2007级《计算机组成原理》试题(题).doc

武汉大学计算机学院 2008-2009学年第一学期2007级计算机组成原理 期末考试试题 A卷学号_ 班级 _ 姓名_ 成绩_一、 单选题（20分）1目前我们所说的个人台式商用机属于_。 A巨型机 B中型机 C小型机 D微型机2冯诺依曼机工作方式的基本特点是_。 A多指令流单数据流 B按地址访问并顺序执行指令 C堆栈操作 D存储器按内容选择地址3CPU的组成中不包含_。 A存储器 B寄存器 C控制器 D运算器4当一1x0时，x原= 。 A1-x Bx C2+x D(2-2-n)-|x| 5在定点二进制运算器中，减法运算一般通过 来实现。 A原码运算的二进制减法器 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补码运算的二进制加法器6下列说法正确的是 。 A半导体RAM信息可读可写，且断电后仍能保持记忆 B半导体RAM属易失性存储器，而静态的RAM存储信息是非易失性的 C静态RAM、动态RAM都属易失性存储器，断电后存储的信息将消失 DROM不用刷新，且集成度比动态RAM高，断电后存储的信息将消失7某RAM芯片，其存储容器为1024K16位，该芯片的地址线和数据线数目分别为 。 A 20， 16 B20，4 C 1024，4 D1024，168有一个lKl的DRAM芯片，芯片内是3232结构，采用分散刷新方式，如果刷新间隔不超过2ms，刷新信号的周期是 。 A625us B625us C0625us D2ms9在计算机中，存放微指令的控制存储器隶属于 。 A外存 B高速缓存 C内存储器 DCPU10在计算机系统中，记录系统运行状态的部件是 。 A程序计数器 B指令寄存器 C中断寄存器 D程序状态字11以硬连线方式构成的控制器也称为 。A组合逻辑型控制器 B微程序控制器 C存储逻辑型控制器 D指令地址控制器12直接转移指令的功能是将指令中的地址代码送入 。 A累加器 B地址寄存器 CPC D存储器13在微程序控制器中，机器指令和微指令的关系是 。 A每一条机器指令由一条微指令来执行 B一条微指令由若干条机器指令组成 C每一条机器指令由一段用微指令组成的微程序来解释执行 D一段微程序由一条机器指令来执行14指令系统中采用不同寻址方式的主要目的是 B 。A实现存储程序和程序控制 B缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性C可以最快访问外存 D提高扩展操作码的可能并降低指令译码难度15在主存和CPU之间增加Cache的目的是 。 A增加内存容量 B提高内存的可靠性 C解决CPU与内存之间的速度匹配问题 D增加内存容量，同时加快存取速度16计算机的存储器采用分级方式是为了 。 A减少主机箱的体积 B解决容量、价格、速度三者之间的矛盾 C为方便保存大量数据 D操作起来更方便17微型机系统中，主机和高速硬盘进行数据交换一般采用_方式。 A程序中断控制 B直接存储器访问(DMA) C程序直接控制 D通道控制18经中断系统中，CPU一旦响应中断，则硬件立即关闭 标志。 A中断允许 B中断请求 C中断屏敝 D中断保护19外部设备提出中断请求的条件是 。 A一个CPU周期结束 B外设工作完成和系统允许 CCPU开放中断系统 D总线空闲20周期窃取方式常用于_方式的输入输出中。 ADMA B中断 C程序传送 D通道二、运算系统 （共12分）1. （6分） 设X补=1.a1a2a3，若要 -X , a1a3要满足什么条件？2. （6分）某浮点数字长12位，其中阶符1位，阶码数字3位，数符1位，尾数数字7位，阶码以 2为低，阶码和尾数均以补码表示。它所能表示的最大正数是多少？最小规格化正数是多少？绝对值最大的负数是多少？三、存储器系统（共24分）1.（12分） 一个全相联Cache有6块每块有8个字，主存容量为216个字，Cache开始为空， Cache存取时间为40ns，主存与Cache间传送8个字需1s。 (1) 标记包括标有效标记和字有效标记，问块表容量为多大？ (2) 一程序首先访问主存单元20，21，45。然后重复访问主存单元18，1 9，45四次。假如Cache没有命中时，将主存对应块一次全部读入Cache中。计算Cache的命中率。（地址为十进制） (3) 计算上述程序总的存取时间。2（12分）某计算机采用段页式虚拟存储器。已知虚拟地址有32位，按字编址每个段最多可以有1K页，每页1 6K字，主存容量64M字。 (1)求虚拟存储器容量。 (2)写出逻辑地址和物理地址的格式。 (3)求段表和页表长度。 四、控制系统（共22分）1.（10分）设有一精简指令系统计算机，假设所有指令的操作都在4个机器周期中完成，只有A指令只需要三个机器周期。设计实现上述4个机器周期的逻辑图。 2.（12分） CPU的数据通路为双总线结构，如下图所示，写出实现加法指令ADD addr,R1的过程，该指令实现（R1）+(addr) addr功能，addr为存储器某一单元的地址，指令为单字长指令,(C微命令将 RA清零)。+C+1 五、I/O系统 （共22分）1.（12分）若需显示一幅1024768像素有256种颜色的图像。 显示系统的帧存容量为多少位? 如要在屏幕上得到逼真的动态图像,每秒传送50帧(逐行扫描),则数据传送频率为多少? 若配置192KB VRAM，则在分辨率1024768规格下，能显示多少灰度级的图像？2. 画出程序中断处理的流程图，说明每次关中断和开中断的作用。（10分）武汉大学计算机学院 2006-2007学年第一学期 2007级计算机组成原理期末考试试题 A卷答案一、单选题（20分） 1D 2B 3A 4A 5D 6C 7A 8A 9D 10D 11A 12C 13C 14B 15C 16B 17D 18A 19C 20A 二、运算系统（共 12分） 1. （6分）解： a1a2 =11 a3任意 2. （6分）解：最大正数是：（ 1-2-7）27最小规格化正数是：2-1）2-8 = 2-9绝对值最大的负数是： -127= -128三、存储器系统（共 24分）1.（12分）解： (1) cache的每个块有对应一个块表单元，其中标记位共9位，内存的块地址为13位，因此cache的块表容量为6（9+13） 位； (2)主存单元20，21，45，按十进制表示时 18 23 被读入到第 0块； 24 31读入到第1块 ； 32 39读入到第2块 ； 40 47读入到第3块 ； 由于是整块的调入，所以第一次读时有 4次没有命中，以后重复 4次都命中，所以命中率为：284+(26-4）)/ (26+284) = 97 %(3)总的存取时间 = 4lus + (26+284) 40ns=9.3us 2（12分） 答： (1)虚存容量=2 32字=4G字。 (2)1K=210，所以逻辑页号有 10位。 16K=214，所以页内地址有 14位。 虚拟地址的段号=32-10-14=8位。 逻辑地址由 8位段号，10位页号，14位页内地址构成。 逻辑地址： 8 10 14主存容量= 64M=2 26，所以物理地址26位，其中页号12位，页内地址14位。 段号 页号 页内地址 物理地址： 页号 页内地址 12 14(3)段号 8位，段表长度=2 8行，每行指出页表的起始地址(物理地址 26位)和有效位等。取4字节以便于管理。 页号 10位，每段页表长度=2 10行，每行指出物理页号(12位)和有效位等，取 2字节以便于管理。所以段表长度=284字节。 页表总长度2 82102字节=2 19字节。 四、控制系统（共22分）2.（12分） CPU的数据通路为双总线结构，如下图所示，写出实现加法指令ADD addr,R1的过程，该指令实现（R1）+(addr) R1功能，addr为存储器某一单元的地址，指令为单字长指令,( R A可以清零)。 加法指令的执行过程(寄存器间传送都通过 ALU进行)： (1)取指令PCALU，ALUMAR，MMDR(读); MDRALU，ALUIR， PC+1PC； (2)取操作数 IR的地址码MAR(IR的地址码送ALU，ALUMAR)，读，MDRR A(3)加 (R1)ALU，(R A) ALU，加，ALUR1(结果送R1)； 以上操作中，凡是一个数据通过 ALU传送到另一总线时，ALU的另一输入为0，ALU执行加法运算。 五、I/O系统 （共22分） 1.（9分） 解： 显示系统的帧缓冲容量为:10247681B=786432B 传送频率为:50786432B=39.3216MB/s N=(19210248)/ (1024768) =2,所以每点有 4种色彩可选，即能显示 4个灰度级的图像。 2. 画出程序中断处理的流程图，说明每次关中断和开中断的作用。（13分） 解：程序中断处理的流程图如下： (5分)关中断 保存断点识别中断源