计算机组成原理期末复习

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练习一:1.第1题下面哪个标志触发器是CPU是否受理中断或者批准中断的标志____。A.准备就绪的标志(RD)B.允许中断触发器(EI)C.中断请求触发器(IR)D.中断屏蔽触发器(IM)标准答案:D2.第5题下面磁盘存储器的技术指标与转速无关的是()。A.平均存取时间B.平均等待时间C.平均找道时间D.数据传输率标准答案:C3.第10题若磁盘的转速提高一倍,则____。A.平均存取时间减半B.平均找道时间减半C.平均等待时间减半D.存储密度可以提高一倍标准答案:C4.第16题以下四种类型的二地址指令中,执行时间最短的是____。A.RR型B.RS型C.SS型D.SR型标准答案:A5.第18题若x补=0.1101010,则x原=____。A.1.0010101B.1.0010110C.0.0010110D.0.1101010标准答案:D6.第19题下列____不属于浮点加法的流水段?A.对阶B.阶码相加C.尾数加减D.规格化及舍入处理标准答案:B7.第20题在cache的下列映射方式中,无需考虑替换策略的是____。A.全相联映射B.组相联映射C.段相联映射D.直接映射标准答案:D8.第21题计算机操作的最基本时间单位是______。A.时钟周期B.指令周期C.CPU周期D.微指令周期标准答案:A9.第26题下列关于直接寻址方式操作数所在位置的说法正确的是____。A.操作数在指令中B.操作数在寄存器中C.操作数在内存中D.操作数地址在内存中标准答案:C10.第29题下列关于寄存器间接寻址方式操作数所在位置的说法正确的是()。A.操作数在指令中B.操作数在寄存器中C.操作数地址在寄存器D.操作数地址(主存)在指令中标准答案:C11.第2题假定用若干个1K´4位DARM芯片组成一个8K´8位存储器,总共需要______片DRAM芯片;地址线中需要______位作为芯片的选择。标准答案:16、312.第3题数的真值变成机器码时有四种表示方法,分别是____________________________。标准答案:原码、反码、补码、移码13.第4题在相对寻址方式中,操作数的有效地址等于的内容加上指令中的形式地址D。标准答案:程序计数器(或PC)14.第6题某指令格式结构如下所示,操作码OP可指定条指令。标准答案:6415.第7题运算器的数据通路如下图所示,该运算器中存在多组相斥性的微操作,指出其中任意的两组:________和__________。标准答案:R、L和V,+、-和M(或者R1-X,R2-X和R3-X;或者R1-Y,R2-Y和R3-Y;以上每组只写2个也给分)16.第8题用8位(含符号位)补码表示整数,能表示的最大正整数和最小负整数分别是和。标准答案:+127、-12817.第9题在浮点数运算时,尾数结果要规格化,则规格化的补码负尾数应为形如的形式。标准答案:1.0×××18.第11题三级存储系统是由、和辅助存储器组成的。标准答案:高速缓冲存储器(cache)、主存储器19.第12题计算机的硬件包括:运算器、、、适配器、输入输出设备。标准答案:控制器、存储器20.第13题若x=01001011,y=10001011,则逻辑异运算xÅy=。标准答案:1100000021.第14题设有补码为1.011010,则它所表示的定点纯小数真值(2进制形式)为。标准答案:-0.10011022.第15题为了使CPU能受理新的中断源发出中断请求,中断服务子程序在返回前一定要执行指令。在中断接口电路中,控制是否允许设备发出中断请求的触发器是。标准答案:开中断,EI23.第17题在总线的三种集中式仲裁方式中,优先级固定的是_____;效率最高的是_____。标准答案:链式查询方式,独立请求方式24.第22题主存有1024个数据块(B0~B1023),cache有8行(L0~L7),现采用全相联的地址映射方式,则第200号数据块可映射到cache的行。标准答案:所有的25.第23题流水线中有三类数据相关冲突:写后读(RAW)相关;读后写(WAR)相关;写后写(WAW)相关。下面程序中存在数据相关。(有不止一个的情况下要都写出)1)I1,R2,R3;(R2)-(R3)→R1SUBR12)I2ADDR1,R4,R1;(R4)+(R1)→R1标准答案:写后读、写后写26.第24题计算机系统是一个由硬件、软件组成的多级层次结构,它通常由、一般机器级、、汇编语言级和高级语言级组成。标准答案:微程序设计级、操作系统级27.第28题菊花链式查询方式的主要缺点是,离中央仲裁器越远的设备,获得总线控制权的几率就越。标准答案:低28.第32题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,即使用。标准答案:高速缓冲存储器(cache)、主存储器和辅助存储器29.第33题主存有256个数据块,cache有8行,若采用直接映射方式,则主存第222块可映射到cache第____行(行从0开始编号)。标准答案:630.第36题如下图所示,这是一个二维中断系统,中断屏蔽触发器(im)标志为“1”时,表示cpu对该级的所有设备的中断请求进行屏蔽。若cpu现执行设备c的中断服务程序,im2、im1、im0的状态__________;如果cpu执行设备h的中断服务程序,im2、im1、im0的状态是_________。;标准答案:1、1、1,0、0、131.第27题(2010-2011学年第1学期计算)考虑一个单片磁盘,它有如下参数:旋转速率是7200转/分,一面上的磁道数是30000,每道扇区数是600,找道时间是每横越百条磁道花费1ms。1)平均找道时间是多少?2)平均旋转延迟时间是多少?(也即平均等待时间)3)一扇区的传送时间是多少?(注意指的是数据传送时间)标准答案:解.1)150ms;2)4.165ms;3)13.9ms32.第34题某采用交叉方式编址的存储器容量为64字,存储模块数为8,,每个模块8个字,起始地址为000000,存储周期为200ns,总线传送周期为50ns。问:1)地址为101000的字在哪一个存储模块?2)某程序需要连续读出地址为101000~101111的8个字,求所需的时间。标准答案:解:1)根据地址的后三位000,可知在M0块2)t=T+(m-1)max{T/m,τ}=200+7×50=550ns33.第38题已知cache存储周期40ns,主存存储周期200ns,cache/主存系统平均访问时间为50ns,求cache的命中率是多少(保留4位小数)?并求出该cache/主存系统的效率。标准答案:解:1)由ta=h*tc+(1-h)*tm可得h=(tm–ta)/(tm–tc)=(200-50)/(200-40)=0.93752)cache/主存系统的效率e=tc/ta=40/50=80%34.第39题CPU执行某段程序,其中在cache中完成存取的次数为6600次,在主存中完成存取的次数为400,已知cache和主存的存取周期分别为60ns、300ns,求cache的命中率(保留4位小数)和平均访问时间(保留2位小数)。标准答案:解:1)cache的命中率h=Nc/(Nc+Nm)=6600/(6600+400)=0.94292)平均访问时间ta=h*tc+(1-h)*tm=60*0.9429+300*0.0571=73.70ns35.第40题设机器字长为8位(运算时为9位),已知二进制数x=-101101,y=100110,用变形补码(双符号位)计算x+y和x-y,同时指出运算结果是否溢出。标准答案:36.第25题冯.诺依曼型计算机的主要设计思想是什么?它包括哪些主要组成部分?标准答案:答:冯.诺依曼型计算机的主要设计思想是:存储程序和程序控制。存储程序:将解题的程序(指令序列)存放到存储器中;程序控制:控制器顺序执行存储的程序,按指令功能控制全机协调地完成运算任务。主要组成部分有:控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。37.第30题什么是同步定时,异步定时?比较它们的优缺点。标准答案:答:(1)同步定时,事件出现在总线上的时刻由总线时钟信号来确定,其特点是采用了公共时钟。异步定时,后一事件出现在总线上的时刻取决于前一事件的出现,即建立在应答式或互锁机制基础上,其特点是不需要统一的公共时钟信号,总线周期的长度是可变的。(2)同步定时方式具有较高的传输频率,但不适合存取时间差别大的功能模块之间的通信。异步定时方式可靠性高,适用于存取时间不同的功能模块之间的通信,但传输效率较低。38.第31题目前的计算机系统中通常所采用的多级存储器体系结构是什么?并简述各级存储器承担的职能。标准答案:答:目前的计算机系统中通常所采用的多级存储器体系结构是:高速缓冲存储器(cache)、主存储器和外存储器。各级存储器承担的职能各不相同。其中cache主要强调快速存取,以便使存取速度和CPU的运算速度相匹配;外存储器主要强调大的存储容量,以满足计算机的大容量存储要求;主存储器介于cache与外存之间,要求选取适当的存储容量和存取周期,使它能容纳系统的核心软件和较多的用户程序。39.第35题简述DRAM存储器刷新操作的两种方式。标准答案:答:刷新操作有两种刷新方式:(1)集中式刷新:DRAM利用一段固定时间,依次对存储器所有行逐行刷新一遍,在此期间停止对存储器的访问。(2)分散式刷新:每一行的刷新插入到正常的读/写周期之中,即每隔一段时间刷新一行,刷新时同样不准访问存储器。40.第37题计算机的运算器有哪三种总线结构?简述它们的特点。标准答案:答:计算机的运算器有单总线、双总线和三总线三种总线结构。分别具有以下特点:1)单总线结构的运算器:同一时间总线上只能有一个操作数,主要缺点是操作速度慢,优点是只控制一条总线,控制电路简单。2)双总线结构的运算器:两个操作数同时在总线上,同时送ALU,提高了操作速度,并增强了数据传送的灵活性,但结果仍不能直接送到总线上,需放入输出缓冲器中。3)三总线结构的运算器:克服了单总线和双总线的多步操作的缺点,若操作数不需要修改,通过旁路器直接把数据从总线2传送到总线3而不经过ALU,大大提高了速度。练习二:6.第16题以下四种类型的二地址指令中,执行时间最长的是____。A.RR型B.RS型C.SS型D.SR型标准答案:C7.第17题浮点加法运算中,尾数求和的结果是01.001100(补码),如下规格化处理正确的是____。A.右规1位,结果为00.100110B.左规1位,结果为11.011010C.左规1位,结果为10.011010D.左规2位,结果为00.110100标准答案:A8.第28题通用寄存器属于____部分。A.运算器B.控制器C.存储器D.I/O接口标准答案:A10.第31题微程序控制器中,机器指令与微指令的关系是____。A.每一条机器指令由一条微指令来执行B.一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行C.每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行D.一条微指令由若干条机器指令组成标准答案:C11.第1题计算机系统是一个由硬件、软件组成的多级层次结构,它通常由、、操作系统级、汇编语言级和高级语言级组成。标准答案:微程序设计级、一般机器级14.第4题浮点加法运算中,尾数求和的结果是11.1110101(补码),则在其后进行的规格化处理后尾数是(补码)。标准答案:11.010100015.第5题某CPU微程序控制器控存容量为512×20位,需要分别根据OP字段和ZF条件码进行分支转移,则P字段和后继地址字段应分别为和位。标准答案:__2___,____9___16.第7题若x=01001011,y=10001011,则逻辑加运算x+y=。标准答案:1100101118.第12题定点8位字长的字,采用补码形式表示8位的二进制整数,可表示的数范围为____。标准答案:-128-+12719.第14题已知条件同上题,地址为(0B1F)16的存

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