2022年本科生計(jì)算機(jī)組成原理題庫期末試卷及答案9

1、 本科生期末試卷八 一選擇題（每小題1分，共10分）1某寄存器中的值有時(shí)是地址，因此只有計(jì)算機(jī)的_才能識(shí)別它。 A 譯碼器 B 判斷程序 C 指令 D 時(shí)序信號(hào)2用16位字長（其中1位符號(hào)位）表示定點(diǎn)整數(shù)時(shí)，所能表示的數(shù)值范圍是_。 A 0，216 1 B 0，215 1 C 0，214 1 D 0，215 3在定點(diǎn)運(yùn)算器中，無論采用雙符號(hào)位還是單符號(hào)位，必須有_，它一般用_來 實(shí)現(xiàn)。 A 譯碼電路， 與非門 ； B 編碼電路， 或非門 ； C 溢出判斷電路 ，異或門 ； D 移位電路， 與或非門 ；4某SRAM芯片，其容量為5128位，包括電源端和接地端，該芯片引出線的最小數(shù)目 應(yīng)為_。 A

2、 23 B 25 C 50 D 195以下四種類型的半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中，以傳輸同樣多的字為比較條件，則讀出數(shù)據(jù)傳輸率最 高的是_。 A DRAM B SRAM C 閃速存儲(chǔ)器 D EPROM6指令的尋址方式有順序和跳躍兩種方式，采用跳躍尋址方式，可以實(shí)現(xiàn)_。 A 堆棧尋址 ； B 程序的條件轉(zhuǎn)移 ； C 程序的無條件轉(zhuǎn)移 ； D 程序的條件轉(zhuǎn)移或無條件轉(zhuǎn)移 ；7異步控制常用于_作為其主要控制方式。 A 在單總線結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)中訪問主存與外圍設(shè)備時(shí) ； B 微型機(jī)的CPU中 ； C 硬布線控制器中 ； D 微程序控制器中 ；8多總線結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，采用_方法，對(duì)提高系統(tǒng)的吞吐率最有效。 A 多端口存貯

3、器 ； B 提高主存的速度 ； C 交叉編址多模塊存貯器 ； D 高速緩沖存貯器 ；9磁盤驅(qū)動(dòng)器向盤片磁層記錄數(shù)據(jù)時(shí)采用_方式寫入。 A 并行 B 串行 C 并行串行 D 串行并行10IEEE1394所以能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送的實(shí)時(shí)性，是因?yàn)開。 A 除異步傳送外，還提供等步傳送方式 ； B 提高了時(shí)鐘頻率 ； C 除優(yōu)先權(quán)仲裁外，還提供均等仲裁，緊急仲裁兩種總線仲裁方式 ； 二填空題（每小題3分，共15分）RISC CPU是克服CISC機(jī)器缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它具有的三個(gè)基本要素是：（1） 一個(gè)有限的A._；（2） CPU配備大量的B._；（3） 強(qiáng)調(diào)C._的優(yōu)化。總線仲裁部件通過采用A._策略

4、或B._策略，選擇其中一個(gè)主設(shè)備作為總線的下一次主方，接管C._。3.重寫型光盤分A._和B._兩種，用戶可對(duì)這類光盤進(jìn)行C._信息。4多個(gè)用戶公享主存時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)提供A._。通常采用的方法是B._保護(hù)和C._ 保護(hù)，并用硬件來實(shí)現(xiàn)。5在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，多個(gè)系統(tǒng)部件之間信息傳送的公共通路稱為A._。就其所傳送 信息的性質(zhì)而言，在公共通路上傳送的信息包括數(shù)據(jù)、B._、C._信息。三(9分)設(shè)x補(bǔ)=x0.x1x2xn，求證： 0, 1 x 0 x補(bǔ)=2x0+x，其中x0= 1 , 0 x -1四（9分）如圖B8.1表示用快表（頁表）的虛實(shí)地址轉(zhuǎn)換條件，快表放在相聯(lián)存貯 器中，其容量為8個(gè)存貯單元，問：

5、 （1）當(dāng)CPU按虛地址1去訪問主存時(shí)主存的實(shí)地址碼是多少？ （2）當(dāng)CPU按虛地址2去訪問主存時(shí)主存的實(shí)地址碼是多少？（3）當(dāng)CPU按虛地址3去訪問主存時(shí)主存的實(shí)地址碼是多少？ 頁號(hào)該頁在主存中的起始地址虛擬地址 頁號(hào) 頁內(nèi)地址332576415530 42000 38000 96000 60000 40000 80000 50000 70000 1 2 3 15 0324 7 0128 48 0516 圖B8.1某微機(jī)的指令格式如下所示： 15 10 9 8 7 0操作碼XDD: 位移量X:尋址特征位 X=00：直接尋址； X=01：用變址寄存器X1進(jìn)行變址； X=10：用變址寄存器X2進(jìn)

6、行變址； X=11：相對(duì)尋址設(shè)（PC）=1234 H,( X1)=0037H,( X2)=1122H(H代表十六進(jìn)制數(shù))，請確定下列指令的有效地址。 = 1 * GB3 4420H = 2 * GB3 2244H = 3 * GB3 1322H = 4 * GB3 3521H = 5 * GB3 6723H（10分）圖B8.2給出了微程序控制的部分微指令序列，圖中每一框代表一條微指令。分支點(diǎn)a由指令寄存器IR5 ，IR6兩位決定，分支點(diǎn)b由條件碼標(biāo)志c決定。現(xiàn)采用斷定方式實(shí)現(xiàn)微程序的程序控制，已知微地址寄存器長度為8位，要求：設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)該微指令序列的微指令字順序控制字段的格式。畫出微地址轉(zhuǎn)移邏輯

7、圖。 圖B8.2（9分）某磁盤存貯器轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn) / 分，共有4個(gè)記錄面，每毫米5道，每道記錄信息為12288字節(jié)，最小磁道直徑為230mm，共有275道。問：磁盤存貯器的容量是多少？最高位密度與最低位密度是多少？磁盤數(shù)據(jù)傳輸率是多少？平均等待時(shí)間是多少？給出一個(gè)磁盤地址格式方案。（9分）畫出程序中斷方式基本接口示意圖，簡要說明IM, IR ,EI , RD, BS五個(gè)觸發(fā)器的作用。(10分)。（9分）。 本科生期末試卷八答案 選擇題 1 C 2 B 3 C 4 D 5 C 6 D 7 A 8 A 9 B 10 C填空題1.A.簡單指令系統(tǒng) B.通用寄存器 C.指令流水線 2.A.優(yōu)先級(jí)

8、B.公平 C.總線控制權(quán) 3.A.磁光盤 B.相變盤 C.隨機(jī)寫入、擦除或重寫 4.A.存儲(chǔ)保護(hù) B.存儲(chǔ)區(qū)域 C.訪問方式 5.A.總線 B.地址 C.控制 證明：當(dāng)1 x 0時(shí)，即x為正小數(shù)，則 1 x 補(bǔ) = x 0 因?yàn)檎龜?shù)的補(bǔ)碼等于正數(shù)本身，所以 1 x 0.x1x2xn 0 ， x0 = 0當(dāng)1 x - 1時(shí)，即x為負(fù)小數(shù)，根據(jù)補(bǔ)碼定義有： 2 x 補(bǔ) = 2 + x 1 （mod2）即 2 x0.x1x2xn 1 ，xn= 1所以 正數(shù)： 符號(hào)位 x0 = 0 負(fù)數(shù)： 符號(hào)位 x0 = 1若 1 x0 ， x0 = 0，則 x 補(bǔ) = 2 x0 + x = x若 - 1 x x

9、0所以有 x 補(bǔ) = 2 x0 + x ，x0 = 1 , 0 x -1解：（1）用虛擬地址為1的頁號(hào)15作為快表檢索項(xiàng)，查得頁號(hào)為15的頁在主存中 的起始地址為80000，故將80000與虛擬地址中的頁內(nèi)地址碼0324相加， 求得主存實(shí)地址碼為80324。 主存實(shí)地址碼 = 96000 + 0128 = 96128虛擬地址3的頁號(hào)為48，當(dāng)用48作檢索項(xiàng)在快表中檢索時(shí)，沒有檢索到頁號(hào)為48的頁面，此時(shí)操作系統(tǒng)暫停用戶作業(yè)程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)去執(zhí)行查頁表程序。如該頁面在主存中，則將該頁號(hào)及該頁在主存中的起始地址寫入主存；如該頁面不存在，則操作系統(tǒng)要將該頁面從外存調(diào)入主存，然后將頁號(hào)及其在主存中的起始

10、地址寫入快表。 五. 解: 1）X=00 , D=20H ,有效地址E=20H 2) X=10 , D=44H ,有效地址E=1122H+44H=1166H 3) X=11 , D=22H ,有效地址E=1234H+22H=1256H 4) X=01 , D=21H ,有效地址E=0037H+21H=0058H 5）X=11 , D=23H ,有效地址 E=1234H+23H=1257H六 解：（1）已知微地址寄存器長度為8位，故推知控存容量為256單元。所給條件中微程序有兩處分支轉(zhuǎn)移。如不考慮他分支轉(zhuǎn)移，則需要判別測試位P1 ，P2（直接控制），故順序控制字段共10位，其格式如下,AI表示微

11、地址寄存器： P1 P2 A1,A2 A8 判別字段 下地址字段判別字段 下地址字段（2）轉(zhuǎn)移邏輯表達(dá)式如下： A8 = P1IR6T4 A7 = P1IR5T4 A6 = P2C0T4其中T4為節(jié)拍脈沖信號(hào)。在P1條件下，當(dāng)IR6 = 1時(shí)，T4脈沖到來時(shí)微地址寄存器的第8位A8將置“1”，從而將該位由“0”修改為“1”。如果IR6 = 0，則A8的“0”狀態(tài)保持不變，A7，A6 的修改也類似。 根據(jù)轉(zhuǎn)移邏輯表達(dá)式，很容易畫出轉(zhuǎn)移邏輯電路圖，可用觸發(fā)器強(qiáng)制端實(shí)現(xiàn)。 圖B8.3解：每道記錄信息容量 = 12288字節(jié)每個(gè)記錄面信息容量 = 27512288字節(jié)共有4個(gè)記錄面，所以磁盤存儲(chǔ)器總?cè)?/p>

12、量為 ： 4 27512288字節(jié) = 字節(jié)最高位密度D1按最小磁道半徑R1計(jì)算（R1 = 115mm）： D1 = 12288字節(jié) / 2R1 = 17字節(jié) / mm 最低位密度D2按最大磁道半徑R2計(jì)算： R2 = R1 + （275 5） = 115 + 55 = 170mm D2 = 12288字節(jié) / 2R2 = 11.5 字節(jié) / mm (3) 磁盤傳輸率 C = r N r = 3000 / 60 = 50 周 / 秒 N = 12288字節(jié)（信道信息容量） C = r N = 50 12288 = 614400字節(jié) / 秒（4）平均等待時(shí)間 = 1/2r = 1 / (250) = 10毫秒 （5）磁盤存貯器假定只有一臺(tái)，所以可不考慮臺(tái)號(hào)地址。有4個(gè)記錄面，每個(gè)記錄面有275個(gè)磁道。假定每個(gè)扇區(qū)記錄1024個(gè)字節(jié)，則需要12288 1024字節(jié) = 12個(gè)扇區(qū)。由此可得如下地址格式：柱面（磁道）號(hào) 盤面（磁頭）號(hào) 扇區(qū)號(hào) 14 6 5 4 3 0柱面（磁道）號(hào) 盤面（磁頭）號(hào) 扇區(qū)號(hào) 圖 B 8.4解： 五個(gè)觸發(fā)器的作用：中斷屏蔽觸發(fā)器（Im）：CPU是否受理中斷或批準(zhǔn)中斷的標(biāo)志。Im標(biāo)志為“0”時(shí)，CPU 可 受理外界中斷請求。中斷請求觸發(fā)器（I