计算机组成原理

1、、填空题每空1分，共计10分5、出C运算器、主存定点数补码加法运算中,D控制器、ALU主存。时表示数据发生了溢B双符号位不同D两个负数相加（?。方式对电路故障最敏感。6、算逻。每条指令由一条微指令来执行每条指令由一段微程序来执行每条微指令由一条机器指令来执行每个微程序由若干条机器指令组成D传送B?中断服务程序入口地1、CPL从内存取出一条指令并执行该指令的时间称为）,它常用若干个（）来表示。2、广泛使用的SRAM口DRA都是半导体随机读写存储器。前者的速度比后者（），但集成度不如后者（）。3、操作数的地址直接在指令中给出，这是（）寻址，操作数直接在指令中给出，这是（）寻址。4、SCSI是标准（

2、）行I/O接口，IEEE1394是标准（）行I/O接口。5、若为信息1100110设置校验位，则偶校验位为（），奇校验位为（）。二、单项选择题每小题2分，共计40分1、冯诺依曼机工作的基本方式的特点是（？）。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?存贮器按内容选择地址2、在机器数（？）中，零的表示形式是唯一的。A?原码?B?补码?C?移码?D?反码3、运算器的核心功能部件是（？）。?A?数据总线?B?ALU?C?状态条件寄存器？?？D?通用寄存器4、当前的CPUiC。组成。A控制器B控制器、运算器、cacheA双符号位相同C正负相加在集中式总线仲裁中，?A?菊花链?B?

3、独立请求？?？C?计数器定时查询7、CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是（。A地址寄存器B数据寄存器C程序计数器D指令寄存器8计算机硬件能直接执行的只有（。A符号语言B机器语言C汇编语言D机器语言和汇编语言9、流水线中造成控制相关的原因是执行（。指令而引起。A转移B访内C10、以下说法正确的是（ABCD11、中断向量是（？。A?子程序入口地址址C?中断服务程序入口地址指示器D?例行程序入口地址12、定点8位二进制数，米用补码表示时，数的表示范围是（？）。A-1281272B-129128C-127+127D-128+12813、某DRAM芯片，其存储容量为1024X4位，该芯片的地址线和数据线的

4、数目是（）。A8,512B512,8C10,8D10,414、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原码运算的十进制加法器D补码运算的二进制加法器15、主存贮器和CPU之间增加cache的目的是（？）。A?解决CPU和主存之间的速度匹配问题B?扩大主存贮器容量C?扩大CPU中通用寄存器的数量D?既扩大主存贮器容量，又扩大CPU中通用寄存器的数量16、双端口存储器在（？。情况下会发生读/写冲突。A左端口与右端口的地址码不同B左端口与右端口的地址码相同C左端口与右端口的数据码不同D左端口与右端口的数据码相同17、以下四种类型指令中，执行

5、时间最长的是（？）。A.RR型指令B.RS型指令C.SS型指令D.程序控制指令18、发生中断请求的条件是（？）。A一条机器指令执行结束B一次I/O操作结束C机器内部发生故障D一次DMA操作结束19、周期挪用方式常用于（？。方式的输入/输出中。ADMAB中断C程序传送D通道20、当采用（？。对设备进行编址情况下，不需要专门的I/O指令组。A统一编址法B单独编址法C两者都是D两者都不是三、简答题每题5分，共计20分1、简述存储器的三级结构和特点？2、什么是操作数的寻址方式？操作数通常放在哪儿？3、简述RISC机器众多特点中的5个特点？4、简述外围设备和CPU之间信息交换的四种方式及应用场合？四、计

6、算题每题5分，共计30分1、设已知x=0.10111,y=0.11011，计算x补，y补x+y补和x-y补，并指出结果是否溢出。2、已知浮点数的加减运算要经过对阶、尾数求和、规格化、舍入、判溢出等五个阶段，x=0.1100*211,y=-0.1001*210,求x+y。3、CPI执行一段程序时，cache完成存取的次数是1800次，主存完成存取的次数为200次，已知cache的存储周欢迎阅读期为40ns,主存的存储周期为200ns,求cache的命中率和cache/主存的平均访问时间及效率。4、某计算机字长32位，有16个32位的通用寄存器，主存容量64K字，采用单字长单地址指令，共用40条指

7、令。试米用直接、立即、寄存器三种寻址方式设计指令格式。5、某总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据，假设一个总线周期等于一个总线时钟周期，总线时钟频率为33MHz总线带宽是多少？如果一个总线周期中并行传送64位数据，总线频率为66MHZ求总线带宽是多少？&磁盘组有5片磁盘，每片有两个记录面。存储区域内径5cm外径13cm道密度为400道/cm,内层位密度800位/cm，转速7200转/分。问：(1) 共有多少柱面？(2)盘组总存储容量是多少?(3)磁盘平均等待时间是多少？欢迎阅读、填空题每空1分，共计10分1、指令周期CPU周期2、快高3、直接立即4、并串5、01二、单项选择题每小

8、题2分，共计40分I- 5BBBBB6-10ACBABII- 15BADDA16-20BCAAA三、简答题每题5分，共计20分1、简述存储器的分级结构和特点？存储器的分级结构从上到下依次是：高速缓冲存储器简称cache,它是计算机系统中的一个高速小容量半导体存储器。（1分） 主存储器简称主存，是计算机系统的主要存储器，用来存放计算机运行期间的大量程序和数据。（1分） 外存储器简称外存，它是大容量辅助存储器。（1分）特点：速度快的存储器价格贵，容量小；（1分） 价格低的存储器速度慢，容量大。（1分）2、什么是操作数的寻址方式？操作数通常放在哪儿？形成操作数有效地址的方法，称为寻址方式。（1分）

9、操作数包含在指令中；（1分） 操作数包含在CPU的某一个内部寄存器中；（1分） 操作数包含在主存储器中；（1分） 操作数包含在I/O设备的端口中。（1分）3、简述RISC机器众多特点中的5个特点？ 寻址方式少；（1分） 只有取数、存数指令访问存储器；（1分） 控制器多采用硬布线；（1分） 配备了大量的寄存器；（1分） 支持流水线并强调指令流水的优化使用。（1分）4、简述外围设备和CPU之间信息交换的四种方式及应用场合？ 程序控制法，应用于单片机等硬件结构简单的场合；（1分） 中断控制法，多用于实时控制和故障处理；（1分） DMA直接存储器存取，控制内存和外设之间的数据传送，整个传送过程不需要C

10、PU参与；（1分） 通道，处理机。应用于大型计算机场合（1分）四、计算题每题5分，共计30分1、设已知x=0.10111,y=0.11011，计算x补，-y补x+y补和x-y补，并指出结果是否溢出。解：x补=0.10111（1分）-y补=1.100101（1分）x+y补=0.10111+0.11011=1.10010（1分）x-y补=0.10111+1.00101=1.11100（1分）x+y补溢出，x-y补无溢出（1分）2、已知浮点数的加减运算要经过对阶、尾数求和、规格化、舍入、判溢出等五个阶段，x=0.1100*211,y=-0.1001*210,求x+y。解:x浮=0011，00.110

11、0（1分）y浮=0010,11.0111（1分）阶差=0001（1分）My应当右移1位，y浮=0011,11.10111（1分）尾数和为00.01111左规00.1111，阶码减1为0010x+y=0.1111*210（1分）3CPU执行一段程序时，cache完成存取的次数是1800次，主存完成存取的次数为200次，已知cache的存储周期为40ns，主存的存储周期为200ns，求cache的命中率和cache/主存的平均访问时间及效率。、解：cache的命中率h=1800心800+200）=90%（2分）平均访问时间ta=90%*40=10%*200=36+20=56n（2分）e=tc/ta

12、=40/56=71%（1分）4、某计算机字长32位，有16个32位的通用寄存器，主存容量64K字，采用单字长单地址指令，共用40条指令。试米用直接、立即、寄存器三种寻址方式设计指令格式。解：计算机字长32位，故指令长32位；共40条指令，故OP需要6位；共有4种寻址方式，故寻址特征位为2位；16个32位通用寄存器，故寄存器编码4位（2分）直接寻址op(31-26)：.|M(25-24)-iI1A(15-0)立即选址op(31-26)M|(25-24)A(23-0)寄存器寻址op(31-26)M(25-24)-(234)R(3-0)5、某总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据，假设一个总线周

13、期等于一个总线时钟周期，总线时钟频率为33MHz总线带宽是多少？如果一个总线周期中并行传送64位数据，总线频率为66MHZ求总线带宽是多少？解:设总线带宽用Dr表示，一个总线周期传送的数据量用D表示，根据定义可得总线周期T=1/f（1分）Dr=D/T=DX（1/T）=DXf=4BX33X106/s=132MB/s（2分如果一个总线周期中并行传送64位数据，总线频率为66MHZ总线带宽为Dr=D/T=DX（1/T）=DXf=8BX66X106/s=528MB/s（2分）6、磁盘组有3片磁盘，每片有两个记录面。存储区域内径5cm外径13cm道密度为400道/cm，内层位密度800位/cm，转速7200转/分。问：（1）共有多少柱面？（2）盘组总存储容量是多少？（3）磁盘平均等待时间是多少？解:（1）有效存储区域=6.5-2.5=4（cm）因为道密度=400道/cm，所以400X4=1