计算机组成原理期中测试题参考答案

1、五邑大学期中试卷参考答案学期： 2014 至 2015 学年度 第 1 学期课程：计算机组成原理 课程代号： 0800200使用班级：130801120802 、130803单项选择题1 .计算机各组成部件的相互连接方式，从早期以运算器为中心，发展到现在的以D为中心。A.控制器B.运算器C,存储器D. CPU2 .下列不同进位计数制的数中，最大的数是 B 。A . 2B . 8C . 10D. 163 .电子计算机技术在半个世纪中虽有很大的进步，但至今其运行仍遵循着一位科学家提出的基本原理。他就是 D 0A .牛顿B.爱因斯坦C.爱迪生D .冯诺依曼4 . 一个含符号16位的补码机器数的表示范

2、围是（且）。A. -215-1 +215-1B. -215 +2 15-1C. -216-1 +2 16-1D. -216 +2 16-15 .采用单符号法判定补码加减运算溢出的法则是CA.进位是1溢出B.进位是0无溢出C.符号位与次高位进位状态相同无溢出D.符号位与次高位进位状态相异无溢出6 . D 。B.最低位出错A.未出现错误C.出现奇数位错D,未出现错误或出现偶数位错7 .寻址512K X8存储器所需最少的地址线（ C ）A. 9B.11C. 19D. 218 .静态RAM的特点是 CA.工作时存储内容不变B.断电后存储内容不变C.不需刷新D.不需电源提供电流9 .主存到cache的映

3、射不需要替换策略的是（ A ）。A.直接映射方式B.全相联映射方式C.组相联映射方式D.以上三种映射方式10 .用8K X8存储芯片组成一个64Kx32的存储系统，需要芯片（ C ）片A. 8C. 32B. 16D. 64判断题1 . ， 由许多部件组成,其核心部分是算术逻辑运算单元（ ALU）。2、， 有符号阵列乘法可用无符号阵列乘法和三个求补器实现。3 、 X 在机器运算中减法通常采用减法器来实现。4 、 X 采用先行进位的加法器比采用行波进位的加法器结构简单。5 、， 当输入任务数为n时，一个m级流水线的加速比是（m Xn）/（m+n-1）。6 .， 主存的存取时间与Cache的命中率无

4、关。7 .双端口存储器在左端口与右端口的地址码相同情况下会发生读写冲突8 .， 相联存储器与传统存储器的主要区别是前者又叫按内容寻址的存储器。9 .， 在程序的执彳T过程中，Cache与主存的地址映射是由硬件自动完成的。10 . x采用交叉存储数据是连续地放在一个存储模块中。三、填空题1. CPU执行一段程序时，Cache完成存取的次数为1800次，主存完成存取的 次数为200次，Cache 的命中率 h= （90 ） %。2. 一个五级的流水处理器，当任务饱满时，它处理 10条指令的加速比是（5）。3. 8位二进制补码表示整数的最大值为（127） io,最小值为（-128）io。4 .在一个

5、有四个过程段的浮点加法器流水线中，假设四个过程段的时间分别是T1=60ns 、T2=50ns、T3=90ns、T4=80ns 。则加法器流水线的时钟周期至少为（90 ） ns 05 .某数在计算机中用BCD码表示为1001 1000 0111 ,其真值为（987）io。6. 一个16KX32位的存储器，其地址线和数据线的总和是（46）根。7. 一个四路组相联的Cache共有64块，主存共有8192块，每块32个字。则 主存地址中的主存字块标记为（9）位，组地址为（4 ）位，字块内地址为（5）位。四、机器码填表已知一个数的真值，原码，反码或补码，写出其余的值及补码的奇校验位。真值（二进制）原码反

6、码补码补码的奇校验位（1位）57/6411001五、机器定点运算题（10分）设x= - 97 , y =55,均采用8位二进制补码表示（含1位符号位），按机器补码加 减法规则计算x+y和x-y,并根据双符号法判断计算结果是正常、上溢出或下溢出， 对正常结果还原成十进制数真值。答案x= -97= - 1100001 y = 55=110111x+y补=x+ y补=11 0011111+ 00 0110111=11 101011011 0011111+ ） 00 011011111 1010110双符号位为11 ,故结果正确,无溢出，真值=-101010= -42x-y补=x+- y 补=11 0

7、011111+ 11 1001001=11 101011011 0011111+ ）11 100100110 1101000双符号位为10,故结果不正确，下溢出六、机器浮点运算题已知 x= 2 y= 2求：（1）化x,y为标准规格化浮点数格式；（2）按机器浮点数计算步骤计算 x+y o （指数按实际指数计算，不用按754标准+127 ）答案：写出x, y的浮点表达式：x= 2 100 义 y=2 101 义（十浮点运算 对阶：因x阶码小，所以调整x指数向y看齐（即阶码+1 ,尾数右移一位）x=2 101 X尾数相加减x+y=2 101 X+ 2 101 X （+=2 101 义规格化处理x+y

8、=2 011 X溢出检查-126 <x+y的指数=3 <127 ,没有溢出7、某计算机主存8MB ,分成4096块。Cache64KB ,分成和主存同样大小的块，地址映像采用直接映像方式，见下图。求：（1） Cache有多少块块号为多少位（2） Cache的块内地址为多少位（3）设Cache中的主存标记如图所示，当CPU送出地址为7F1057H 时，能否在Cache命中若送出地址为000000H时，能否在Cache中命中上述两个地址若不在 Cache中，应映射到Cache中的哪一块答案：(1)主存块的容量=8M/4096=8M/4K=8X1024K/4K=2048 字=2K主存有

9、4096 块=4K=22 X210=212故主存块号s=12Cache块的大小与主存块相同即2K故 Cache 有 64K/2K=32 行=2 5 (块)Cache行号(块号)位数为r=5(2) Cache的块内地址与主存块内地址位数一致块的大小=2K=2 X210=211故块内地址位数w=11(3) 标记位数 tag=s-r=12-5=7按直接英皇社 s-r, r, w三个段长展开内存单元7F1057H的二进制地址7F1057H=1 1 1 1 1 1 10 0 0 1 00 0 0 0 1 0 1 0 1 11由于该地址映射到000Tag即2块，傍51 2块的标点封为111 1111 所以

10、命中。对于000000H地址0块的标记不是0000000所以未命中，应该将内存 0块映射到Cache的0块，并且将现在cache 0块标记1101000 更换为0000000 。000000H=0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0八、存储器设计题(10分)Tag= r=5w=11某机器中，已知配有一个地址空间为 0000H1FFFH 的ROM区域(8KX16)现在再用RAM芯片(8KX8)形成一个16Kx16的RAM区域，起始地址为6000H。假设RAM芯片有片选CS和读写R/W信号控制端。CPU地址总线为Ai5Ao,数据总线为Di5Do,读写控制信号为R/W ,要求：(1)需用几片RAM 芯片(8KX8)给出ROM 和RAM 的地址空间分布表。(2)将ROM 和RAM同CPU连接，画出逻辑图。解答：(1)存储芯片数量计算对于系统程序区ROM型存储芯片，0000H1FFFH ,采用1片8KX16 ROM对于数据区RAM型存储芯片数量二(16K/8K ) X(16/8)=2(片容量扩展)X 2 (片字长扩展)=4片(2)地址空间分配片内地址A0A12 ,占用13位，高3位A13 , A14,A15 ,用于译码地址空