【强烈推荐】计算机组成原理期末考试试卷及答案9页

一 计算机组成原理期末考试试卷及答案二 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_。ACPU从主存取出一条指令的时间 BCPU执行一条指令的时间 CCPU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表示，指令操作码译码输出用表示，节拍电位信号用表示，节拍脉冲信号用表示，状态反馈信息用表示，则硬布线控制器的控制信号可描述为_D_。A. B. C. D.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总线三 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_。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，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。四 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），中的指数、小数项均为二进制真值。，求。解： 1） 求阶差对阶故需右移2位变为：2） 尾数用双符号位求和 3） 规格化左规为：，指数为 4） 所以有：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：1510 98 70OPXDX=00，立即数寻址 D=操作数X=01，直接寻址 EA=DX=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。五 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，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： ； ； ； ；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。3 （12分）某计算机微程序控制器控制存储容量为25632位，共71个微操作控制信号，构成了5个相斥的微命令组，各组分别含有4、8、17、20和22个微命令。下图给出了其部分微指令序列的转移情况，方框内的字母表示一条微指令，分支点由指令寄存器的，两位决定，修改，分支点由条件码标志决定，修改。现采用断定方式实现微程序的顺序控制。1） 给出采用断定方式的水平型微指令格式。2） 假设微指令A和F的后继地址分别为10000000和11000000，试给出微指令C、E和G的二进制编码地址。3） 画出微地址转移逻辑表达式和电路图。ABCDEFG 六 选择题（下列每题有且仅有一个正确答案，每题2分，共20分） 12345678910DABBCDBCDA七 填空题（每空2分，共20分）1 2 速度快3 有信息电荷泄漏，需定期补充4 动态RAM5 独立请求方式，菊花链查询方式6 757 可屏蔽中断，非屏蔽中断，异常，执行软件中断指令8 是否允许中断源的中断请求被发出，外设准备好时发出就绪信号，存放内存中要交换的数据块的首地址9 传输，字节八 简答题（每小题5分，共10分）1解： 5） 求阶差对阶故需右移2位变为：6） 尾数用双符号位求和 7） 规格化左规为：，指数为 8） 所以有：2 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：1510 98 70OPXDX=00，立即数寻址 D=操作数X=01，直接寻址 EA=DX=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 解：所以，扇区数故，表示磁盘地址格式的所有参数为：台数16，记录面20，磁道200，扇区数16，由此可得磁盘的地址格式为： 2017 169 84 30台号柱面号盘面号扇区号磁盘的总存储容量为：九 分析与设计题（共35分）1解：1）图略2）第26号存储单元的地址为：交叉方式：110103） 2.解：1）和之间存在RAW数据相关 和之间存在WAW数据相关2）如下表所示：时钟周期1234567891011IFIDEXEMEMWBIFIDEXEMEMWBIFIDEXE MEMWBIFIDEXEMEMWB 3解：1）71个微命令不可能采用直接表示法，故采用字段译码法，控存容量为256，故后继地址为8位，微指令格式为： 3129 2825 2420 1915 1410 98 704个8个17个20个22个2个条件后继地址2）C：10000010 E：10000110G：110010003）QD uA4QD uA5QD uA6QD uA7