2022年计算机组成原理试卷A卷 .pdf

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1、学而不思则惘，思而不学则殆计算机组成原理试卷A 卷一、选择题（共 20题，每题 2 分，共 40 分，将答案写在下列表格中） 。1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1、某机字长16 位，其中1 位表示符号位。若用定点整数表示，则最小负整数为（） 。A) 12(14B ) 12(15C ) 12(15D) 12(142、交叉存储器实质上是一种多模块存储器，它用（）方式执行多个独立的读写操作。A 资源重复B 资源共享C 流水式并行D 顺序3、某 DRAM 芯片，其存储容量为2M 16 位，该芯片的地址线和数据线的数目是（） 。A 2

2、0，16 B 16，2 C 2，16 D 21，16 4、常用的虚拟存储系统由（）两级存储器组成，其中辅存是大容量的磁表面存储器。A 通用寄存器 -cache B cache-辅存C 主存 -辅存D cache-主存5、用于对某个寄存器中操作数的寻址方式为（） 。A 寄存器直接B 间接C 寄存器间接D 直接6、程序控制类的指令功能是（） 。A 进行算术运算和逻辑运算B 进行主存与CPU 之间的数据传送C 进行 CPU 和 I/O 设备之间的数据传送D 改变程序执行的顺序7、在集中式总线仲裁中，（）方式响应时间最快。A 计数器定时查询方式B 电路故障C 独立请求方式D 菊花链方式8、某计算机字长

3、16 位，其存储容量为256MB ，若按单字编址，它的寻址范围是（） 。A 0128MB B 0 64MB C 064M D 0128M 9、直接映射cache的主要优点是实现简单。这种方式的主要缺点是（） 。A cache中的块数随着主存容量增大而线性增加B 它的存取时间大于其它cache映射方式C 如果使用中的2 个或多个块映射到cache同一行，命中率则下降D 它比其他cache映射方式价格更贵10、主存贮器和CPU 之间增加cache的目的是（） 。A 扩大主存贮器容量B 既扩大主存贮器容量，又扩大CPU 中通用寄存器的数量C 扩大 CPU 中通用寄存器的数量D 解决 CPU 和主存之

4、间的速度匹配问题11、浮点数加、减运算过程一般包括对阶、尾数运算、规格化、舍入和判溢出等步骤。设浮点数的阶码和尾数均采用补码表示，且位数分别为5 位和 7 位（均含 2位符号位）。若有两个数X = 2729/32 ，Y = 255/8 ，则用浮点加法计算X+Y的最终结果是（）。A 00111 1100010 B 发生溢出C 01000 0010001 D 00111 0100010 12、某计算机的Cache 共有 16 块，采用2 路组相联映射方式（即每组2 块） 。每个主存块大小为 32字节，按字节编址。主存 129号单元所在主存块应装入到的Cache组号是（） 。A 6 B 4 C 2

5、D 0 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页学而不思则惘，思而不学则殆13、假设某计算机的存储系统由Cache和主存组成。某程序执行过程中访存1000 次，其中访问 Cache缺失（未命中）50 次，则 Cache 的命中率是（） 。A 5% B 9.5% C 50% D 95% 14、假定用若干个2K 4 位的芯片组成一个8 K8 位的存储器，则地址0B1FH 所在芯片的最小地址是 ( )。A 0000H B 0600H C 0700H D 0800H 15、下列有关 RAM 和 ROM 的叙述中，正确的是（） 。I

6、RAM 是易失性存储器，ROM 是非易失性存储器II RAM 和 ROM 都采用随机存取方式进行信息读取III RAM 和 ROM 都可用作Cache IV RAM 和 ROM 都需要进行刷新A 仅 I、II 和 IV B 仅 II、III 和 IV C 仅 II 和 III D 仅 I 和 II 16、某 CPU主频为 1.03GHz，采用 4 级指令流水线，每个流水段的执行需要1 个时钟周期，假设 CPU 执行了 100 条指令，在其执行过程中，没有发生任何流水线阻塞，此时流水线的吞吐率为（）。A 0.97 109 条指令 / 秒B 1.0 109条令 /秒C 0.25 109条令 / 秒

7、D 1.03 109条指令 / 秒17、中断向量地址是： （） 。A 中断服务例行程序入口地址B 中断服务例行程序入口地址的指示器C 中断返回地址D 子程序入口地址18、下述 I/O 控制方式中，主要由程序实现的是_。A DMA 方式B PPU(外围处理机 )方式C 通道方式D 中断方式19、某计算机主频为1.2GHz ，其指令分为4 类，它们在基准程序中所占比例及CPI 如下表所示。指令系统所占比例CPI A 502 B 203 C 104 D 205 该机的 MIPS 数是（） 。A 100 B 200 C 400 D 600 20、从器件角度看，计算机经历了五代变化。但从系统结构看，至今

8、绝大多数计算机仍属于（）计算机。A 并行B 冯诺依曼C 智能D 串行二、填空题： （共 15 空，每空 1 分，共 15 分） 。1、-23/32 表示成 IEEE754 标准的 32 位浮点规格化数是（用16 进制表）。2、 设存储器容量为32字， 字长为 64 位， 模块数 m=4,存储周期 T=200ns,总线传送周期 =50ns ，数据总线宽度为64 位，采用交叉存储器组织方式，其带宽是。3、虚拟存储器分为页式、段式、式三种。4、在多级存储体系中，cache 存储器的主要功能是_ 。5、描述计算机性能的指标中，MFLOPS 表示的含义是。6、主存与 cache之间的地址映射方式有：、三

9、种。7、某系统总线的一个存取周期最快为3 个总线时钟周期，总线在一个总线周期中可以存取64 位数据。如总线的时钟频率为8.43MHz，则总线的带宽是_ _。8、RISC 指令系统的最大特点是：只有指令和指令访问存储器。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页学而不思则惘，思而不学则殆9、请在下面横线上填入适当答案。在CPU中： (1) 保存当前正在执行的指令的寄存器是； (2) 保存当前正在执行的指令地址的寄存器；10、通道是一个特殊功能的，它有自己的，专门负责数据输入输出的传输控制。三、简答题（每题5 分，共 25 分）

10、1、设一个具有24 位地址和 64 位字长的存储器，问：（1）该存储器存储多少字节的信息？（2）如果存储器由512K8 位的 SRAM 芯片组成，需要多少片？（3）需要多少位地址作芯片选择？2、CPU中有哪几类主要寄存器，各具有什么功能。3、 指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。15 10 7 4 3 0 OP 源寄存器变址寄存器偏移量（ 16 位）4、简要描述外设进行DMA操作的过程及DMA 方式的主要优点。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页学而不思则惘，思而不学则殆5、一种单地址指令格式如下所示，

11、其中I 为间接特征， X为寻址模式， D为形式地址。I,X,D 组成该指令的操作数有效地址E。设 R为变址寄存器， R1为基址寄存器， PC为程序计数器，请在下表中第一列位置填入适当的寻址方式。OP I X D 寻址方式名称I X 有效地址E 示例：（1） 直接寻址0 00 E=D （2）0 01 E=(PC)+D （3）0 10 E=(R)+D （4）0 11 E=(R1)+D （5）1 00 E=(D) （6）1 11 E=(R1)+D),D=0 四、计算题（每题6 分，共 12 分）1、某计算机的存储系统由cache、主存和磁盘构成。 cache 的访问时间为 15ns；如果被访问的单元

12、在主存中但不在cache 中，需要用 60ns 的时间将其装入cache，然后再进行访问； 如果被访问的单元不在主存中，则需要 10ms的时间将其从磁盘中读入主存，然后再装入cache 中并开始访问。若cache 的命中率为90% ，主存的命中率为60% ，求该系统中访问一个字的平均时间。2、 某磁盘存贮器转速为3000 转 / 分， 共有 4 个记录面，每毫米 5 道， 每道记录信息为12288字节，最小磁道直径为230mm ，共有 275 道。问：（1）磁盘存贮器的容量是多少？（2）最高位密度与最低位密度是多少？（3）磁盘数据传输率是多少？精选学习资料 - - - - - - - - -

13、名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页学而不思则惘，思而不学则殆（4）平均等待时间是多少？五、综合题（共8 分）下图所示为双总线结构机器的数据通路，IR 为指令寄存器，PC为程序计数器（具有自增功能）， M为主存（受R/W# 信号控制）， AR为地址寄存器，DR为数据缓冲寄存器，ALU由加、减控制信号决定完成何种操作，控制信号G控制的是一个门电路。另外， 线上标注有小圈表示有控制信号，例中yi表示 y 寄存器的输入控制信号，R1o为寄存器R1的输出控制信号，未标字符的线为直通线，不受控制。“ADD R2,R0 ”指令完成 (R0)+(R2) R0的功能操作， 画出其指令周期流程图，假设该指令的地址已放入PC中。并在流程图每一个CPU周期右边列出相应的微操作控制信号序列。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页学而不思则惘，思而不学则殆精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页