计算机组成原理2015_4期中参考答案

2014-2015学年第二学期期中考试试题课程名称《计算机组成原理》任课教师出题教师签名题库抽题审题教师签名考试方式（闭）卷适用专业计算机各专业考试时间（100）分钟题号一二三四总分得分评卷人一、单项选择题(每小题2分,共30分)1.控制器、运算器和存储器合起来一般称为（）。A)IO部件B)内存储器C)外存储器D)主机2.在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是（）。A)MARB)PCC)IRD)PSW3.将二进制数左移一位，不发生溢出时，则数值（）。A)扩大一倍B)减少一半C)扩大十倍D)减少到原来的十分之一4.若某数x的真值为-10100，在计算机中该数的8位补码表示为：（）。A)10010100B)11101100C)11101011D)011011005.若某数x的真值为-0.1010，在计算机中该数表示为1.0110，则该数所用的编码方法是：（）。A)原码B)反码C)补码D)移码6.如果一个存储单元被访问，紧接着会访问相邻的存储单元，称为（）。A)时间局部性B)空间局部性C)代码局部性D)数据局部性7.设置显示器的颜色深度为24位，分辨率为1024×768，则需要用于显示的刷新存储器容量至少（）MB。A)2B)4C)16D)248.DRAM存储器的刷新一般有三种方式，下面不正确的是：（）A)异步式B)分散式C)集中式D)同步式9.DMA的含义是：（）A)存储器数据请求B)中断处理C)输入输出处理D)直接存储器访问10.采用串行接口进行7位ASCII码传送，带有一位奇校验位，1位起始位和2位停止位。当波特率为9600波特时，字符传送速率为（）。A)960B)873C)1371D)48011.保存当前正在访问的存储单元地址的寄存器是（）。A)PCB)IRC)ARD)DR12.同步通信之所以比异步通信具有较高的传输速率，是因为：（）A)同步通信不需要应答信号且总线长度比较短B)同步通信用一个公共的时钟信号进行同步C)同步通信中，各部件存取时间比较接近D)以上各项因素的综合结果13.系统总线中地址线的功能是（）。A)选择主存单元地址B)选择进行信息传输的设备C)选择外存地址D)指定主存和IO设备接口电路的地址14.在集中式总线仲裁中，（）方式对电路故障最敏感。A)菊花链方式B)独立请求方式C)分布式D)计数器定时查询方式15.采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据就要占用一个（）的时间。A)指令周期B)机器周期C)存储周期D)总线周期二、填空题(每空1分,共20分)1．移码表示法主要用于表示【............】数的阶码E，以利于比较两个数指数的大小和【............】操作。2．主存与CACHE的地址映射有【............】、【............】和组相联三种方式。3．DRAM存储器的刷新一般有【............】、【............】和异步式三种方式，之所以刷新是因为有电荷泄露、需要定期补充。4．控制器中必须有的两个寄存器是【............】和【............】。5．总线仲裁的方式有【............】和【............】两种。前者又分为【............】、计数器定时查询和【............】三种方式。6．磁盘存储器的访问时间主要包括【............】时间、【............】时间和数据传输时间。7．常见的主机与外设间的数据交换方式有程序查询方式、【............】、【............】、通道方式和外围处理机方式。8．浮点数加减法运算的步骤大体分五步：0操作数检查、【............】、尾数加减、【............】和舍入处理等。9．CACHE的写操作策略有【............】和【............】、写一次法三种。三、计算题(每小题5分,共20分)1.用8位变形补码（即双符号位补码）计算X+Y,判断运算结果是否溢出。（1）X、Y的真值分别为：X=-0.110010，Y=-0.100001（2）X、Y的真值分别为：X=+0.101010，Y=-0.1111012.设某总线在一个总线周期中并行传送8个字节的数据，假设一个总线周期等于五个总线时钟周期，总线时钟频率为60MHz，求总线带宽等于多少？3.设某计算机数据线、地址线均是8位，有一条相对寻址的无条件转移指令存于内存的20H单元中，指令给出的位移量D=00010101B，该指令占用2个字节，试计算该指令执行结束时PC的内容。4.CPU执行一段程序时，Cache完成存取的次数为2900次，主存完成存取的次数为100次，已知Cache存取周期为5ns，主存为20ns，求Cache-主存系统的效率和平均访问时间。四、分析题及应用题(每小题10分,共30分)1.采用串行异步通信方式传送字符，假设每秒传输120个数据帧，每帧包括7位数据位，偶校验1位，起始位1位,停止位l位。1）求传输波特率2）要传输字符A和8，请分别画出波形图。2.某机器中，地址空间由0000H-1FFFH的ROM区域和起始地址为6000H的40K×8位RAM区域构成。现有8K×4位的RAM芯片（有/CS和/WE控制端，均低有效）、8K×8位的ROM芯片（有/CS控制端，低有效）和74LS138（3-8译码器，输出低有效；有/E使能端，低有效）；CPU的地址总线为A15-A0，数据总线为D7-D0，控制信号为R/W(高为读，低为写)，/MREQ(访存，低有效)。要求：1）画出地址空间示意图。2）画出ROM与RAM同CPU连线图。3.设某机主存容量为4MB，Cache为16KB，每字块有8个字，机器字长为32位。设计一个四路组相联映射的Cache组织。1）画出主存地址字段中各段的位数2）设Cache初态为空，CPU依次从主存第0,1,2，……89号单元读出90个字，并重复8次，问命中率是多少？3）若Cache速度是主存的6倍，求使用Cache和无Cache相比，存储速度提高了多少。参考答案一、单项选择题(15*2=30分)12345678910DBABCBBDDB1112131415CDDAC二、填空题（20*1=20分）1浮点数对阶2直接映射全相联映射3集中式分散式4IRPC5集中式仲裁分散式仲裁链式查询独立请求6找道时间等待时间7中断方式DMA方式8对阶规格化9全写法（写直达法）写回法三、计算题(4*5=20分)1.(1)[x]补’=11.001110[y]补’=11.01111111.001110+11.011111110.101101负溢出(2)[x]补’=00.101010[y]补’=11.00001100.101010+11.00001111.101101不溢出x+y=-0.0100112.60*8/5=96MBps3.20H+15H+2=37H(第七章指令系统内容）4.%9.905.555.510029001002900acmcattensttt四、应用题(3*10=30分)1.120*（7+1+1+1）=1200Baud字符A0100000101CPU3-8译码器ROM8KRAM8Kx4x2RAM8KRAM8KRAM8KRAM8KD7-D0A12-A0A15A14A13/MREQR/W/E/CS/CS/CS/CS/CS/CS/WE/WE/WE/WE/WED7-D0D7-D0D7-D0D7-D0D7-D0D7-D0111110101100011010001000字符80000111011（波形图省略）2.答：1）ROM8K×80000H1FFFH空16K×82000H5FFFHRAM40K×86000H0FFFFH2）3.1）标记Cache组号块内地址10752）90个90/8=11.2511,12次Miss。重复全部命中命中率1-12/（90*8）=98.3%3）52.41%)3.981(61%3.981