03级计算机专业《计算机组成原理》试卷A

厦门理工学院2005—2006学年第一学期期末考试03级计算机专业《计算机组成原理》试卷A学号姓名成绩一、填空题（每个空格1分，15分）1、一片容量为32k×８的SRAM存储器芯片，地址线有条，数据线有8条，地址范围从000016到。2．若[x]补=11101100(单符号位)，则[x]补的模为256。[x/2]补=____________，3．冯偌依曼计算机的基本原理包括__________和程序控制。4、在微指令格式设计过程中，有8个互斥型的微命令被分配到一组，当该组采用编码方法表示时，微指令格式的相关字段至少需要________位。5．设指令中形式地址为D,基址寄存器为BX，则基址寻址方式时，有效地址E=__________。6.若被传送的数据为11011011，假设采用偶校验技术，则校验位C=__________。7、层次化的存储器系统一般分为三级：、主存、辅存。8、层次化存储器结构的设计是依据原理。9、虚拟存储器主要用于解决计算机中主存储器的问题。10、指令操作码字段表征指令的＿＿＿＿＿，而地址码字段指示＿＿＿＿＿＿＿＿。11、程序控制方式包括＿＿＿＿＿方式和＿＿＿＿＿＿＿＿方式。12、微指令的格式大体分成两类：型微指令和垂直型微指令。二、选择题（每题1分，共15分，请将答案写在下表中）1、下列数中最小的数为＿＿＿＿＿＿。A、（101001）2B、（52）8C、（233）16D、（102）102、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3、计算机操作的最小时间单位是＿＿＿＿＿A、时钟周期B、指令周期C、CPU周期D、微指令周期4、采用Cache的目的是。A、提高存储器的速度B、增加存储器的容量C、降低存储器的成本D、上述三者5、主存中的块可以放入Cache中的唯一的位置，这种Cache是的。A.全相联B、组相联C、块相联D、直接映象6、以下叙述正确的是。C、主存的存取速度可以与CPU匹配B、主存由RAM构成，不包括ROMC、辅存中的程序需要调入主存中才能运行D、若指令的地址码为20位，则主存容量一定是20MB7、一条机器指令中包含的信息有。A.操作码、控制码B、操作码、立即数C、操作码、地址码、地址码、寄存器号8、在指令格式设计中，采用扩展操作码的目的是。A.增加指令长度B、增加地址码数量C、增加指令数量C、增加寻址空间9、在单总线结构的CPU中，连接在总线上的多个部件。A.只有一个可以向总线发送数据，但可以有多个同时从总线接收数据B.可以有多个同时向总线发送数据，但可以有多个同时从总线接收数据C.可以有多个同时向总线发送数据，并且可以有多个同时从总线接收数据D.只有一个可以向总线发送数据，并且只有一个可以从总线接收数据10、在控制信号中，相容的信号是信号。A.可以同时出现的B、可以相继出现的C、可以相互替代的D、可以相互容错的11、信息可以同时在两个方向上传输的总线称为总线。A.单工B、半双工C、全双工D、单双工12、DMA访问内存时向CPU进入等待状态，等待DMA的批数据访存结束后再恢复工作，这种情况称为。A.CPU等待B、周期挪用C、交替访问D、透明的DMA13、中断向量是。A.子程序入口地址B、中断服务程序入口地址C、中断服务程序入口地址的地址B.设备地址14．算术右移指令执行的操作是（）。A.符号位填0，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位B．符号位不变，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位；C．进位标志位移至符号位，顺次右移1位，最低位移至进位标志位；D．符号位填1，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位；15．设置中断排队判优逻辑的目的是（B?）A．产生中断源编码B．使同时提出的请求中的优先级别最高者，得到及时响应C．使CPU能方便地转入中断服务子程序D．提高中断响应速度三、判断题（10分）（）1、利用二极管矩阵可以做成逻辑“与”和逻辑“或”电路。（）2、有一（7，4）码为1100111，生成公式为1011，校验后可知此码有错。（）3、汇编语言就是机器语言。（）4、计算机的硬件档次对计算机系统的功能强弱有决定性作用。（）5、二进制数的位数越多，则能表示的十进制数就越大。（）6、计算机中只要硬件设备齐全，就可以正常工作。（）7、高级语言编制的程序输入任何计算机后均能被CPU直接执行。（）8、Cache对系统程序员透明（）9、浮点数的精确度由阶码的位数决定（）10、控存中存放解释指令执行的微程序和数据四、名词解释（20分）1、中断2、组相联映射3、指令系统4、规格化5、水平型微指令五、计算题(15分)1、设x＝-0.01011，y＝0.01011，用变形补码计算2x-y(4分)2、已知X=+0.1101Y=+0.1011用补码一位乘法求XY，要求写出详细过程（10分）3、假设（R）＝1000，（1000）＝2000，（2000）＝3000，（PC）＝4000，问在以下寻址方式下访问到的操作数的值是什么？（6分）（1）寄存器寻址R（2）寄存器间接寻址（R）（3）直接寻址1000（4）存储器间接寻址（1000）（5）相对寻址－2000（PC）（6）立即数寻址＃2000六、应用题（20分）1、设有32片256K×1位的SRAM芯片，问：(1)采用位扩展方法可构成多大容量的存储器？该存储器需要多少字节地址位？(3)画出该存储器与CPU连接的结构图，设CPU的接口信号有地址信号、数据信号、控制信号MREQ和R/W。2、已知CPU结构如下图所示，其中包括一个累加器AC、一个状态寄存器和其他几个寄存器。各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传递方向。试完成以下工作：①写出图中四个寄存器A、B、C、D的名称和作用；②简述完成指令ADDY的数据通路（Y为存储单元地址，本指令功能为(AC)+(Y)→（AC）。（15分）+1MM——主存储器CAACBD状态寄存器操作控制器ALUID5、下图所示为双总线结构机器的数据通路，IR为指令寄存器，PC为程序计数器（具有自增功能），M为主存（受R/w信号控制），AR为地址寄存器，DR为数据缓冲寄存器，ALU由加、减控制信号决定完成何种操作，控制信号G控制的是一个门电路。“AddR2,R0”指令完成（R0）+(R2)R0的功能操作，画出其指令周期流程图，假设该指令的地址已放入PC路。并列出相应的微操作控制信号序列。（12分）华中科技大学计算机学院《计算机组成原理》试卷A（闭卷）班级学号姓名成绩一、填空题，每空一分，本题共15分1．若[x]补=11101100(单符号位)，则[x/2]补=____________，[x]补的模为____________。2．动态存储器的刷新是按__________(填行或列)进行；若存储单体的容量为64K，采用双译码且地址线平均送到两个译码器中,则刷新地址计数器的模为__________。3．设指令中形式地址为D,基址寄存器为BX，则基址寻址方式时，有效地址E=__________。4.若被传送的数据为11011011，假设采用偶校验技术，则校验位C=__________。5．“地址线单双向传输”这句话描述了总线的__________特性。6．冯偌依曼计算机的基本原理包括__________和__________。7．磁盘的平均存取时间由___________时间和平均等待时间组成，对于7200转的磁盘而言，其平均等到时间约为_________ms(取整数)。8、在微指令格式设计过程中，有8个互斥型的微命令被分配到一组，当该组采用编码方法表示时，微指令格式的相关字段至少需要________位。9．设计一个64位全并行的ALU需要_________片先行进位部件74182。10．片选信号为101时，选定一个128K8位的存储芯片，则该芯片的所在存储单元空间的首地址为，末地址为。二、名词解释，每题2分，共10分2、中断3、组相联映射3、指令系统4、规格化5、水平型微指令三、简答与论述题,本题共34分l.简要说明采用层次结构存储系统的目的和原理；目前存储系统分哪几个层次?它们在存储系统中所起的作用分别是什么?(8分)2．什么是总线？总线的仲裁方式解决什么问题？简述常见的控制方式及其特点。（8分）3．什么是寻址方式？计算机系统为什么需要采用多种寻址方式？画出间接寻址方式的寻址示意图。（8分）4．简述微程序控制器的设计思想。(10分)四、判断正误并改正你认为错误的命题(只能修改画线部分)(1*5=5分)1、Cache对系统程序员透明（）2、浮点数的精确度由阶码的位数决定()3、控存中存放解释指令执行的微程序和数据()4、指令操作码字段的位数决定了指令系统中指令的数量()5、多操作数指令可以是单字长指令(）五、计算题,本题共21分1、设X=27×（29/32），Y=25×（5/8），阶码为3位，尾数为5位(均不包含符号位)，用变形补码计算X+Y，要求按照计算机中浮点数的运算方法写出详细运算步骤。(8分)2、设x＝-0.01011，y＝0.01011，用变形补码计算2x-y(5分)3、已知X=+0.1101Y=+0.1011用补码一位乘法求XY，要求写出详细过程（8分）六、已知CPU结构如下图所示，其中包括一个累加器AC、一个状态寄存器和其他几个寄存器。各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传递方向。试完成以下工作：①写出图中四个寄存器A、B、C、D的名称和作用；②简述完成指令ADDY的数据通路（Y为存储单元地址，本指令功能为(AC)+(Y)→（AC）。（15分）参考答案一、填空（每空1分，共15分）(数据部分按照参考答案,文字部分意思符合即可)1）11110110，282）行，283）（BX）+D4).05．功能和电气6)存储程序,程序控制7)寻道,48)49)．510)．0A000H,0BFFFFH二、名词解释（每小题2分，共10分。）(评分要求:按照与所给参考答案的符合度给分)1、中断是一种I/O方式,是指发生外部或异常时间后,暂时停止CPU执行的程序,并在保护断点后执行处理外部或异常时间的程序,并在该程序执行完毕后又返回被终止的程序的过程.2、组相联映射是一种主存与CACHE之间数据映射的方法,该方法中主存和CACHE都分组,且CHACHE组内还分行,映射时,数据块所在主存的组和CHACHE的组之间按照直接映射方式进行,CACHE的组确定后,主存的该数据块则可以被映射到在该组的任意行.+1MM——主存储器CAACBD状态寄存器操作控制器ALUID3、指令系统任何计算机所包含的全部指令的集合.指令系统与计算机的硬件结构和性能紧密相关.4、规格化就是对浮点数尾数进行处理的一种方法,该方法规定,当浮点数的尾数双符号位与最高数据位不一致时候,采用左移或右移尾数,同时同步增大或减少阶码,直到将浮点数的尾数双符号位变化成最高数据位一致.5、水平型微指令一次能定义并执行多个微操作的微指令称为水平型微指令,一般有操作控制字段、判别测试字段和直接地址字段三部分组成，相对于垂直型微指令而言具有灵活、并行操作能力强等优点。三、简答与论述题l.要点：1)目的:满足执行程序对高速度、大容量存储空间的需要（2分）2)原理：局部性原理(2分)3)目前分成CHCHE-----主存—辅存三个层次(2分)其中前者解决主存速度慢的问题，后者解决主存容量小的不足.(各1分,共2分)2.要点:1)总线是计算机各大部件之间的连接线，分为数据总线、地址总线和控制总线三类.(1分)2)总线的仲裁解决多部件争用总线的问题(1分)3)常见的仲裁方式包括：串行连接查询、计数器定时查询和独立请求三种方式，(3分)特点分别为系统容易扩展，但速度慢、优先级固定、单点故障明显；优先级灵活，没有单点故障，但速度慢；优先级灵活、响应速度快，没有单点故障。(3分)3．要点：1)寻找操作数据或指令地址的方法.(1分)2)多种寻址方式的目标是为了解决指令中操作数字段位数不够,从而限制了寻址范围和操作数