA=（R）+D,R为 16 位变址寄存器（PC） +D,PC为 16 位程序计数器3 解：NC/r983040360016384B60所以,扇区数1638

14、4102416故,表示磁盘地址格式的全部参数为：台数 16,由此可得磁盘的地址格式为：16,记录面 20,磁道 200,扇区数 2017 169 84 30 6 / 8 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 台号柱面号盘面号B扇区号B磁盘的总储备容量为：1620200163841048576000八分析与设计题（共35 分）1解： 1）图略 2）第 26 号储备单元的地址为：交叉方式： 11010 3）q64bit4256bit50350 ns3 5.107stTm12003Wq/t256/ 3 5.1077 . 310

15、 8bit/s 2. 解： 1）1I 和 2I 3I 之间存在 RAW数据相关3I 和 4I 之间存在 WAW数据相关2）如下表所示： 3时钟1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 周期1IIF ID EXE MEM WB ID EXE MEM WB IF 2I3IIF ID EXE MEM WB 4IIF ID EXE MEM WB 31解： 1）71 个微命令不行能采纳直接表示法,故采纳字段译码法,控存容量为256,故后继地址为8 位,微指令格式为：29 2825 2420 1915 14 10 98 70 4 个8 个17 个20 个22 个2 个条件后继地址7 / 8 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 8 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2）C：10000010 E ：10000110 G：11001000 3）A 6P 1IR 6T 4Q Q Q A 5P 1IR 5T 4A 4P 2C 0T 4Q D uA7 D uA6 D uA5 D uA4 8 / 8 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 8 页