南京郵電大學(xué)計(jì)算機(jī)組成原理期末考試卷

1、題南京郵電南京郵電 2010201020112011學(xué)年第一學(xué)期試卷（學(xué)年第一學(xué)期試卷（a a 卷）卷）答號(hào)號(hào)學(xué)學(xué)課程：課程：微機(jī)原理微機(jī)原理評(píng)卷人（簽名）評(píng)卷人（簽名）復(fù)核人（簽名）復(fù)核人（簽名）適用專(zhuān)業(yè)和班級(jí)：適用專(zhuān)業(yè)和班級(jí)：0808 軟件工程軟件工程 1818班班要四四題號(hào)題號(hào)一一二二三三1010分）分） （4040分）分） （2020分）分） （3030分）分）合合 計(jì)計(jì)（名名得分得分姓姓一、填空題每空一、填空題每空 1 1 分，共計(jì)分，共計(jì) 1010分分不1、cpu 從內(nèi)存取出一條指令并執(zhí)行該指令的時(shí)間稱(chēng)為（） ，它常用若干個(gè)（）來(lái)表示。2、 廣泛使用的 sram 和 dram 都是

2、半導(dǎo)體隨機(jī)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器。 前者的速度比后者（） ，但集成度不如后者（） 。級(jí)級(jí)班班內(nèi)3、操作數(shù)的地址直接在指令中給出，這是（）尋址，操作數(shù)直接在指令中給出，這是（）尋址。4、scsi 是標(biāo)準(zhǔn)（）行 i/o 接口，ieee1394 是標(biāo)準(zhǔn)（）行 i/o 接口。5、若為信息 1100110 設(shè)置校驗(yàn)位，則偶校驗(yàn)位為（） ，奇校驗(yàn)位為 （） 。二、單項(xiàng)選擇題每小題二、單項(xiàng)選擇題每小題 2 2分，共計(jì)分，共計(jì) 4040分分業(yè)業(yè)線1、馮諾依曼機(jī)工作的基本方式的特點(diǎn)是（） 。專(zhuān)專(zhuān)a多指令流單數(shù)據(jù)流b按地址訪問(wèn)并順序執(zhí)行指令c堆棧操作d存貯器按內(nèi)容選擇地址2、 在機(jī)器數(shù)（）中，零的表示形式是唯一的。封a原碼

3、b補(bǔ)碼 c移碼 d反碼3、運(yùn)算器的核心功能部件是（） 。系系院院密 a數(shù)據(jù)總線 b alu c狀態(tài)條件寄存器 d通用寄存器4、當(dāng)前的 cpu 由（）組成。a控制器b控制器、運(yùn)算器、cachec運(yùn)算器、主存d控制器、alu、主存5、定點(diǎn)數(shù)補(bǔ)碼加法運(yùn)算中， （）時(shí)表示數(shù)據(jù)發(fā)生了溢出。a雙符號(hào)位相同b雙符號(hào)位不同c正負(fù)相加d兩個(gè)負(fù)數(shù)相加6、在集中式總線仲裁中， （）方式對(duì)電路故障最敏感。 a菊花鏈 b獨(dú)立請(qǐng)求 c計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢(xún)7、 cpu 中跟蹤指令后繼地址的寄存器是（） 。 a地址寄存器b數(shù)據(jù)寄存器 c程序計(jì)數(shù)器d指令寄存器8、計(jì)算機(jī)硬件能直接執(zhí)行的只有（） 。a 符號(hào)語(yǔ)言b機(jī)器語(yǔ)言c 匯編語(yǔ)言d

4、機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言9、流水線中造成控制相關(guān)的原因是執(zhí)行（）指令而引起。a轉(zhuǎn)移 b訪內(nèi) c算邏d傳送10、以下說(shuō)法正確的是（） 。a每條指令由一條微指令來(lái)執(zhí)行b每條指令由一段微程序來(lái)執(zhí)行c每條微指令由一條機(jī)器指令來(lái)執(zhí)行d每個(gè)微程序由若干條機(jī)器指令組成11、中斷向量是（） 。a子程序入口地址b中斷服務(wù)程序入口地址c中斷服務(wù)程序入口地址指示器d例行程序入口地址12、定點(diǎn) 8 位二進(jìn)制數(shù)，采用補(bǔ)碼表示時(shí)，數(shù)的表示范圍是（） 。題a -1281272 b -129128 c -127+127 d -128+12813、某 dram 芯片，其存儲(chǔ)容量為 10244 位，該芯片的地址線和數(shù)據(jù)線的數(shù)號(hào)號(hào)答目是

5、（） 。學(xué)學(xué)a 8，512 b 512，8 c 10，8d 10，414、在定點(diǎn)二進(jìn)制運(yùn)算器中，減法運(yùn)算一般通過(guò)（）來(lái)實(shí)現(xiàn)。a原碼運(yùn)算的二進(jìn)制減法器b補(bǔ)碼運(yùn)算的二進(jìn)制減法器c原碼運(yùn)算的十進(jìn)制加法器d補(bǔ)碼運(yùn)算的二進(jìn)制加法器要15、 主存貯器和 cpu 之間增加 cache 的目的是（） 。a解決 cpu 和主存之間的速度匹配問(wèn)題名名b擴(kuò)大主存貯器容量姓姓c擴(kuò)大 cpu 中通用寄存器的數(shù)量d既擴(kuò)大主存貯器容量，又?jǐn)U大 cpu 中通用寄存器的數(shù)量不16、雙端口存儲(chǔ)器在（）情況下會(huì)發(fā)生讀/寫(xiě)沖突。a左端口與右端口的地址碼不同b左端口與右端口的地址碼相同級(jí)級(jí)c左端口與右端口的數(shù)據(jù)碼不同班班內(nèi)d左端口與右

6、端口的數(shù)據(jù)碼相同17、以下四種類(lèi)型指令中，執(zhí)行時(shí)間最長(zhǎng)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、發(fā)生中斷請(qǐng)求的條件是（） 。a 一條機(jī)器指令執(zhí)行結(jié)束 b 一次 i/o 操作結(jié)束業(yè)業(yè)線c 機(jī)器內(nèi)部發(fā)生故障d 一次 dma 操作結(jié)束專(zhuān)專(zhuān)19、周期挪用方式常用于（）方式的輸入/輸出中 。a dma b 中斷 c 程序傳送 d 通道20、當(dāng)采用（）對(duì)設(shè)備進(jìn)行編址情況下，不需要專(zhuān)門(mén)的 i/o 指令組。封a 統(tǒng)一編址法b 單獨(dú)編址法系系院院密c 兩者都是d 兩者都不是三、簡(jiǎn)答題每題三、簡(jiǎn)答題每題 5 5 分，共計(jì)分，共計(jì) 2020分分1、簡(jiǎn)述存儲(chǔ)器的三級(jí)結(jié)構(gòu)和

7、特點(diǎn)？2、什么是操作數(shù)的尋址方式？操作數(shù)通常放在哪兒？3、簡(jiǎn)述 risc 機(jī)器眾多特點(diǎn)中的 5 個(gè)特點(diǎn)？4、簡(jiǎn)述外圍設(shè)備和 cpu 之間信息交換的四種方式及應(yīng)用場(chǎng)合？四、計(jì)算題每題四、計(jì)算題每題 5 5 分，共計(jì)分，共計(jì) 3030分分1、設(shè)已知 x=0.10111，y=0.11011，計(jì)算x補(bǔ)，y補(bǔ)x+y補(bǔ)和x-y補(bǔ)，并指出結(jié)果是否溢出。2、已知浮點(diǎn)數(shù)的加減運(yùn)算要經(jīng)過(guò)對(duì)階、尾數(shù)求和、規(guī)格化、舍入、判溢出等五個(gè)階段，x=0.1100*211，y=-0.1001*210，求 x+y。3、cpu 執(zhí)行一段程序時(shí)，cache 完成存取的次數(shù)是 1800 次， 主存完成存取的次數(shù)為 200 次，已知 c

8、ache 的存儲(chǔ)周期為 40ns，主存的存儲(chǔ)周期為 200ns，求 cache 的命中率和 cache/主存的平均訪問(wèn)時(shí)間及效率。4、某計(jì)算機(jī)字長(zhǎng) 32 位，有 16 個(gè) 32 位的通用寄存器，主存容量 64k 字，采用單字長(zhǎng)單地址指令，共用40 條指令。試采用直接、立即、寄存器三種尋址方式設(shè)計(jì)指令格式。5、某總線在一個(gè)總線周期中并行傳送 4 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，假設(shè)一個(gè)總線周期等于一個(gè)總線時(shí)鐘周期，總線時(shí)鐘頻率為 33mhz，總線帶寬是多少? 如果一個(gè)總線周期中并行傳送 64 位數(shù)據(jù)，總線頻率為 66mhz，求總線帶寬是多少？6、磁盤(pán)組有 5 片磁盤(pán)，每片有兩個(gè)記錄面。存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)徑 5cm，外徑

9、13cm，道密度為 400 道/cm，內(nèi)層位密度 800 位/cm，轉(zhuǎn)速 7200 轉(zhuǎn)/分。問(wèn)：(1)共有多少柱面?(2)盤(pán)組總存儲(chǔ)容量是多少 ?(3) 磁盤(pán)平均等待時(shí)間是多少?南京郵電南京郵電 2010201020112011學(xué)年第一學(xué)期試卷（學(xué)年第一學(xué)期試卷（a a 卷）卷）答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)答案及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)課程：課程：微機(jī)原理微機(jī)原理評(píng)卷人（簽名）評(píng)卷人（簽名）復(fù)核人（簽名）復(fù)核人（簽名）適用專(zhuān)業(yè)和班級(jí)：適用專(zhuān)業(yè)和班級(jí)：0808 軟件工程軟件工程 1818班班題號(hào)題號(hào)一一二二三三四四（1010分）分） （4040分）分） （2020分）分） （3030分）分）合合 計(jì)計(jì)得分得分一、填空題每空一

10、、填空題每空 1 1 分，共計(jì)分，共計(jì) 1010分分1、指令周期cpu 周期2、快高3、直接立即4、并串5、01二、單項(xiàng)選擇題每小題二、單項(xiàng)選擇題每小題 2 2分，共計(jì)分，共計(jì) 4040分分1-5bbbbb6-10acbab11-15 badda16-20bcaaa三、簡(jiǎn)答題每題三、簡(jiǎn)答題每題 5 5 分，共計(jì)分，共計(jì) 2020分分1、簡(jiǎn)述存儲(chǔ)器的分級(jí)結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)？存儲(chǔ)器的分級(jí)結(jié)構(gòu)從上到下依次是：高速緩沖存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱(chēng) cache，它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的一個(gè)高速小容量半導(dǎo)體存儲(chǔ)器。 （1 分）主存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱(chēng)主存，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要存儲(chǔ)器，用來(lái)存放計(jì)算機(jī)運(yùn)行期間的大量程序和數(shù)據(jù)。 （1 分）外存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱(chēng)外存

11、，它是大容量輔助存儲(chǔ)器。 （1 分）特點(diǎn)：速度快的存儲(chǔ)器價(jià)格貴，容量??； （1 分）價(jià)格低的存儲(chǔ)器速度慢，容量大。 （1 分）2、什么是操作數(shù)的尋址方式？操作數(shù)通常放在哪兒？形成操作數(shù)有效地址的方法，稱(chēng)為尋址方式。 （1 分）操作數(shù)包含在指令中； （1 分）操作數(shù)包含在 cpu 的某一個(gè)內(nèi)部寄存器中； （1 分）操作數(shù)包含在主存儲(chǔ)器中； （1 分）操作數(shù)包含在 i/o 設(shè)備的端口中。 （1 分）3、簡(jiǎn)述 risc 機(jī)器眾多特點(diǎn)中的 5 個(gè)特點(diǎn)？尋址方式少； （1 分）只有取數(shù)、存數(shù)指令訪問(wèn)存儲(chǔ)器； （1 分）控制器多采用硬布線； （1 分）配備了大量的寄存器； （1 分）支持流水線并強(qiáng)調(diào)指令流

12、水的優(yōu)化使用。 （1 分）4、簡(jiǎn)述外圍設(shè)備和 cpu 之間信息交換的四種方式及應(yīng)用場(chǎng)合？程序控制法，應(yīng)用于單片機(jī)等硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的場(chǎng)合； （1 分）中斷控制法，多用于實(shí)時(shí)控制和故障處理； （1 分）dma，直接存儲(chǔ)器存取，控制內(nèi)存和外設(shè)之間的數(shù)據(jù)傳送，整個(gè)傳送過(guò)程不需要 cpu 參與； （1 分）通道，處理機(jī)。應(yīng)用于大型計(jì)算機(jī)場(chǎng)合（1 分）四、計(jì)算題每題四、計(jì)算題每題 5 5 分，共計(jì)分，共計(jì) 3030分分1、設(shè)已知 x=0.10111，y=0.11011，計(jì)算x補(bǔ)，-y補(bǔ)x+y補(bǔ)和x-y補(bǔ)，并指出結(jié)果是否溢出。解：x補(bǔ)=0.10111（1 分）-y補(bǔ)=1.100101（1 分）x+y補(bǔ)=0.1

13、0111+0.11011=1.10010 （1 分）x-y補(bǔ)=0.10111+1.00101=1.11100 （1 分）x+y補(bǔ)溢出，x-y補(bǔ)無(wú)溢出（1 分）2、已知浮點(diǎn)數(shù)的加減運(yùn)算要經(jīng)過(guò)對(duì)階、尾數(shù)求和、規(guī)格化、舍入、判溢出等五個(gè)階段，x=0.1100*211，y=-0.1001*210，求 x+y。解:x浮=0011，00.1100（1 分）y浮=0010，11.0111（1 分）階差=0001（1 分）my 應(yīng)當(dāng)右移 1 位，y浮=0011，11.10111（1 分）尾數(shù)和為 00.01111左規(guī) 00.1111，階碼減 1 為 0010 x+y=0.1111*210（1 分）3 cpu

14、執(zhí)行一段程序時(shí)，cache 完成存取的次數(shù)是 1800 次， 主存完成存取的次數(shù)為 200 次，已知 cache 的存儲(chǔ)周期為 40ns，主存的存儲(chǔ)周期為 200ns，求 cache 的命中率和 cache/主存的平均訪問(wèn)時(shí)間及效率。 、解：cache 的命中率 h=1800/(1800+200)=90%(2 分)平均訪問(wèn)時(shí)間 ta=90%*40=10%*200=36+20=56ns（2 分）e=tc/ta=40/56=71% (1 分)4、某計(jì)算機(jī)字長(zhǎng) 32 位，有 16 個(gè) 32 位的通用寄存器，主存容量 64k 字，采用單字長(zhǎng)單地址指令，共用40 條指令。試采用直接、立即、寄存器三種尋址

15、方式設(shè)計(jì)指令格式。解：計(jì)算機(jī)字長(zhǎng) 32 位，故指令長(zhǎng) 32 位；共 40 條指令，故 op 需要 6 位；共有 4 種尋址方式，故尋址特征位為 2 位；16 個(gè) 32 位通用寄存器，故寄存器編碼 4 位（2 分）直接尋址op(31-26)m（25-24） -a(15-0)立即選址op(31-26)m（25-24） a(23-0)寄 存 器 尋op(31-26)m（25-24）-(23-4)r(3-0)址5、某總線在一個(gè)總線周期中并行傳送 4 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，假設(shè)一個(gè)總線周期等于一個(gè)總線時(shí)鐘周期，總線時(shí)鐘頻率為 33mhz，總線帶寬是多少? 如果一個(gè)總線周期中并行傳送 64 位數(shù)據(jù)，總線頻率為 6

16、6mhz，求總線帶寬是多少？解:設(shè)總線帶寬用 dr 表示，一個(gè)總線周期傳送的數(shù)據(jù)量用 d 表示，根據(jù)定義可得總線周期 t=1/f（1 分）dr=d/t=d（1/t）=df=4b33106/s=132mb/s（2 分）如果一個(gè)總線周期中并行傳送 64 位數(shù)據(jù)，總線頻率為 66mhz，總線帶寬為 dr=d/t=d（1/t）=df=8b66106/s=528mb/s（2 分）6、磁盤(pán)組有 3 片磁盤(pán)，每片有兩個(gè)記錄面。存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)徑 5cm，外徑 13cm，道密度為 400 道/cm，內(nèi)層位密度 800 位/cm，轉(zhuǎn)速 7200 轉(zhuǎn)/分。問(wèn)：(1)共有多少柱面?(2)盤(pán)組總存儲(chǔ)容量是多少?(3)磁盤(pán)平均等待時(shí)間是多少?解:(1)有效存儲(chǔ)區(qū)域=6.5-2.5=4(cm)因?yàn)榈烂芏?