中国海洋大学计算机组成原理-期末模拟-参考答案

1、中国海洋大学2017春季学期期末模拟试卷信息科学和工程学院计算机组成原理课程问题(a卷)专业年级的计算机科学和技术2007级学号名授课教师座位号优选- -共计第三页第一页考试说明：本课程是开卷考试，可以带图纸文具去。 满分是： 100分。标题一个二三四五六总分得分一、选择合适的答案(每个问题1分，共计20分)1 .用以下说法，_C_是正确的。a .加法指令的执行周期必须访问b .加法指令的执行周期必须访问c .命令的地址代码给予存储器地址的加法命令，在执行周期内必须进行访问d .指令的地址代码给与存储器地址的加法指令，不需要在执行周期内访问。2 .垂直型微指令的特征是_C_。a .微指令格式垂

2、直显示b .采用了对控制信号进行编码而生成的c .微操作码的d .微代码3 .常用的虚拟内存寻址系统由_A_级的存储器构成。a .主记忆-辅助记忆B.Cache-主记忆C.Cache-保存d .主记忆-硬盘。4浮点型数据以IEEE 754单精度浮点形式表示，编译器将浮点型变量x分配给32位浮点寄存器FR1，在x=-8.25的情况下，FR1的内容为_a_1a.c 1040000 HB.c 420000 HC.c 840000 HD.c1c 20000 h5 .浮点数的显示范围和精度取决于_C_。a .步骤码的位数和尾数的机械数形式b .步骤码的机械数形式和尾数的位数c .步码的位数和零头的位数d

3、 .步码的机器数形式和零头的机器数形式。6 .在以下描述中_B_是正确的。a .控制器产生的控制信号称为微指令. b .微程序控制器比硬件配线控制器灵活c .把微处理器的程序称为微程序d .指令是微指令。7 .以下设备中访问速度最快的是_C_。A.Cache； b .主存储c .寄存器d .保存。8 .直接、间接、即时3种寻址方式指令的执行速度，从快到慢的顺序为_C_。a .直接、即时、间接b .直接、间接、即时c .马上、直接、间接d .马上、间接、直接。9 .在电脑上显示地址时，采用_D_。a .原代码b .补数c .反转d .无符号。10 .微程序放在_B_上。a .内存控制器B.CPU

4、 c .主内存D.Cache。共计第三页第二页11 .在CPU的寄存器中，_B_对用户完全透明。a .程序计数器b .指令寄存器c .状态寄存器d .通用寄存器。12 .以下记述中错误的是_B_。a .命令周期的第一个操作是取命令b .为了进行获取指令的操作，控制器需要获得相应的指令c .取指令的操作是由控制器自动进行的d .指令的第一个字节包含操作码。13 .在主存储器和CPU之间追加高速缓冲存储器的目的是_A_。a .解决CPU和主存储器之间的速度匹配问题b .扩大主存储容量c .扩大主存储容量，提高存取速度d .扩大辅助存储容量。14 .以下_D_的说法有误差。a .任何二进制整数都可以

5、用十进制表示. b .任何二进制小数都可以用十进制表示c .任何十进制整数可以用二进制表示；d .任何十进制整数可以用二进制表示。15 .某计算机的字长为32位，其存储容量为256KB，用字加地址，其地址范围为_ b _ _ _ _。A.128K； B.64K； C.64KB； D.128KB千克。16 .命令系统中采用不同地址方式的目的主要是_B_个。a .可以降低指令解码的难易度的b .缩短指令字长，扩大地址空间，提高编程的灵活性c .寻找实现程序控制的d .操作数。17 .在以下描述中_A_是正确的。a .主记忆可以由RAM和ROM构成. b .主记忆只能由ROM构成c .主内存只能由R

6、AM配置，d .主存储器只能由SRAM配置。18 .一个机器语言的长度为8位，如果采用补数形式(其中1位是符号位)，则机器数能表示的范围是_C_。a.- 127至127； b.- 128至128； c.- 128至127； d.- 127至128。19.Cache的地址映射中有很多_b_使用“按内容的地址”的相关内存来实现。a .直接影像b .全连影像c .组的关联影像d .以上。20 .在该控制器的控制信号中，兼容的信号是_C_信号。a .可以相互替代的b .可以相继出现的c .可以同时出现的d .不能同时出现。二、填补问题(空一分，共计20分)1 .假设浮点步长码为8比特(包括1比特步长)

7、，尾数为24比特(包括1比特步长)，则与32比特二进制补充浮点标准化数对应的十进制真值的范围中，最大正数为_2127(1-2-23)_，最小正数为_ _ _ _。2 .在CPU中，存储当前执行中的指令的寄存器是_IR (或指令寄存器) _存储下一个指令地址的寄存器是_ PC (或程序计数器) _存储CPU访问地址的寄存器是_ AR (或地址寄存器) _。3 .微指令形式分为_水平_型和_垂直_型两种，其中_垂直_型微指令交换长的微程序结构和短的微指令结构。4 .写入操作时同时修正Cache和主存储器单元的方法称为_写入直通法(或写入直通法) _，写入主存储器单元直到只写入一次就被替换为止的方法

8、称为_写入直通法(或标志交换) _和5 .在小数点以下定点设备中，如果采用1位符号位，寄存器的内容为10000000，则分别表示为原语、补数、反转时，与其对应的真值分别为_ _-0 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ (1-2-7)或-127/128)_ (6 .十进制数减： -102/27 (注： 27为分母)，原文为_11100110_，补数为_10011010_，反转为_1001001_，位移为_。 (用8比特二进制数表示，最高位比特表示符号比特.7 .全加法器可以由_2_个半加法器构成3 .填充负数的简单方法是，将符号的位置设为1，从下位到上位，相遇的连续的几个“0”和第一个“

9、1”保持不变，比第一个“1”高的一方逐位反过来。 从基本的补充方法推测：为什么简单的方法是正确的(共计5分)设x为负定点小数，根据补数定义X补充=2 X其中-1X0 (1)若设X=-0.X1X2Xn，则根据上述补数定义，可知X互补=2 X=2-0.X1X2Xn因为2=1.111 0.0001因此，X补充=1.111 - 0.X1X2Xn 0.0001=1.X1X2Xn 0.0001 (2)上述(2)式、X1X2Xn中假设X1X2XiXn满足Xi=1，Xi 1=Xn=0，即满足相遇的连续几个“0”和第一个“1”根据(2)式，对Xi=1，Xi 1=Xn求出逆加1，并保持不变。 从X1X2到Xi-1

10、，求逆即可。因此，本方法的简易方法是正确的。4 .通过定点补数两位乘法计算xy，x=-0.1101，Y=0.1011 (合计5分钟)-(答案请参见下页)具有5.8位机器，CPU提供地址总线16位(A0A15 )、数据总线8位(D0D7 )和R/控制信号，当前的存储器容量为8KB，其中4KB采用ROM、2K8位的芯片，其地址范围为00 问： (合计20分钟)(1)您需要多少RAM和ROM芯片？(2)描绘CPU和存储器之间的连接图(采用4-16解码器)。:(1)所需的RAM芯片需要4个，ROM芯片需要2个(该问题满分为4分，每分2分)(2) (合计16分，其中的评价根据：4-16解码器3分，ROM的芯片选择信号4分，数据线3分，控制线3分，地址线3分)。6 .假设命令字长度为16位，操作数地址代码为6位，且命令