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期末考试试卷及答案(1)

发布时间:2014-07-02 15:15:01  

计算机组成原理期末考试试卷(1)

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. 假设下列字符码中最后一位为校验码,如果数据没有错误,则采用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. 下列关于虚拟存储器的说法,正确的是____。

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. 下列说法正确的是____。

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____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______ 。

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 D.缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程灵活性

7. 下列说法中,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______。

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Cn表示,指令操作码译码输出用Im表示,节拍电位信号用

Mk表示,节拍脉冲信号用Ti表示,状态反馈信息用Bi表示,则硬布线控制器的控制信号Cn可描述为____。

A. Cn?f?Im,Ti? B. Cn?f?Im,Bi?

C. Cn?f?Mk,Ti,Bi? D. Cn?f?Im,Mk,Ti,Bi?

10.下列关于PCI总线的描述中,正确的是____。

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(下列每空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. 对存储器的要求是容量大,___速度快___,成本低。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____________。

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_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感。

6. 某CRT的分辨率为1024?1024,灰度级为256,帧频为75Hz,则刷存总带宽应为

___________MB/s。

7. 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

___________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控制器中的内存地址计数器的作用是____________________。

9. 字节多路通道可允许每个设备进行_______型操作,数据传送单位是_________。

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。

x?201?0.1101,y?211?(?0.1010),求x?y。

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。

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(从下列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,现已用若干存储芯片构成4个模块

M0?M3,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00000,那么在交叉方式中,第26号字存储单元的地址是多少?

3) 若存储周期为200ns,数据总线宽度为64位,总线传送周期为50ns,求交叉存储

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(指令译码和取寄存器操作数)、EXE(ALU执行)、MEM(访存)和WB(结果写回寄存器),现有按以下次序流入流水线的指令组:

I1SUB

AND

OR

ADDR2,R1,R3 ;R2?R1?R3 R5,R2,R4 ;R5?R2andR4 R7,R6,R2 ;R7?R6orR2 R7,R2,R2 ;R7?R2?R2 I2I3I4

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256?32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。下图给出了其部分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a由指令寄存器的IR5,IR6两位决定,修改?A5?A6,分支点b由条件码标志C0决定,修改?A4。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。

IR5IR6?00

IR5IR6IR6

?10 IR5IR6?11

五.选择题(下列每题有且仅有一个正确答案,每题2分,共20分)

六. 填空题(每空2分,共20分)

1. [1?(1?2?23)]?2128 2. 速度快

3. 有信息电荷泄漏,需定期补充 4. 动态RAM

5. 独立请求方式,菊花链查询方式 6. 75

7. 可屏蔽中断,非屏蔽中断,异常,执行软件中断指令

8. 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 9. 传输,字节

七.简答题(每小题5分,共10分)

1.

解:x?y?2010?(?0.11010)

x?0001,0.11010 y?0011,1.01100

1) 求阶差对阶

?E?[Ex]补?[?Ey]补?0001?1101?1110?(?2)10?0

(10) 故Mx需右移2位变为:0.00110

2) 尾数用双符号位求和

00.00110(10)

?11.01100

11.10010(10)

3) 规格化

左规为:11.00101(0),指数为0010

4) 所以有:

x?y?2010?(?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:

15~10 9~8 7~0

X=00X=01,直接寻址 EA=D

X=10,变址寻址 EA=(R)+D,R为16位变址寄存器

X=11,相对寻址 EA=(PC)+D,PC为16位程序计数器

3. 解:N?C/r?983040?3600?16384B 60

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:

20~17 16~9 8~4 3~0

磁盘的总存储容量为:16?20?200?16384B?1048576000B 八.分析与设计题(共35分)

1.

解:1)图略

2)第26号存储单元的地址为:

交叉方式:11010

bit 3)q?64bit?4?256

t?T?(m?1)??200?3?50?350ns?3.5?10s ?7

W?q/t?256/(3.5?10?7)?7.3?108bit/s

2.

解:1)I1和I2I3之间存在RAW数据相关 I3和I4之间存在WAW数据相关

2)如下表所示:

3.

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:

31~29 28~25 24~20 19~15 14~10 9~8 7~0

2)C:10000010 E:10000110 G:11001000

3)?A6?P1?IR6?T4

?A5?P1?IR5?T4

?A4?P2?C0?T4

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