計算機組成原理練習五(含答案)

1、本科生期末試卷（五）一、選擇題（每小題1分，共15分） 1 某機字長64位，1位符號位，63位表示尾數(shù)，若用定點整數(shù)表示，則最大正整數(shù)位（ ）。A +(263-1) B +(264-1) C -(263-1) D -(264-1) 2 請從下面浮點運算器中的描述中選出兩個描述正確的句子（ ）。 A 浮點運算器可用兩個松散連接的定點運算部件一階碼和尾數(shù)部件來實現(xiàn)。 B 階碼部件可實現(xiàn)加，減，乘，除四種運算。 C 階碼部件只進行階碼相加，相減和比較操作。 D 尾數(shù)部件只進行乘法和除法運算。 3 存儲單元是指（ ）。 A 存放1個二進制信息位的存儲元 B 存放1個機器字的所有存儲元集合 C 存放1個

2、字節(jié)的所有存儲元集合 D 存放2個字節(jié)的所有存儲元集合 4 某機字長32位，存儲容量1MB，若按字編址，它的尋址范圍是（ ）。 A 01M B 0512KB C 056K D 0256KB 5 用于對某個寄存器中操作數(shù)的尋址方式為（ ）。 A 直接 B 間接 C 寄存器直接 D 寄存器間接 6 程序控制類的指令功能是（ ）。A 進行算術運算和邏輯運算B 進行主存與CPU之間的數(shù)據傳送C 進行CPU和I/O設備之間的數(shù)據傳送 D 改變程序執(zhí)行的順序 7 指令周期是指（ ）。A CPU從主存取出一條指令的時間B CPU執(zhí)行一條指令的時間C CPU從主存取出一條指令加上執(zhí)行一條指令的時間 D 時鐘周

3、期時間 8 描述當代流行總線結構中基本概念不正確的句子是（ ）。A 當代流行的總線不是標準總線B 當代總線結構中，CPU和它私有的cache一起作為一個模塊與總線相連C 系統(tǒng)中允許有一個這樣的CPU模塊 9 CRT的顏色為256色，則刷新存儲器每個單元的字長是（ ）。 A 256位 B 16位 C 8位 D 7位 10 發(fā)生中斷請求的條件是（ ）。A 一條指令執(zhí)行結束B 一次I/O操作結束C 機器內部發(fā)生故障 D 一次DMA操作結束 11 中斷向量地址是（ ）。A 子程序入口地址B 中斷服務程序入口地址C 中斷服務程序入口地址指示器 D 例行程序入口地址 12 IEEE1394所以能實現(xiàn)數(shù)據傳

4、送的實時性，是因為（ ）。A 除異步傳送外，還提供同步傳送方式 B 提高了時鐘頻率C 除優(yōu)先權仲裁外，還提供均等仲裁,緊急仲裁兩種總線仲裁方式 D 能夠進行熱插拔 13 直接映射cache的主要優(yōu)點是實現(xiàn)簡單。這種方式的主要缺點是（ ）。A 它比其他cache映射方式價格更貴 B 如果使用中的2個或多個塊映射到cache同一行，命中率則下降C 它的存取時間大于其它cache映射方式 D cache中的塊數(shù)隨著主存容量增大而線性增加 14 虛擬存儲器中段頁式存儲管理方案的特性為（ ）。A 空間浪費大，存儲共享不易，存儲保護容易，不能動態(tài)連接 B 空間浪費小，存儲共享容易，存儲保護不易，不能動態(tài)連

5、接C 空間浪費大，存儲共享不易，存儲保護容易，能動態(tài)連接 D 空間浪費小，存儲共享容易，存儲保護容易，能動態(tài)連接 15 安騰處理機的指令格式中，操作數(shù)尋址采用（ ）。A R-R-S型 B R-R-R型 C R-S-S型 D S-S-S型答案：1-5 AACDC6-10 DC(AC)CC11-15 CCBDB二、填空題（每小題2分，共20分） 1 IEEE6754標準規(guī)定的64位浮點數(shù)格式中，符號位為1位，階碼為11位，尾數(shù)為52位。則它所能表示的最大規(guī)格化正數(shù)為（ ）。 2 直接使用西文鍵盤輸入漢字，進行處理，并顯示打印漢字，要解決漢字的（ ）、（ ）和（ ）三種不同用途的編碼。 3 數(shù)的真值

6、變成機器碼時有四種表示方法，即（ ）表示法，（ ）表示法，（ ）表示法，（ ）表示法。 4 主存儲器的技術指標有（ ），（ ），（ ），（ ）。 5 cache和主存構成了（ ），全由（ ）來實現(xiàn)。 6 根據通道的工作方式，通道分為（ ）通道和（ ）通道兩種類型。 7 SCSI是（ ）I/O標準接口，IEEE1394是（ ）I/O標準接口。 8 某系統(tǒng)總線的一個存取周期最快為3個總線時鐘周期，總線在一個總線周期中可以存取32位數(shù)據。如總線的時鐘頻率為8.33MHz，則總線的帶寬是（ ）。 9 操作系統(tǒng)是計算機硬件資源管理器，其主要管理功能有（ ）管理、（ ）管理和（ ）管理。 10 安騰處理機

7、采用VLIW技術，編譯器經過優(yōu)化，將多條能并行執(zhí)行的指令合并成一個具有（ ）的超長指令字，控制多個獨立的（ ）同時工作。答案：1. （1+（1-2）*22. 輸入編碼 漢字內碼 字模碼3. 原碼 反碼 補碼 移碼4. 存儲容量 存儲時間 存儲周期 存儲器帶寬 5. 地址映射 硬件6. 選擇 多路 7. 并行 串行8. 11.1 MB/s9. 處理機 存儲 設備10. 多個操作碼 功能部件三、簡答題（每小題8分，共16分） 1 畫圖說明現(xiàn)代計算機系統(tǒng)的層次結構。 2 簡述水平型微指令和垂直型微指令的特點。答案:1.2. A水平型微指令并行操作能力強，效力高，靈活性強，垂直型微指令則較差；B水平型

8、微指令執(zhí)行一條指令的時間短，垂直型微指令執(zhí)行時間長；C由水平型微指令解析指令的微程序，有微指令字較長而微程序短的特點，垂直型微指令則相反，微指令字較短而程序長；D水平型微指令用戶難以掌握，而垂直型微指令與指令比較相似，相對來說，比較容易掌握四、計算題（10分）CPU執(zhí)行一段程序時，cache完成存取的次數(shù)為2420次，主存完成的次數(shù)為80次，已知cache存儲周期為40ns，主存存儲周期為200ns，求cache/主存系統(tǒng)的效率和平均訪問時間。（我相信題目又寫錯了，本應該主存存儲周期位240ns但此題改成了200ns,將答案中的Tm改成200即可）答案：五、設計題（12分）某機器單字長指令為3

9、2位，共有40條指令，通用寄存器有128個，主存最大尋址空間為64M（64k）。尋址方式有立即尋址、直接尋址、寄存器尋址、寄存器間接尋址、基值尋址、相對尋址六種。請設計指令格式，并做必要說明。答案：六、證明題（12分） 一條機器指令的指令周期包括取指（IF）、譯碼（ID）、執(zhí)行（EX）、寫回（WB）四個過程段，每個過程段1個時鐘周期T完成。 先段定機器指令采用以下三種方式執(zhí)行：非流水線（順序）方式，標量流水線方式，超標量流水線方式。請畫出三種方式的時空圖，證明流水計算機比非流水計算機具有更高的吞吐率。答案: 七、設計題（15分） CPU的數(shù)據通路如圖1所示。運算器中R0R3為通用寄存器，DR為數(shù)據緩沖寄存器，PSW為狀態(tài)字寄存器。D-cache為數(shù)據存儲器，I-cache為指令存儲器，PC為程序計數(shù)器（具有加1功能），IR為指令寄存器。單線箭頭信號均為微操作控制信號（電位或脈沖），如LR0表示讀出