計(jì)算機(jī)組成原理試卷(個(gè)人整理).doc

期末模擬試卷與參考答案1 選擇題（1）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的存貯器系統(tǒng)是指cache、主存貯器和外存貯器。（2）Cache有哪些特點(diǎn)？答：Cache具有如下特點(diǎn)： (1) 位于CPU與主存之間，是存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)中級(jí)別最高的一級(jí)。 (2) 容量比主存小，目前一般有數(shù)KB到數(shù)MB (3) 速度一般比主存快510倍，通常由存儲(chǔ)速度高的雙極型三極管或SRAM組成。 (4) 其容量是主存的部分副本。 (5) 可用來存放指令，也可用來存放數(shù)據(jù)。 (6) 快存的功能全部由硬件實(shí)現(xiàn)，并對程序員透明。（3）硬盤為什么需要cache（高速緩沖存儲(chǔ)器）？ cache的讀取速度通常都是很高的，因?yàn)橄鄬τ趦?nèi)存來說硬盤的讀取速度比較慢，所以產(chǎn)生了硬盤的cache，以此來加快內(nèi)存讀取硬盤數(shù)據(jù)的速率，其他的cache基本上都是如此，都是為了彌補(bǔ)設(shè)備速率低造成的瓶頸。（4）IEEE754標(biāo)準(zhǔn)的32位浮點(diǎn)數(shù)這里我們用的是32位，即數(shù)符1位，階碼8位，尾數(shù)23位，數(shù)符表示數(shù)據(jù)的正負(fù)號(hào)，整數(shù)為0，負(fù)數(shù)為1。以0.421875為例，轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制 0.421875 = 0.011011 = 1.1011e(-2)，e = -2，數(shù)碼s=0，E = -2+127(01111111) = 125 尾數(shù)M=1011。因此存儲(chǔ)格式為0 01111101 1011 000 0000 0000 0000 0000結(jié)果：3ED80000附上農(nóng)哥課上練習(xí)：（5）a.立即尋址b.寄存器尋址c.直接尋址d.間接尋址e.寄存器間接尋址f.變址尋址g,基址尋址 h.相對尋址i.頁面尋址例：1.為了縮短指令中某個(gè)地址段的位數(shù)，有效的方法是采?。–）。 A、立即尋址B、變址尋址C、間接尋址 D、寄存器尋址2.某計(jì)算機(jī)字長是16位它的存儲(chǔ)容量是64KB,按字編址,它們尋址范圍是（C ） 。 A64K B32KBC32K D16KB3.單地址指令中為了完成兩個(gè)數(shù)的算術(shù)操作，除地址碼指明的一個(gè)操作數(shù)外，另一個(gè)數(shù)常需采用( C) 。 A.堆棧尋址方式 B.立即尋址方式 C.隱含尋址方式D.間接尋址方式 4.零地址運(yùn)算指令在指令格式中不給出操作數(shù)地址，因此它的操作數(shù)來自(B)。 A.立即數(shù)和棧頂 B.棧頂和次棧頂 C.暫存器和棧頂D.寄存器和內(nèi)存單元 5.指令系統(tǒng)中采用不同尋址方式的目的主要是( C)。A.實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)程序和程序控制B.可以直接訪問外存C.縮短指令長度，擴(kuò)大尋址空間，提高編程靈活性D.提供擴(kuò)展操作碼的可能并降低指令譯碼難度6.用于對某個(gè)寄存器中操作數(shù)的尋址方式稱為( C)尋址。A.直接B.間接C.寄存器直接D.寄存器間接7.寄存器間接尋址方式中，操作數(shù)處在(B )。A.通用寄存器B.貯存單元C.程序計(jì)數(shù)器D.堆棧8.為了縮短指令中某個(gè)地址段的位數(shù)，有效的方法是采?。– ）。A、立即尋址 B、變址尋址 C、間接尋址 D、寄存器尋址（6）虛擬存儲(chǔ) 常用的虛擬存儲(chǔ)器尋址系統(tǒng)由_A_兩級(jí)存儲(chǔ)器組成。 A主存輔存；BCache主存；CCache輔存；D主存硬盤。2 填空題（1）定點(diǎn)小數(shù)與整數(shù)1.若32位定點(diǎn)小數(shù)的最高位為符號(hào)位，用補(bǔ)碼表示，則所能表示的最大正數(shù)為1-2-31，最小正數(shù)為2-31，最大負(fù)數(shù)為-2-31，最小負(fù)數(shù)為-1；若32位定點(diǎn)整數(shù)的最高位為符號(hào)位，用原碼表示，則所能表示的最大正數(shù)為231-1，最小正數(shù)為1，最大負(fù)數(shù)為 -1，最小負(fù)數(shù)為 -(231-1)。2 若機(jī)器字長為32位，在浮點(diǎn)數(shù)據(jù)表示時(shí)階符占1位，階碼值占7位，數(shù)符占1位，尾數(shù)值占23位，階碼用移碼表示，尾數(shù)用原碼表示，則該浮點(diǎn)數(shù)格式所能表示的最大正數(shù)為(1-2-23)2127，最小正數(shù)為2-151，最大負(fù)數(shù)為-2-151 ，最小負(fù)數(shù)為-(1-2-23)2127。3 定點(diǎn)補(bǔ)碼加減法運(yùn)算中，產(chǎn)生溢出的條件是什么？溢出判斷的方法有哪幾種？如果是浮點(diǎn)加減運(yùn)算，產(chǎn)生溢出的條件又是什么？ 答：定點(diǎn)補(bǔ)碼加減運(yùn)算中，產(chǎn)生溢出的條件是：定點(diǎn)補(bǔ)碼加減運(yùn)算結(jié)果超出了定點(diǎn)數(shù)的表示范圍。 溢出判斷的方法有三種：采用單符號(hào)位法；采用進(jìn)位判斷法；采用雙符號(hào)位法，這種方法又稱為“變形補(bǔ)碼”或“模4補(bǔ)碼”。 浮點(diǎn)加減運(yùn)算中，產(chǎn)生溢出的條件是：浮點(diǎn)加減運(yùn)算結(jié)果中階碼超出了它的表示范圍。（2） 補(bǔ)碼1已知下列數(shù)的原碼表示，分別寫出它們的補(bǔ)碼表示。X原010100，X原1101112已知下列數(shù)的補(bǔ)碼表示，分別寫出它們的真值。X補(bǔ)010100，X補(bǔ)110111（3）BCD碼9以下列形式表示(5382)10(1)8421碼 (2)余3碼(3)2421碼 (4)二進(jìn)制數(shù)（4）74LS181例：11011001 10110101:四計(jì)算題1.浮點(diǎn)數(shù)2. booth算法五分析題1.海明碼校驗(yàn)2. 指令結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.存儲(chǔ)擴(kuò)展各種芯片需2片（2）計(jì)算機(jī)主存儲(chǔ)器由8k字的ROM區(qū)和2K字的RAM區(qū)組成，主存字長16位，容量總共10k字。RAM區(qū)選用2K*8位的6116組成，地址分配200027FF ROM區(qū)選用8k*8位的58c65組成，地址分配在00001FFF1. 一個(gè)組關(guān)聯(lián)Cache由64個(gè)行組成，每組4行。主存儲(chǔ)器包含4k個(gè)塊，每塊128字節(jié)，請表示主存地址格式4k= 212 128=27總長度=12+7=19-19-6 4 2 7區(qū)號(hào) 組號(hào) 組內(nèi)地址 塊內(nèi)地址128=2764/4=16=244=2219-4-2-7=62.設(shè)某機(jī)主存容量為2MB ，Cache 容量為16KB ，每塊包含4 個(gè)字，每字32 位，設(shè)計(jì)一個(gè)四路組相聯(lián)映像（即Cache 每組內(nèi)共有四個(gè)塊）的內(nèi)存組織結(jié)構(gòu)。2mb=221-21-7 8 2 4區(qū)號(hào) 組號(hào) 組內(nèi)地址 塊內(nèi)地址4=2216k=21421-14=732*4/8=16=243.一個(gè)計(jì)算機(jī)有cache，主存和用于虛擬存儲(chǔ)的磁盤。若所訪問的字在cache中，則存取它只需20ns。若字在主存而不在cache中，則需要60ns將它裝入cache，然后從cache中存取。若字不在主存中，則需要12ms將它從磁盤取來裝入主存，再用60ns復(fù)制到cache，最后從cac