2009南京信息工程大学《计算机组成原理》试卷A

1、南京信息工程大学试卷20092010学年 第 1 学期 计算机组成原理 课程试卷( a 卷) 本试卷共 页；考试时间 分钟；任课教师 ； 出卷时间2009年12月 学院 专业 年级 班 学号 姓名 得分 一、填空题（每小题1分，共20分）1. 在由n台计算机构成的并行计算机中，其运行程序的加速比一般都小于n，其主要原因是_ a_和_ b_。程序中有不能并行的串行部分 存在通信开销2. 在计算机系统当中，根据应用条件和硬件资源的不同，数据传输方式可以采用 a_传送、 b _传送和 c_传送三种方式。并行 串行 分时3. 完成浮点加法或减法时，需要进行对阶、求和、规格化和舍入等步骤，在对阶时，使a

2、 阶向b 阶看齐，使小阶的尾数向c移位，每d移一位，其阶码加1，直到两数的阶码相等为止。 小 大 右 右 4. 在多级存储体系中,cache存储器的主要功能是_a_，虚拟存储器的主要功能是_b_。 匹配cpu和主存之间的速度 匹配主存和辅存之间的速度5. 双端口存储器和多模块交叉存储器都属于 a_存储器结构。但是前者采用 b_技术，而后者采用 c_技术。并行 空间并行 时间并行 6. 相联存储器不是按地址而是按_ a_访问的存储器，其在cache中存放_ b_在虚拟存储器中存放_ c_。 内容 行地址表 段表，页表，快表 7. 常用的地址映象方法有 a 、 b 、组相联映象三种。 全相联 直接

3、相联8. 总线的通讯方式有a和同步两种 。 异步二、选择题（每小题2分，共20分）1. 计算机中使用总线结构便于增减外设，同时。 c. 减少了信息传输量. 提高了信息传输速度. 减少了信息传输线的条数. 三者均正确2. 总线结构的主要优点是便于实现系统的模块化，其缺点是。 c. 传输的地址和控制信息不能同时出现. 传输的地址和数据信息不能同时出现. 不能同时具有两个总线主设备. 不能同时使用多于两个总线设备3. 指令周期是。 d. cpu从主存取出一条指令的时间. cpu执行一条指令的时间. 时钟周期时间. cpu从主存取出一条指令并执行这条指令的时间 4. 组合逻辑控制器和微程序控制器的主要

4、区别在于：。 d. alu结构不同. 数据通路不同. cpu寄存器组织不同. 微操作信号发生器的构成方法不同5 在微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是。 b. 每条机器指令由一条微指令来执行. 每条机器指令由一段微程序来解释执行. 一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行. 一条微指令由若干条机器指令组成6. 在指令格式中，采用扩展操作码设计方案的目的是。 ca. 减少指令字长度b. 增加指令字长度c. 保持指令字长度不变而增加指令操作的数量d. 保持指令字长度不变而增加寻址空间7. 指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是 。 ba. 实现存储程序的程序控制b. 缩短指令长度，扩大寻址空

5、间，提高编程灵活性c. 可以直接访问外存d. 提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度8. 微程序控制器中，“存储逻辑”是指将控制逻辑存储在中。 aa. romb. ramc. plad. cache9. 某浮点机，采用规格化浮点数表示，阶码用移码表示（最高位代表符号位），尾数用原码表示。下列哪个数的表示不是规格化浮点数。 ba. 阶码：1111111尾数：1.100000b. 阶码：0011111尾数：1.011101c. 阶码：1000001尾数：0.111101d. 阶码：0111111尾数：0.10001010. 最早提出“存储程序”概念的是：。 bababbagebv·neu

6、manncpascaldbell三、计算题（每小题10分，共20分） （1）按步骤写出的10001101海明码（无步骤不得分）k=8 r=4位号 : 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12pi占位 : p1 p2 b1 p3 b2 b3 b4 p4 b5 b6 b7 b8 p1: b1 b2 b4 b5 b7 p2: b1 b3 b4 b6 b7 p3: b2 b3 b4 b8p4: b5 b6 b7 b8p1=b1b2b4b5b7=0 为异或p1=b1b3b4b6b7=0 p1=b2b3b4b8=1 p1=b4b5b6b7b8=1 所以 海明码为: 001100011101g1

7、=p1 b1b2b4b5b7=0g2=p2 b1b3b4b6b7=0g3=p3 b2b3b4b8=0g4=p4 b4b5b6b7b8=0所以g1g2g3g4=0000经过检验无错（2）x= -0.1101，y=0.1011，用补码一位乘法求x×y补=？解 x补=11.0011，-x补=00.1101 (用双符号表示) y补=0.1011 (用单符号表示) 部分积 乘数 ynyn+1 说 明00.0000 0.10110 +00.1101 ynyn+1=10，加-x补00.110100.01101 0.1011 右移一位得p100.001101 0.101 ynyn+1=11，右移一位

8、得 p2 +11.0011 ynyn+1=01，加x补 11.01100111.1011001 0.10 右移一位得p3 +00.1101 ynyn+1=10，加-x补00.100000100.01000001 0.1 右移一位得p4 +11.0011 ynyn+1=01，加x补 11.01110001 最后一步不移位即 x×y补=1.01110001四、综合题（每小题8分，共40分） 1、请画出三总线结构 2、某假想机主要部件如图1所示。其中：m主存储器 mbr主存数据寄存器ir指令寄存器， mar主存地址寄存器pc一程序计数器 r0- r3通用寄存器c，d暂存器要求根据此数据通路

9、图，画出加法指令“add(r1)，(r2)+”的执行流程图。该指令的含义是进行求和操作，源操作数地址在寄存器r1中，目的操作数寻址方式为自增型寄存器间址方式(先取地址后加1)。图1 数据通路图3、某16位机器所使用的指令格式和寻址方式如下所示，该机有2个20位基址寄存器，4个16位变址寄存器，16个16位通用寄存器，指令汇编格式中的s(源)，d(目标)都是通用寄存器，m是主存的一个单元，三种指令的操作码分别是mov(op) =（a）h，sta(op)=(1b)h, lda(op)=(3c)h, mov是传送指令，sta为写数指令，lda为读数指令。 15 10 9 8 7 4 3 0 op 目

10、标 源 mov s,d 15 10 9 8 7 4 3 0op 基址 源 变址 sta s,m 位 移 量15 10 9 8 7 4 3 0 op 目标 lda s,m 20位地址（1）第一种指令是单字长二地址指令，rr型；第二种指令是双字长二地址指 令rs型，其中s采用基址寻址或变址寻址，r由源寄存器决定；第三种也是双字二地址指令，rs型，其中r由目标寄存器决定，s由20位地址（直接寻址）决定。 （2）处理器完成第一种指令所花的时间最短，因为是rr型指令，不需要访问存储器。第二种指令所花的时间最长，因为是rs型指令，需要访问存储器，同时要进行寻址方式的变换运算（基址或变址），这也要时间。第二

11、种指令的执行时间不会等于第三种指令，因为第三种指令虽也访问存储器，但节省了求有效地址运算的时间开销。4、据微程序控制器组成图简述工作过程图3 微程序控制器组成原理框图工作过程1 取机器指令 cm -取指微指令-à uir -微指令字段-à 译码器 微命令-à 主存 -机器指令à ir 2 转微程序入口 ir -操作码-à 微地址形成电路 -微程序入口-à uar -àcm -首条微指令-à uir3 执行首条微指令: uir -微命令字段-à 译码器 -微命令-à 操作部件4取后续微指令 : 微地址字段  现行微地址 -à 微地址形成电路-后续微地址-àuar-à运行状态 cm -后续微指令-à uir红色字体为箭头上的字5、有一个16k×16位的存储器，由1k×4位的动态ram芯片构成（芯片内是64×64结构），问：（1） 总共需要多少ram芯片？（2） 存储体的组成框图。（3） 采用异步方式，如单元刷新间隔不超过2 ms，则刷新信号周期是多少？（4） 如采用集中式刷新方式，存储器刷新一遍最少用多少读/写周期？ （1）芯片1k×4位，片内地