計算機(jī)組成原理期末考試試卷及答案

計算機(jī)組成原理期末考試試卷（1）選擇題（下列每題有且僅有一個正確答案，每小題2分，共20分）假設(shè)下列字符碼中最后一位為校驗(yàn)碼，如果數(shù)據(jù)沒有錯誤，則采用偶校驗(yàn)的字符碼的是____。A.11001011B.11010110C.11000001D。11001001在定點(diǎn)二進(jìn)制運(yùn)算器中，減法運(yùn)算一般通過______來實(shí)現(xiàn)。

A.補(bǔ)碼運(yùn)算的二進(jìn)制加法器B.補(bǔ)碼運(yùn)算的二進(jìn)制減法器

C.補(bǔ)碼運(yùn)算的十進(jìn)制加法器D.原碼運(yùn)算的二進(jìn)制減法器下列關(guān)于虛擬存儲器的說法，正確的是_B___。提高了主存儲器的存取速度擴(kuò)大了主存儲器的存儲空間，并能進(jìn)行自動管理和調(diào)度C.提高了外存儲器的存取速度D.程序執(zhí)行時，利用硬件完成地址映射下列說法正確的是__B__。A.存儲周期就是存儲器讀出或?qū)懭氲臅r間B.雙端口存儲器采用了兩套相互獨(dú)立的讀寫電路，實(shí)現(xiàn)并行存取C.雙端口存儲器在左右端口地址碼不同時會發(fā)生讀/寫沖突D.在cache中，任意主存塊均可映射到cache中任意一行，該方法稱為直接映射方式單地址指令中，為了完成兩個數(shù)的算術(shù)運(yùn)算，除地址碼指明的一個操作數(shù)外，另一個操作數(shù)一般采用__C__尋址方式。A.堆棧B.立即C.隱含D.間接指令系統(tǒng)中采用不同尋址方式的目的主要是___D___。

A．實(shí)現(xiàn)存儲程序和程序控制B．提供擴(kuò)展操作碼的可能并降低指令譯碼難度

C．可以直接訪問外存D。縮短指令長度，擴(kuò)大尋址空間，提高編程靈活性下列說法中，不符合RISC指令系統(tǒng)特點(diǎn)的是__B__。指令長度固定，指令種類少尋址方式種類盡量少，指令功能盡可能強(qiáng)C.增加寄存器的數(shù)目，以盡量減少訪存的次數(shù)D.選取使用頻率最高的一些簡單指令，以及很有用但不復(fù)雜的指令指令周期是指___C___。

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)行這條指令的時間D．時鐘周期時間假設(shè)微操作控制信號用表示，指令操作碼譯碼輸出用表示，節(jié)拍電位信號用表示，節(jié)拍脈沖信號用表示，狀態(tài)反饋信息用表示，則硬布線控制器的控制信號可描述為__D__。A.B.C.D.10．下列關(guān)于PCI總線的描述中，正確的是__A__。A.PCI總線的基本傳輸機(jī)制是猝發(fā)式傳送B.以橋連接實(shí)現(xiàn)的PCI總線結(jié)構(gòu)不允許多條總線并行工作C.PCI設(shè)備一定是主設(shè)備D.系統(tǒng)中允許只有一條PCI總線填空題（下列每空2分，共32分）IEEE754標(biāo)準(zhǔn)的32位規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)，所能表達(dá)的最大正數(shù)為___________。對存儲器的要求是容量大，___速度快___，成本低。為了解決這方面的矛盾，計算機(jī)采用多級存儲體系結(jié)構(gòu)。DRAM存儲器之所以需要刷新是因?yàn)開____有信息電荷泄漏，需定期補(bǔ)充。有靜態(tài)RAM與動態(tài)RAM可供選擇，在構(gòu)成大容量主存時，一般就選擇_動態(tài)RAM_。在集中式總線仲裁中，___獨(dú)立請求方式______方式響應(yīng)最快，___菊花鏈查詢______方式對電路故障最敏感。某CRT的分辨率為，灰度級為256，幀頻為75Hz，則刷存總帶寬應(yīng)為___________MB/s。Pentium系統(tǒng)有兩類中斷源：由CPU外部的硬件信號引發(fā)的稱為中斷，它又可分為___可屏蔽中斷________和____非屏蔽中斷_______；由指令執(zhí)行引發(fā)的稱為___異常____，其中一種是執(zhí)行異常，另一種是_____執(zhí)行軟件中斷指令_________。中斷接口電路中的EI觸發(fā)器的作用是_____是否允許中斷源的中斷請求被發(fā)出____，RD觸發(fā)器的作用是____外設(shè)準(zhǔn)備好時發(fā)出就緒信號_______，DMA控制器中的內(nèi)存地址計數(shù)器的作用是_存放內(nèi)存中要交換的數(shù)據(jù)塊的首地址。字節(jié)多路通道可允許每個設(shè)備進(jìn)行__傳輸__型操作，數(shù)據(jù)傳送單位是___字節(jié)。簡答題（共24分）（8分）設(shè)浮點(diǎn)數(shù)的階碼為4位（補(bǔ)碼表示，含階符），尾數(shù)為6位（補(bǔ)碼表示，含尾符），，中的指數(shù)、小數(shù)項(xiàng)均為二進(jìn)制真值。，，求。解：求階差對階故需右移2位變?yōu)椋何矓?shù)用雙符號位求和規(guī)格化左規(guī)為：，指數(shù)為所以有：（8分）某機(jī)器字長16位，主存容量為64K字，共64條指令，試設(shè)計單地址單字長指令格式，要求操作數(shù)有立即數(shù)、直接、變址和相對尋址4種方式，并寫出尋址模式定義和在每種尋址方式下的有效地址計算公式。答：由于有64條指令故操作碼OP字段占6位；尋址模式字段X占2位；剩余8位留給D字段，故指令格式為：15～109～87～0OPXDX=00，立即數(shù)尋址D=操作數(shù)X=01，直接尋址EA=DX=10，變址尋址EA=（R）+D，R為16位變址寄存器X=11，相對尋址EA=（PC）+D，PC為16位程序計數(shù)器（8分）一盤組共11片，每片雙面記錄，最上最下兩個面不用。內(nèi)外磁道直徑分別為10、14英寸，道密度為100道/英寸，數(shù)據(jù)傳輸率為983040字節(jié)/秒，磁盤組的轉(zhuǎn)速為3600轉(zhuǎn)/分。設(shè)每個記錄塊記錄1024字節(jié)，現(xiàn)某計算機(jī)系統(tǒng)掛接16臺這樣的磁盤，試設(shè)計適當(dāng)?shù)拇疟P尋址格式，并計算該系統(tǒng)總存儲容量。分析與設(shè)計題（從下列3題中選做2題，共24分）（12分）假設(shè)存儲器的容量為32字，字長64位，現(xiàn)已用若干存儲芯片構(gòu)成4個模塊，每個模塊8個字。試分別用順序方式和交叉方式構(gòu)造存儲器，要求畫圖并說明。設(shè)起始地址為00000，那么在交叉方式中，第26號字存儲單元的地址是多少？若存儲周期為200ns，數(shù)據(jù)總線寬度為64位，總線傳送周期為50ns，求交叉存儲器方式中，存儲器的帶寬是多少？（12分）流水線中有三類數(shù)據(jù)相關(guān)沖突：寫后讀（RAW）、讀后寫（WAR）和寫后寫（WAW）相關(guān)，某CPU具有五段流水線IF（取指令）、ID（指令譯碼和取寄存器操作數(shù)）、EXE（ALU執(zhí)行）、MEM（訪存）和WB（結(jié)果寫回寄存器），現(xiàn)有按以下次序流入流水線的指令組：；；；；判斷存在哪種類型的數(shù)據(jù)相關(guān)。假定采用將相關(guān)指令延遲到所需操作數(shù)被寫回寄存器堆后再進(jìn)行ID的方式來解決上述沖突，那么處理器執(zhí)行這4條指令共需要多少個時鐘周期？要求用表格方式分析。（12分）某計算機(jī)微程序控制器控制存儲容量為25632位，共71個微操作控制信號，構(gòu)成了5個相斥的微命令組，各組分別含有4、8、17、20和22個微命令。下圖給出了其部分微指令序列的轉(zhuǎn)移情況，方框內(nèi)的字母表示一條微指令，分支點(diǎn)由指令寄存器的，兩位決定，修改，分支點(diǎn)由條件碼標(biāo)志決定，修改?，F(xiàn)采用斷定方式實(shí)現(xiàn)微程序的順序控制。給出采用斷定方式的水平型微指令格式。假設(shè)微指令A(yù)和F的后繼地址分別為10000000和11000000，試給出微指令C、E和G的二進(jìn)制編碼地址。畫出微地址轉(zhuǎn)移邏輯表達(dá)式和電路圖。AABCDEFG選擇題（下列每題有且僅有一個正確答案，每題2分，共20分） 12345678910DABBCDBCDA填空題（每空2分，共20分）速度快有信息電荷泄漏，需定期補(bǔ)充動態(tài)RAM獨(dú)立請求方式，菊花鏈查詢方式75可屏蔽中斷，非屏蔽中斷，異常，執(zhí)行軟件中斷指令是否允許中斷源的中斷請求被發(fā)出，外設(shè)準(zhǔn)備好時發(fā)出就緒信號，存放內(nèi)存中要交換的數(shù)據(jù)塊的首地址傳輸，字節(jié)簡答題（每小題5分，共10分）解：求階差對階故需右移2位變?yōu)椋何矓?shù)用雙符號位求和規(guī)格化左規(guī)為：，指數(shù)為所以有：由于有64條指令故操作碼OP字段占6位；尋址模式字段X占2位；剩余8位留給D字段，故指令格式為：15～109～87～0OPXDX=00，立即數(shù)尋址D=操作數(shù)X=01，直接尋址EA=DX=10，變址尋址EA=（R）+D，R為16位變址寄存器X=11，相對尋址EA=（PC）+D，PC為16位程序計數(shù)器解：所以，扇區(qū)數(shù)故，表示磁盤地址格式的所有參數(shù)為：臺數(shù)16，記錄面20，磁道200，扇區(qū)數(shù)16，由此可得磁盤的地址格式為：20～1716～98～43～0臺號柱面號盤面號扇區(qū)號磁盤的總存儲容量為：分析與設(shè)計題（共35分）解：1）圖略2）第26號存儲單元的地址為：交叉方式：110103）2.解：1）和之間存在RAW數(shù)據(jù)相關(guān)和之間存在WAW數(shù)據(jù)相關(guān)2）如下表所示：時鐘周期1234567891011IFIDEXEMEMWBIFIDEXEMEMWBIFIDEXEMEMWBIFIDEXEMEMWB3．解：1）71個微命令不可能采用直接表示法，故采用字段譯碼法，控存容量