計(jì)算機(jī)組成原理試題2009a

1、解釋下列概念（共10分，每題2分）1RISC 2灰度級(jí) 3EPROM 4相對(duì)尋址方式 5虛擬存儲(chǔ)器完成下列填空（共18分，每空0.5分）1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)是由_和_組成的。2一個(gè)較完善的指令系統(tǒng)，包括的指令類型有_、_、_、_、_等。3計(jì)算機(jī)的CPU中包含多個(gè)專用寄存器，其中IR、PC、SP、AR、DR分別表示_、_、_、_、_寄存器。4常見的Cache地址映像方式有_、_、_。5寄存器間接尋址方式中，有效地址存放在_中，操作數(shù)存放在_中。6（11111111）2=（ ）8。7一個(gè)8位字長的機(jī)器，其補(bǔ)碼表示的整數(shù)范圍（真值十進(jìn)制）從_（大）到_（?。?，這兩個(gè)數(shù)在機(jī)器字中原碼表示為從_（大）到_（

2、?。?一張雙面、40個(gè)磁道、9個(gè)扇區(qū)的軟盤，其格式化存儲(chǔ)容量為_（寫出算式即可）。9激光打印機(jī)打印時(shí)，要經(jīng)過充電、_、_、_、_等一系列過程。10硬盤存儲(chǔ)器通常采用_存儲(chǔ)方式，其尋址時(shí)間包括_時(shí)間和_時(shí)間，前者是指_；后者是指_。11在浮點(diǎn)加法運(yùn)算中，主要的五個(gè)步驟是_、_、_、_、檢查溢出。單項(xiàng)選擇題（共15分，每題1.5分）1設(shè)某計(jì)算機(jī)采用直接映像cache，已知容量為2048B。若CPU依次從主存單元0、1、2199和2048、20492247交替取指令，循環(huán)執(zhí)行20次，則命中率是百分之_。 0 1/20 100 202已知信息序列為24位，若要構(gòu)成能發(fā)現(xiàn)并糾正一位錯(cuò)的海明碼，至少須加

3、_位校驗(yàn)位。 1 3 5 73在用_表示的機(jī)器數(shù)中，零的編碼是唯一的。 原碼 補(bǔ)碼 階碼 反碼4Cache存儲(chǔ)器某頁面的內(nèi)容每改變一次，則主存儲(chǔ)器相應(yīng)頁面的內(nèi)容_。 無關(guān) 立即改變 等該頁面調(diào)出Cache時(shí)再改變 方式和根據(jù)需要任選其一5中斷向量是指_。 子程序入口地址 中斷服務(wù)子程序的入口地址 中斷服務(wù)子程序入口指示器 向量子程序入口地址6設(shè)Cache的工作速度是主存的10倍，且Cache的命中率為70%，則在不考慮其它因素的情況下，采用Cache后，訪問存儲(chǔ)系統(tǒng)的速度是原來的_倍。 10 5 5.55 2.57磁盤存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)傳輸率等于_。 磁盤存儲(chǔ)器的轉(zhuǎn)速 磁盤旋轉(zhuǎn)一周所需時(shí)間的一半 等

4、待CPU把數(shù)據(jù)讀出或?qū)懭氲臅r(shí)間 轉(zhuǎn)速與磁道容量的乘積8有的計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)提供了專門的輸入/輸出指令，有的則沒有提供，而是用傳送指令來實(shí)現(xiàn)輸入/輸出功能，原因是_。 該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用單總線結(jié)構(gòu) 該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)采用雙總線結(jié)構(gòu) 輸入/輸出指令和傳送指令可以相互代替使用 指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)不同9設(shè)一條指令按取指、分析、取操作數(shù)、計(jì)算結(jié)果共4步并行流水線方式解釋執(zhí)行，每步執(zhí)行時(shí)間相等。若執(zhí)行4000條指令，則與順序執(zhí)行指令方式相比，程序的處理速度大約提高了_倍。 3 4 5 610存儲(chǔ)器的隨機(jī)訪問方式是指_。 可隨意訪問存儲(chǔ)器 按隨機(jī)文件訪問存儲(chǔ)器 可對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀出和寫入 可按地址訪問存儲(chǔ)器任一編址單元，其訪

5、問時(shí)間相同且與地址無關(guān)四、完成下列轉(zhuǎn)換與計(jì)算（10分）1已知X補(bǔ)，求X原、-X補(bǔ) （2分） （1）X補(bǔ)=0.1010 （2）X補(bǔ)=1.10112已知X=0.1101，Y=-0.0110，試用補(bǔ)碼加法求X+Y，并判斷是否溢出。（4分）3已知X=0.1010，Y=-0.0110，用補(bǔ)碼一位（或二位）乘法求XY的值，寫出規(guī)范的運(yùn)算過程。（4分）五、用1K4的EPROM芯片組成3K8的只讀存儲(chǔ)器，試問：（10分）1. 1K4和3K8各至少需要多少位的地址線？（2分） 2. 3K8的字長是多少？（1分） 3. 共需多少個(gè)EPROM芯片？（1分） 4. 畫出此存儲(chǔ)器組成框圖（6分）六、假設(shè)在一個(gè)采用組相聯(lián)

6、映像方式的Cache中，存儲(chǔ)器按字節(jié)編址，主存由M0M63共64頁組成，Cache由C0C7共8頁組成，分成4組（每組2頁），每頁大小為16字節(jié)。（8分）1. 寫出主存地址的格式，并標(biāo)出各字段的長度；（3分）2. 畫出主存與Cache之間各個(gè)頁的映像對(duì)應(yīng)關(guān)系；（3分）3. 說明主存地址為0ABH的字節(jié)單元應(yīng)映像到Cache的哪個(gè)頁中？（2分）七、回答下列問題（共20分，每題4分）什么叫中斷？簡述程序中斷的一般過程。什么是微程序控制器的基本思想？比較微程序控制器和硬布線控制器的優(yōu)缺點(diǎn)。輸入輸出控制方式都有哪些？試從CPU的參與程度方面比較中斷方式和DMA方式的異同。動(dòng)態(tài)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器為什么要刷新？如何刷新？刷新方式有哪些？提高計(jì)算機(jī)工作速度的途徑有很多，通過本課程的學(xué)習(xí)，試列舉你所了解的一些途徑并加以說明。八、以教材給出的運(yùn)算器框圖為例，寫出Load指令（從(rsl)+disp指示的內(nèi)存單元取數(shù)，送rs 保存）的執(zhí)行所需的機(jī)器周