《计算机组成与系统结构》课程考试试卷3

长江大学试卷院（系、部）班级姓名学号序号…………….…………………………….密………………………………………封………………..…………………..线……………………………………..2013─2014学年第二学期《计算机组成与系统结构》课程考试试卷(C卷)专业：年级：考试方式：学分：考试时间：分钟一、填空题(每小题2分，共20分)1、计算机的运算精度与机器的①有关，为解决精度与硬件成本的矛盾，大多数计算机使用__②。答：①字长②变字长运算2、若[x1]补＝10110111，[x2]原＝1.01101，则数x1的十进制数真值是①，x2的十进制数真值是②。答：①-73②-0.71875(给的答案好像有问题,掌握方法即可)3、在浮点运算过程中，如果运算结果的尾数部分不是①形式，则需要进行规格化处理。设尾数采用补码表示形式，当运算结果②时，需要进行右规操作；当运算结果③时，需要进行左规操作。答：①规格化②溢出③不是规格化数4、将两个8421BCD码相加，为了得到正确的十进制运算结果，需要对结果进行修正，其修正方法是①。答：①两个8421码相加后，若相加的和数＜10，则不需修正，按二进制规则相加的结果就是正确的8421码的和数；若相加的和数≥10，则需在二进制相加的结果上加“0110”进行修正。5、Cache使用的是①存储芯片,主存使用的是②存储芯片。答：①SRAM②DRAM6、衡量非格式化硬盘的一个磁表面存储容量的两个指标是①和②。题号一二三四五六七八总分得分阅卷人得分答：①道密度②位密度7、在链式查询和独立请求两种总线控制判优方式中，响应时间最快的是①方式；对电路故障最敏感的是②方式。答：①独立请求②链式查询8、在程序执行过程中，控制器控制计算机的运行总是处于①、分析指令和②的循环之中。答：①取指令②执行指令9、显示器的刷新存储器（或称显示缓冲存储器）的容量是由①、②决定的。答：①分辨率②灰度级或色彩数10、I/O通道是一个特殊功能的①，它有自己的②，专门负责数据输入输出的传输控制，CPU只负责③功能。答：①I/O控制器②指令执行部件③启、停I/O通道，查询通道及I/O设备状态，控制I/O通道进行某些操作二、单选题(每小题2分，共30分)1、计算机系统中，硬件能够直接识别的指令是A。A.机器指令B.汇编语言指令C.高级语言指令D.特权指令2、指令系统中采用不同的寻址方式的主要目的是B。A.增加内存的容量B.缩短指令长度，扩大寻址范围C.提高访问内存的速度D.简化指令译码电路3、在相对寻址方式中，若指令中地址码为X，则操作数的地址为B。A.XB.(PC)＋XC.X＋段基址D.变址寄存器＋X4、在堆栈中，保持不变的是C。A.栈顶B.堆栈指针C.栈底D.栈中的数据5、在变址寄存器寻址方式中，若变址寄存器的内容是4E3CH，给出的偏移量是63H则它对应的有效地址是D。阅卷人得分A.63HB.4D9FHC.4E3CHD.4E9FH6、设[x]补=1.x1x2x3x4x5x6x7x8，当满足A时，x＞－1/2成立。A.x1＝1,x2～x8至少有一个为1B.x1＝0,x2～x8至少有一个为1C.x1＝1，x2～x8任意D.x1＝0,x2～x8任意7、动态RAM与静态RAM相比，其优点是___C___。A.动态RAM的存储速度快。B.动态RAM不易丢失数据。C.在工艺上，比静态RAM的存储密度高。D.控制比静态RAM简单。8、下面叙述不正确的是___C___。A．半导体随机存储器可随时存取信息，掉电后信息丢失。B.在访问随机存储器时，访问时间与单元的物理位置无关。C.内存储器中存储的信息均是不可改变的。D.随机存储器和只读存储器可以统一编址。9、某512×8位RAM芯片采用一位读/写线控制读写，该芯片的引脚至少有___C___。A.17条B.19条C.21条D.522条10、程序计数器的功能是___D___。A.存放微指令地址B.计算程序长度C.存放指令D.存放下条机器指令的地址11、在中断响应过程中，保护程序计数器的作用是B。A.使CPU能找到中断处理程序的入口地址B.使中断返回后，能回到断点处继续原程序的执行C.使CPU和外围设备能并行工作D.为了实现中断嵌套12、下面哪种情况会提出中断请求?B。A.产生存储周期窃取B.一次I/O操作结束C.两个数相加D.上述三种情况都发生13、若显示器的灰度级为16，则每个像素的显示数据位数至少是___A___。A.4位B.8位C.16位D.24位14、总线中地址总线的作用是C。A．用于选择存储器单元B．用于选择I/O设备C．用于指定存储器单元和I/O设备接口寄存器的地址D．决定数据总线上数据的传输方向15、补码加法运算的规则是B。A.操作数用补码表示，符号位单独处理B.操作数用补码表示，连同符号位一起相加C.操作数用补码表示，将加数变补，然后相加D.操作数用补码表示，将被加数变补，然后相加三、判断题(每小题1分，共10分)1、SRAM每个单元的规模大于DRAM的。√2、计算机使用总线结构的主要优点是便于实现模块化，同时减少了信息传输线的数目。√3、单级中断与多级中断的区别是单级中断只能实现单中断，而多级中断可以实现多重中断或中断嵌套。√4、采用DMA方式进行数据传送的设备，比不采用DMA方式进行数据传送的设备优先级要高。×5、在计算机的指令系统中，真正必需的指令种类并不多，很多指令都是为了提高机器速度和便于编程而引入的。√6、一个通道可以连接多个外围设备控制器，一个外围设备控制器可以管理一台或多台外围设备。√阅卷人得分7、通道程序是由通道控制字组成的，通道控制字也称通道指令。√8、运算器的主要功能是进行加法运算。×9、在规格化浮点表示中，保持其他方面不变，只是将阶码部分由移码表示改为补码表示，则会使该浮点表示的数据表示范围增大。×10、在生成CRC校验码时，采用不同的生成多项式，所得到CRC校验码的校错能力是相同的。×四、简述题(每小题5分，共15分)1、试述组合逻辑控制器与微程序控制器的组成差别?答：组合逻辑控制器采用组合逻辑技术实现，其微操作信号发生器是由门电路组成的复杂树形网络构成的。微程序控制器采用存储逻辑实现，将微操作控制信号以编码字(即微指令)的形式存放在控制存储器中。执行指令时，通过依次读取一条条微指令，产生一组组操作控制信号，控制有关功能部件完成一组组微操作。微程序控制器的设计思想和组合逻辑设计思想截然不同。它具有设计规整，调试、维修以及更改、扩充指令方便的优点，易于实现自动化设计。但是，由于它增加了一级控制存储器，所以指令的执行速度比组合逻辑控制器慢。2、冯·诺依曼计算机的基本思想是什么？答：冯·诺依曼计算机的基本思想包含三个方面：1)计算机由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器五大部件组成。2)采用二进制形式表示数据和指令。3)采用存储程序方式。3、试述指令周期、CPU周期、节拍周期三者的关系。阅卷人得分答：指令周期是指从取指令、分析指令到执行完该指令所需的全部时间。机器周期又称CPU周期，是指令执行过程中的相对独立的阶段。把一个机器周期等分成若干个时间区间，每一时间区间称为一个节拍，一个节拍对应一个电位信号，控制一个或几个微操作的执行。由于各种指令的操作功能不同，繁简程度不同，因此各种指令的指令周期也不尽相同。一条指令的执行过程（即指令周期）由若干个机器周期所组成，每个机器周期完成一个基本操作。一个机器周期中包含若干节拍。五、计算题(25分)1、已知x=2-011×0.101100，y=2-010×（-0.011100），按机器补码浮点运算步骤，计算[x±y]补。（6分）解：先将x、y转换成机器数形式：[x]补=1，101；0.101100,[y]补=1，110；1.100100[Ex]补=1,101,[y]补=1,110,[Mx]补=0.101100,[My]补=1.1001001）对阶：[E]补=[Ex]补+[-Ey]补=11,101+00,010=11,1110，应Ex向Ey对齐，则：[Ex]补+1=11，101+00，001=11，110=[Ey]补[x]补=1，110；0.0101102）尾数运算：[Mx]补+[My]补=0.010110+11.100100=11.111010[Mx]补+[-My]补=0.010110+00.011100=00.1100103）结果规格化：[x+y]补=11，110；11.111010=11，011；11.010000（尾数左规3次，阶码减3）[x-y]补=11，110；00.110010,已是规格化数。4）舍入：无5）溢出：无阅卷人得分则：x+y=2-101×（-0.110000）x-y=2-010×0.1100102、设机器A的主频为8MHz，机器周期含4个时钟周期，且该机的平均指令执行速度是0.4MIPS，试求该机的平均指令周期和机器周期，每个指令周期中含几个机器周期？如果机器B的主频为12MHz，且机器周期也含4个时钟周期，试问B机的平均指令执行速度为多少MIPS?（5分）解：先通过A机的平均指令执行速度求出其平均指令周期，再通过主频求出时钟周期，然后进一步求出机器周期。B机参数的算法与A机类似。计算如下：A机平均指令周期=1/0.4MIPS=2.5μsA机时钟周期=1/8MHz=125nsA机机器周期=125ns×4=500ns=0.5μsA机每个指令周期中含机器周期个数=2.5μs÷0.5μs=5个B机时钟周期=1/12MHz83nsB机机器周期=83ns×4=332ns设B机每个指令周期也含5个机器周期，则：B机平均指令周期=332ns×5=1.66μsB机平均指令执行速度=1/1.66μs=0.6MIPS结论：主频的提高有利于机器执行速度的提高。3、假设某存储器地址长为22位，存储器字长为16位，试问：（1）该存储器能存储多少字节信息？（2分）（2）若用64K×4位的DRAM芯片组织该存储器，则需多少片芯片？（2分）（3）在该存储器的22位地址中，多少位用于选片寻址？多少位用于片内寻址？（2分）解：（1）该存储器可存储222×2＝223＝8MB的信息。（2）需要芯片222×16/64×210×4＝28＝256（3）22位地址中，16位用于片内寻址，6位用于选片寻址。4、某磁盘存储器转速为3000转/分，共有4个记录盘面，每毫米5道，每道记录信息12288字节，最小磁道直径为230mm，共有275道，求：（1）磁盘存储器的存储容量；（1分）（2）最高位密度（最小磁道的位密度）和最低位密度；（2分）（3）磁盘数据传输率；（2分）（4）平均等待时间。（1分）解：（1）存储容量=275道×12288B/道×4面=13516800B（2）最高位密度=12288B/230≈17B/mm≈136位/mm（向下取整）最大磁道直径=230mm+275道/5道×2=230mm+110mm=340mm最低位密度=12288B/340≈11B/mm≈92位/mm（向下取整）（3）磁盘数据传输率=12288B×3000转/分=12288B×50转/秒=614400B/S（4）平均等待时间=1/50/2=10ms5、某计算机的I/O设备采用异步串行传送方式传送字符信息。字符信息的格式为一位起始位、七位数据位、一位校验位和一位停止位。若要求每秒钟传送480个字符，那么该设备的数据传送速率为多少？（2分）解：480×10=4800位/秒=4800波特；