精选计算机组成原理期末考试试卷及答案.docx

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1、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，

2、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

3、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.

4、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

5、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

6、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

7、)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= （P

8、C） +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

9、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 R4

10、OR；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

11、， 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

12、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

13、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 = 1048

14、57600(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 = P2C0T4