安徽大學(xué)2007-2008《計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)-》考試試題參考答案

1、 2007 1 一、選擇題（每小空 1分，共 10分）1. “超前進(jìn)位加法電路”引入的進(jìn)位產(chǎn)生函數(shù) =(D)。GiA.B.C.D.X YX Y(X Y )X YX Yiiiiiiiiii2 下述 (A)屬于時(shí)序邏輯電路。A觸發(fā)器 B.譯碼器 C.數(shù)據(jù)選擇器3. 碼制 FFH,若表示真值 127,則為(A)碼。A移 B.原 C.補(bǔ) D.反4. 若存儲(chǔ)器中有 1K個(gè)存儲(chǔ)單元，采用雙譯碼方式時(shí)要求譯碼輸出線(xiàn)為(D)。D.加法器A10B.5C.1024D.645.和主存相比，外存的特點(diǎn)是(A)。A容量大，速度慢，成本低C容量小，速度快，成本高6.下列說(shuō)法正確的是(B)。B.容量大，速度慢，成本高D.容

2、量小，速度慢，成本低AEPROM是可改寫(xiě)的，因而是隨進(jìn)存儲(chǔ)器的一種。BEPROM是可改寫(xiě)的，但不能作為隨機(jī)存儲(chǔ)器使用。CEPROM只能改寫(xiě)一次，因此不能作為隨機(jī)存儲(chǔ)器使用。D三者均錯(cuò)誤。7.指令系統(tǒng)中采用不同尋址方式的目的是(B)。A可降低指令譯碼的復(fù)雜度B可縮短指令字長(zhǎng)，擴(kuò)大尋址空間，提高編程和靈活性C實(shí)現(xiàn)程序控制D三者都正確8.在 cache存儲(chǔ)器中，和使用全相聯(lián)映像相比，組相聯(lián)映像的優(yōu)點(diǎn)是(B)。Acache命中率高C塊沖突率低B.目錄表短，實(shí)現(xiàn)成本低D.cache利用率高9.在微程序控制器中，機(jī)器指令與微指令的關(guān)系是(B)。A每條機(jī)器指令由一條微指令來(lái)執(zhí)行B每條機(jī)器指令由一段微指令編程

3、的微程序來(lái)執(zhí)行C一段機(jī)器指令組成的程序可由一條微指令來(lái)執(zhí)行D一條微指令由若干條機(jī)器指令組成10.計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器采用分級(jí)方式是為了(B)。A減少主機(jī)箱的體積B解決容量、價(jià)格、速度三者之間的矛盾C保存大量數(shù)據(jù)方便D操作方便二、填空題（每空 1分，共 20分）1. 用 BOOTH法對(duì)補(bǔ)碼兩位乘法操作，當(dāng)乘法由1位符號(hào)位和 （偶數(shù)）位數(shù)據(jù)位組成時(shí)，若在乘數(shù)的末位補(bǔ)一個(gè)“0_n/2+1_，最后一次的右移操作右移_1_位，若將乘數(shù)增加 1位符號(hào)位，求部分積的次數(shù)為 n/2+1，最后一次的右移操作右移_0_位。2. 在浮點(diǎn)減法運(yùn)算中，主要的操作內(nèi)容及步驟是對(duì)階、尾數(shù)相減、規(guī)格化、舍入和判溢出。3.微指令由控

4、制字段和地址字段組成，其基本的控制字段編譯法有直接控制法、字段直接編第 1 頁(yè)共 3 頁(yè)譯法和字段間接編譯法。4.半導(dǎo)體靜態(tài) RAM靠觸發(fā)器存儲(chǔ)信息，而半導(dǎo)體動(dòng)態(tài) RAM靠電容存儲(chǔ)信息。5將 2008表示成 16位二進(jìn)制定點(diǎn)整數(shù)為 0010 0000 0000 1000。6.高速緩沖存儲(chǔ)器與主存的地址映射一般有全相聯(lián)映像、直接映像和組相聯(lián)映像三種。7.設(shè)有 7位信息碼 0110101，則低位增設(shè)偶校驗(yàn)碼位后的代碼為 01101010，低位增設(shè)奇校驗(yàn)碼位后的代碼為 01101011。三、名詞解釋?zhuān)啃☆} 4分，共 20分）1. 這種邏輯電路為組合邏輯電路。2. 方式。3. 微程序：用于完成計(jì)算機(jī)

5、的指令功能的微指令序列的集合。4. 相聯(lián)存儲(chǔ)器：按內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器，除按地址可隨機(jī)讀寫(xiě)外，還有比較功能，可按信息內(nèi)容尋址，存儲(chǔ)器查詢(xún)速度快。5. 存儲(chǔ)周期：連續(xù)兩次啟動(dòng)同一存儲(chǔ)器進(jìn)行存取操作所需的最小時(shí)間間隔。四、簡(jiǎn)答題（每小題 5分，共 20分）1. 簡(jiǎn)述幾種判別加減法運(yùn)算溢出的方法。答：采用單符號(hào)位有兩種方法：（1）當(dāng)符號(hào)相同的兩數(shù)相加時(shí)，如果結(jié)果的符號(hào)與加數(shù)(或被加數(shù))不相同，則為溢出。兩個(gè)符號(hào)位相反的數(shù)相減，若結(jié)果的符號(hào)位與被減數(shù)的符號(hào)位相反，則為溢出。其他情況不會(huì)有溢出產(chǎn)生。（2）當(dāng)任意符號(hào)兩數(shù)相加時(shí)，如果 CCf ，運(yùn)算結(jié)果正確，其中 C為數(shù)值最高位的進(jìn)位，Cf 為符號(hào)位的進(jìn)位。如果

6、 CCf ，則為溢出，所以 溢出條件CCf 。采用雙符號(hào)位的方法：采用雙符號(hào)位 fS2 fS1 。正數(shù)的雙符號(hào)位為00，負(fù)數(shù)的雙符號(hào)位為11。符號(hào)位參與運(yùn)算，當(dāng)結(jié)果的兩個(gè)符號(hào)位 fS1 ，fS2 不相同時(shí)，為溢出。所以溢出條件 fS1 fS2。若結(jié)果的符號(hào)位位 01，則為正溢出；若結(jié)果的符號(hào)位為 10，則為負(fù)溢出。2.程序和微程序、機(jī)器指令和微指令、主存儲(chǔ)器和控制存儲(chǔ)器這幾個(gè)概念有何區(qū)別？1）程序和微程序。程序是由程序員編寫(xiě)的，由指令組成，而微程序用以控制指令的執(zhí)行，它是由微指令組成的。（2（3）主存儲(chǔ)器和控制存儲(chǔ)器。主存儲(chǔ)器用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù)，在運(yùn)行程序時(shí)，CPU 從主存儲(chǔ)器取指令和存取數(shù)據(jù)

7、，一般由隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM 構(gòu)成?？刂拼鎯?chǔ)器用來(lái)存放微程序，用以解釋指令的執(zhí)行，一般由只讀存儲(chǔ)器 ROM 構(gòu)成。3.馮.諾依曼機(jī)有哪些特點(diǎn)？第 2 頁(yè)共 3 頁(yè)1）計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五部分組成。（2）采用存儲(chǔ)程序的方式，程序和數(shù)據(jù)放在同一存儲(chǔ)器中，由指令組成的程序可以修改。（3）數(shù)據(jù)以二進(jìn)制碼表示（4）指令由操作碼和地址碼組成。（5）指令在存儲(chǔ)器中按執(zhí)行順序存放，由指令計(jì)數(shù)器指明要執(zhí)行的指令所在的單元地址，一般按順序遞增。（6）機(jī)器以運(yùn)算器為中心，數(shù)據(jù)傳送都經(jīng)過(guò)運(yùn)算器。4.cache的命中率與哪些因素有關(guān)？分別闡述之。答：cache的命中率與 cache的容量、

8、塊的大小、地址映像方式和替換算法有關(guān)。在其他因素不變的情況下，cache 的容量大，命中率高；塊的大小要適中，其對(duì)命中率的影響與執(zhí)行的程序有關(guān)；在地址映像方面，全相聯(lián)的命中率最高，但因所需硬件太多，一般不采用，直接映像命中率最低，但是簡(jiǎn)單，比較理想的是組相聯(lián)；在替換算法方面， LRU替換算法高于 FIFO或隨機(jī)替換算法，一般采用修正后的 LRU算法。五、計(jì)算題（每小題 10分，共 30分）1. 某程序?qū)?yè)面要求的序列為 3 4 2 6 4 3 7 4 3 6 3 4 8 4 6（1） 設(shè)主存容量為 3 個(gè)頁(yè)面，求 FIFO和 LRU替換算法時(shí)，各自的命中率（假設(shè)開(kāi)始時(shí)主存為空）（2） 當(dāng)主存容

9、量增加到 4 個(gè)頁(yè)面時(shí)，兩替換算法各自的命中率又是多少？1）FIFO：20% LRU:40%（2）FIFO：40% LRU:60%（5分）（5分）2. 設(shè)生成多項(xiàng)式為 x x1，試寫(xiě)出其對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制代碼，并計(jì)算數(shù)據(jù)信息 10101 的 CRC3編碼。對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制代碼為：1011 （3 分）CRC x x 1x x1x +x +x +x+1 （7 分）4237423. 有一個(gè) cache的容量為 2K字，每塊為 16字，問(wèn)：（1）該 cache可容納多少個(gè)塊？（2）如果主存的容量是 256K字，則有多少個(gè)塊？（3）主存的地址有多少位？cache的地址有多少位？（4）在直接映射方式下，主存中的第 i塊映射到 cache中哪一個(gè)塊？（5）進(jìn)行地址映射時(shí)，存儲(chǔ)器地址分成哪幾段？各段分別多少位？解：(1) cache中有 2048/16=128 個(gè)塊。(2) 主存有 256K/16=21416384 個(gè)塊。(2分)(2分)主存容量為 256K2 字，所以主存的地址有18 位。18cache容量為 2K=2