北京城市学院计算机组成原理期末考试试卷

1、班级：_ 姓名：_ 学号：_北京城市学院信息学部考试试卷A2011-2012学年第二学期期末课程名称：计算机组成原理 使用班级：10计本 考试时间：120分钟考试形式：闭（开）卷 共4页，共六道大题 空白答题纸*页题号一（10）二（10）三（50）四（10）五（20）总分（100）阅卷人签字复核人签字得分-得分一、选择题（每小题1分，共10分）1 计算机系统中的存贮器系统是指_D_。A RAM存贮器B ROM存贮器C 主存贮器D cache、主存贮器和外存贮器2 某机字长32位，其中1位符号位，31位表示尾数。若用定点小数表示，则最大正小数为_B_。A +（1 2-32） B +（1 2-31

2、） C 2-32 D 2-313. 某SRAM芯片，存储容量为64K×16位，该芯片的地址线和数据线数目为_D_。A 64，16 B 16，64 C 64，8 D 16，16 。4. 某计算机的指令流水线由四个功能部件组成，指令流经各功能段的时间分别为90ns、80ns、70ns、60ns。则该计算机的CPU时钟周期至少是： AA 90ns B 80nsC 70ns D 60ns5. 存储单元是指_B_。A 存放一个二进制信息位的存贮元B 存放一个机器字的所有存贮元集合C 存放一个字节的所有存贮元集合D 存放两个字节的所有存贮元集合；6. 相联存贮器是按_C_进行寻址的存贮器。A 地

3、址方式 B 堆栈方式 C 内容指定方式 D 地址方式与堆栈方式7. 变址寻址方式中，操作数的有效地址等于_C_。A 基值寄存器内容加上形式地址（位移量）B 堆栈指示器内容加上形式地址（位移量）C 变址寄存器内容加上形式地址（位移量）D 程序记数器内容加上形式地址（位移量）8. 计算机的外围设备是指_D_。A 输入/输出设备 B 外存储器C 远程通信设备 D 除了CPU 和内存以外的其它设备9. 计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化，同时_C_。A 减少了信息传输量B 提高了信息传输的速度C 减少了信息传输线的条数D 加重了CPU的工作量10.某中断系统中，每抽取一个输入数据就要中断CP

4、U一次，中断处理程序接收取样的数 据，并将其保存到主存缓冲区内。该中断处理需要X秒。另一方面，缓冲区内每存储 N 个数据，主程序就将其取出进行处理，这种处理需要Y秒，因此该系统可以跟踪到每秒_A_次中断请求。AN / （NX + Y） B. N / （X + Y）N C .min1 / X ,1 / Y D. max1 / X ,1 / Y 得分二、填空题题（每小题3分，共15分）1存储A._程序_并按B._地址_顺序执行，这是C._冯·诺依曼_型计算机的工作原理。2移码表示法主要用于表示A._浮点_数的阶码E，以利于比较两个B._指数_的大小和C._对阶_操作。3闪速存储器能提供高

5、性能、低功耗、高可靠性及A._瞬时启动_能力，为现有的B._存储器 _体系结构带来巨大变化，因此作为C._固态盘_用于便携式电脑中。4微程序设计技术是利用A._软件 _方法设计B._操作控制_的一门技术。具有规整性、可维护性、C ._灵活性_等一系列优点。5衡量总线性能的重要指标是A._总线带宽_，它定义为总线本身所能达到的最高B._传输速率_。PCI 总线的带宽可达C._264MB / S_。得分三、名词解释（每小题4分，共24分）(1) RISC,CISCRISC：精简指令系统计算机,CISC：复杂指令系统计算机(2) 段式管理段式管理：一种虚拟存储器的管理方式，把虚拟存储空间分成段，段的

6、长度可以任意设定，并可以放大和缩小。页式管理：一种虚拟存储器的管理方式，把虚拟存储空间等分成固定容量的页，需要时装入内存。(3) 硬连线逻辑硬连线逻辑：一种控制逻辑，用一个时序电路产生时间控制信号，采用组合逻辑电路实现各种控制功能。微程序：存储在控制存储器中的完成指令功能的程序，由微指令组成。(4) 中断向量中断向量： 由发出中断请求的设备通过输入输出总线主动向CPU发出一个识别代码。(5) 规格化数规格化数：浮点数据编码中，为使浮点数具有唯一的表示方式所作的规定，规定尾数部分用纯小数形式给出，而且尾数的绝对值应大于1/R，即小数点后的第一位不为零。(6) PROMPROM：可编程的ROM，可

7、以被用户编程一次。EPROM：可擦写可编程的ROM，可以被用户编程多次。EEPROM：电可擦写只读存储器，能够用电子的方法擦除其中的内容。得分四、计算题（每小题6分，共30分）1. 设机器字长32位，定点表示，尾数31位，数符1位，问：（1） 定点原码整数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少？（2） 定点原码小数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少？(2) 定点原码小数表示： 最大正数值 = （1 2-31 ）10 最小负数值 = -（1 2-31 ）102.已知 x = - 0.01111 ，y = +0.11001， 求 x 补 ， -x 补 ， y 补 ， -y 补 ，x + y =

8、 ？ ，x y = ？ x 原 = 1.01111 x 补 = 1.10001 所以 ： -x 补 = 0.01111 y 原 = 0.11001 y 补 = 0.11001 所以 ： -y 补 = 1.00111 x 补 11.10001 x 补 11.10001 + y 补 00.11001 + -y 补 11.00111 x + y 补 00.01010 x - y 补 10.11000 所以： x + y = +0.01010 因为符号位相异，结果发生溢出3. CPU 执行一段程序时，cache完成存取的次数为1900次，主存完成存取的次数为100次，已知cache存取周期为50ns，

9、主存存取周期为250ns，求cache/主存系统的效率和平均访问时间。 hNc/（NcNm）1900/（1900100）95%rtm/tc250ns/50ns5e1/r（1r）h1/5（15）×095833%tatc/e50ns/083360ns4. 画出单机系统中采用的三总线结构示意图。5. 一磁盘平均寻道时间为12ms，磁盘转速为5400转/分钟，磁盘控制器延迟为2ms，传输速度为5MBps，计算访问磁盘一个扇区所花费的时间。旋转延迟：平均旋转延迟应为磁盘旋转半周的时间。旋转1 周 = 1/5400 minutes= 11.1ms => ½ 周： 5.6 ms读1

10、个扇区时间 = 12ms + 5.6ms + 0.5KB/5MBps + 2ms = 12ms + 5.6ms + 0.1ms + 2ms = 19.7 ms得分五、分析题(每题7分，共21分)1假设机器字长16位，主存容量为128K字节，指令字长度为16位或32位，共有128条指令，设计计算机指令格式，要求有直接、立即数、相对、基值、间接、变址六种寻址方式。2某机字长32位，常规设计的存储空间32M ，若将存储空间扩至256M，请提出一种可能方案。3. 某计算机的数据通路如图1所示，其中M主存， MBR主存数据寄存器， MAR主存地址寄存器， R0-R3通用寄存器， IR指令寄存器， PC程序计数器（具有自增能力）， C、D-暂存器， ALU算