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_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,利用硬件完成地址映射
4. 下列说法正确的是__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 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__B__。
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___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__D__。
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__。 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
?23128[1?(1?2)]?2___________。
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_____有信息电荷泄漏,需定期补充。
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,___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___可屏蔽中断________和____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_________。
8. 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控制器中的内存地址计数器的作用是_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. (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。
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
故Mx需右移2位变为:0.00110(10)
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. (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。 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:
15~10 9~8 7~0 OP X D X=00,立即数寻址 D=操作数 X=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. (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: I1I2I3I4SUBANDORADDR2,R1,R3 ;R2?R1?R3 R5,R2,R4 ;R5?R2andR4 R7,R6,R2 ;R7?R6orR2 R7,R2,R2 ;R7?R2?R2
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。
计算机组成原理期末考试试卷及答案
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