03級(jí)計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)《計(jì)算機(jī)組成原理》試卷A

2022—202203A學(xué)號(hào) 姓名 成績(jī)一、填空題〔1分，15分〕1、一片容量為32k×８的SRAM存儲(chǔ)器芯片，地址線有 條，數(shù)據(jù)線有8條，地址范圍從0000 到 。16假設(shè)[x]

=11101100(單符號(hào)位)，則[x]補(bǔ)

。[x/2]補(bǔ)

= ，補(bǔ)馮偌依曼計(jì)算機(jī)的根本原理包括 和程序掌握。48個(gè)互斥型的微命令被安排到一組，當(dāng)該組承受編碼方法表示時(shí)，微指令格式的相關(guān)字段至少需要 位。設(shè)指令中形式地址為D,基址存放器為BX，則基址尋址方式時(shí)有效地址E= 。假設(shè)被傳送的數(shù)據(jù)為11011011，假設(shè)承受偶校驗(yàn)技術(shù)，則校驗(yàn)位C= 。7、層次化的存儲(chǔ)器系統(tǒng)一般分為三級(jí)： 、主存、輔存。8、層次化存儲(chǔ)器構(gòu)造的設(shè)計(jì)是依據(jù) 原理。9、虛擬存儲(chǔ)器主要用于解決計(jì)算機(jī)中主存儲(chǔ)器的 問(wèn)題。10、指令操作碼字段表征指令的＿＿＿＿＿，而地址碼字段指示＿＿＿＿＿＿＿＿。11、程序掌握方式包括＿＿＿＿＿方式和＿＿＿＿＿＿＿＿方式。12、微指令的格式大體分成兩類(lèi)： 型微指令和垂直型微指令。二、選擇題〔每題1分，共15分，請(qǐng)將答案寫(xiě)在下表中〕1、以下數(shù)中最小的數(shù)為＿＿＿＿＿＿。A〔101001〕 B〔52〕 C〔233〕 D〔102〕2 8 16 102、指令周期是指＿＿＿A、CPU從主存取出一條指令的時(shí)間 B、CPU執(zhí)行一條指令的時(shí)間C、CPU從主存取出一條指令加上執(zhí)行這條指令的時(shí)間 D、時(shí)鐘周期時(shí)間3、計(jì)算機(jī)操作的最小時(shí)間單位是＿＿＿＿＿A、時(shí)鐘周期 B、指令周期 C、CPU周期 D、微指令周期4、承受Cache的目的是 。A、提高存儲(chǔ)器的速度 B、增加存儲(chǔ)器的容量C、降低存儲(chǔ)器的本錢(qián) D、上述三者5、主存中的塊可以放入Cache中的唯一的位置，這種Cache是 的。A. 全相聯(lián) B、組相聯(lián) C、塊相聯(lián) D、直接映象6、以下表達(dá)正確的選項(xiàng)是 。CCPU匹配BRAMROMC、輔存中的程序需要調(diào)入主存中才能運(yùn)行D、假設(shè)指令的地址碼為20位，則主存容量20MB7、一條機(jī)器指令中包含的信息有 。A. 操作碼、掌握碼 B、操作碼、馬上數(shù)C、操作碼、地址碼、地址碼、存放器號(hào)8、在指令格式設(shè)計(jì)中，承受擴(kuò)展操作碼的目的是 。A. 增加指令長(zhǎng)度 B、增加地址碼數(shù)量C、增加指令數(shù)量C、增加尋址空間9、在單總線構(gòu)造的CPU中，連接在總線上的多個(gè)部件 。只有一個(gè)可以向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，但可以有多個(gè)同時(shí)從總線接收數(shù)據(jù)可以有多個(gè)同時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，但可以有多個(gè)同時(shí)從總線接收數(shù)據(jù)可以有多個(gè)同時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，并且可以有多個(gè)同時(shí)從總線接收數(shù)據(jù)只有一個(gè)可以向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，并且只有一個(gè)可以從總線接收數(shù)據(jù)10、在掌握信號(hào)中，相容的信號(hào)是 信號(hào)。A. 可以同時(shí)消滅的B、可以相繼消滅的C、可以相互替代的D、可以相互容錯(cuò)的11、信息可以同時(shí)在兩個(gè)方向上傳輸?shù)目偩€稱(chēng)為 總線。A. 單工 B、半雙工C、全雙工D、單雙工12、DMA訪問(wèn)內(nèi)存時(shí)向CPU進(jìn)入等待狀態(tài)，等待DMA的批數(shù)據(jù)訪存完畢后再恢復(fù)工作，這種狀況稱(chēng)為 。A. CPU等待 B、周期挪用 C、交替訪問(wèn) D、透亮的DMA13、中斷向量是 。子程序入口地址 B、中斷效勞程序入口地址C、中斷效勞程序入口地址的地址設(shè)備地址14．算術(shù)右移指令執(zhí)行的操作是〔 。01位，最低位移至進(jìn)位標(biāo)志位1位，最低位移至進(jìn)位標(biāo)志位；1位，最低位移至進(jìn)位標(biāo)志位；11位，最低位移至進(jìn)位標(biāo)志位；15．設(shè)置中斷排隊(duì)判優(yōu)規(guī)律的目的是〔B?〕A．產(chǎn)生中斷源編碼B．使同時(shí)提出的懇求中的優(yōu)先級(jí)別最高者，得到準(zhǔn)時(shí)響應(yīng)C．使CPU能便利地轉(zhuǎn)入中斷效勞子程序D．提高中斷響應(yīng)速度三、推斷題〔10分〕〔〕1、利用二極管矩陣可以做成規(guī)律“與”和規(guī)律“或”電路。〔〕2、有一〔7，4〕11001111011，校驗(yàn)后可知此碼有錯(cuò)?！病?、匯編語(yǔ)言就是機(jī)器語(yǔ)言?！病?、計(jì)算機(jī)的硬件檔次對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的功能強(qiáng)弱有打算性作用。〔〕5、二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)越多，則能表示的十進(jìn)制數(shù)就越大。〔〕6、計(jì)算機(jī)中只要硬件設(shè)備齊全，就可以正常工作?！病?CPU直接執(zhí)行?！病?、Cache對(duì)系統(tǒng)程序員透亮〔〕9、浮點(diǎn)數(shù)的準(zhǔn)確度由階碼的位數(shù)打算〔〕10、控存中存放解釋指令執(zhí)行的微程序和數(shù)據(jù)四、名詞解釋〔20〕1、中斷 2、組相聯(lián)映射 3、指令系統(tǒng)4、規(guī)格化 5、水平型微指令五、計(jì)算題(151x＝-0.01011，y＝0.010112x-y(42X=+0.1101Y=+0.1011用補(bǔ)碼一位乘法求XY〔10分〕3、假設(shè)R〕1000〔1000〕2022〔2022〕3000〔P〕＝4000下訪問(wèn)到的操作數(shù)的值是什么？〔6分〕存放器尋址存放器間接尋址R〔R〕〔3〕直接尋址1000〔4〕存儲(chǔ)器間接尋址〔1000〕〔5〕相對(duì)尋址－2022〔PC〕〔6〕馬上數(shù)尋址＃2022六、應(yīng)用題〔20分〕32片256K1位的SRAM(1)該存儲(chǔ)器需要多少字節(jié)地址位？(3)CPUCPU的接口信MREQR/W。2CPUAC、一個(gè)狀態(tài)存放器和其他幾個(gè)存放器。各局部之間的連線表示數(shù)據(jù)通路，箭頭表示信息傳遞方向。試完成以下工作：①寫(xiě)出圖A、B、C、D的名稱(chēng)和作用；②簡(jiǎn)述完成指令A(yù)DDY的數(shù)據(jù)通路〔Y為存儲(chǔ)單元地址，本指令功能為(AC)+(Y→〔A〔15分〕MMMMACACBD+1ALUID操作掌握器狀態(tài)存放器5、以下圖所示為雙總線構(gòu)造機(jī)器的數(shù)據(jù)通路，IR為指令存放器，PC為程序計(jì)數(shù)器〔具有自增功能M為主存〔受w信號(hào)掌握R為地址存放器R為數(shù)據(jù)緩沖存放器由加、減掌握信號(hào)打算完成何種操作，掌握信號(hào)G掌握的是一個(gè)門(mén)電路“AddR2,R0”指令完成〔R0〕+(R2) R0的功能操作，畫(huà)出其指令周期流程圖，假設(shè)該指令的地址已放PC〔12分〕華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院A〔閉卷〕班級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名 成績(jī)一、填空題，每空一分，此題共15分假設(shè)[x]

=11101100(單符號(hào)位)，則[x/2]補(bǔ)

= ，[x]補(bǔ)

的模為 。補(bǔ)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的刷是按 (填行或列)進(jìn)展；假設(shè)存儲(chǔ)單體的容量為64K，承受雙譯碼且地址線平均送到兩個(gè)譯碼器中,則刷地址計(jì)數(shù)器的模為 。設(shè)指令中形式地址為D,基址存放器為BX，則基址尋址方式時(shí)有效地址E= 。假設(shè)被傳送的數(shù)據(jù)為11011011，假設(shè)承受偶校驗(yàn)技術(shù)，則校驗(yàn)位C= ?！暗刂肪€單雙向傳輸”這句話描述了總線的 特性。馮偌依曼計(jì)算機(jī)的根本原理包括 和 。磁盤(pán)的平均存取時(shí)間由 時(shí)間和平均等待時(shí)間組成對(duì)于7200轉(zhuǎn)的磁盤(pán)而言，其平均等到時(shí)間約為 ms(取整數(shù))。8、在微指令格式設(shè)計(jì)過(guò)程中，有8個(gè)互斥型的微命令被安排到一組，當(dāng)該組承受編碼方法表示時(shí)，微指令格式的相關(guān)字段至少需要 位。設(shè)計(jì)一個(gè)64位全并行的ALU需要 片先行進(jìn)位部件74182。片選信號(hào)為101時(shí)，選定一個(gè)128K8位的存儲(chǔ)芯片，則該芯片的所在存儲(chǔ)單元空間的首地址為 ，末地址為 。二、名詞解釋?zhuān)款}210233、指令系統(tǒng)4、規(guī)格化5、水平型微指令三、簡(jiǎn)答與論述題,此題共34分l.簡(jiǎn)要說(shuō)明承受層次構(gòu)造存儲(chǔ)系統(tǒng)的目的和原理；目前存儲(chǔ)系統(tǒng)分哪幾個(gè)層次?它們?cè)诖鎯?chǔ)系統(tǒng)中所起的作用分別是什么?(8分)什么是總線？總線的仲裁方式解決什么問(wèn)題？簡(jiǎn)述常見(jiàn)的掌握方式及其特點(diǎn)?！?分〕〔8分〕簡(jiǎn)述微程序掌握器的設(shè)計(jì)思想。(10分)四、推斷正誤并改正你認(rèn)為錯(cuò)誤的命題(只能修改畫(huà)線局部)(1*5=5分)、Cache程序員透亮〔〕2、浮點(diǎn)數(shù)的準(zhǔn)確度由階碼的位數(shù)打算()3、控存中存放解釋指令執(zhí)行的微程序和數(shù)據(jù)()4、指令操作碼字段的位數(shù)打算了指令系統(tǒng)中指令的數(shù)量()5、多操作數(shù)指令可以是單字長(zhǎng)指令21(〕1X=7〔29/3，Y=5×〔5/35位步驟。(8分)2x＝-0.01011，y＝0.010112x-y(53X=+0.1101Y=+0.1011用補(bǔ)碼一位乘法求XY〔8分〕六、CPU構(gòu)造如以下圖所示，其中包括一個(gè)累加器AC、一個(gè)狀態(tài)存放器和其他幾個(gè)存放器。各局部之間的連線表示數(shù)據(jù)通路，箭頭表示信息傳遞方向。試完成以下工作：①寫(xiě)出圖A、B、C、DADDY〔Y元地址，本指令功能為(AC)+(Y)→〔AC〔15分〕MMMMACACBD+1ALUID操作掌握器狀態(tài)存放器參考答案一、填空〔每空1分，共15分〕1111011，28 〕行，28 〔B〕+D 4).0 5．功能和電氣6)存儲(chǔ)程序,程序掌握7)尋道,4 8)4 9)．5 10)．0A000H,0BFFFFH二、名詞解釋〔每題210〕1、中斷I/OCPU行處理外部或特別時(shí)間的程序,并在該程序執(zhí)行完畢后又返回被終止的程序的過(guò)程.2、組相聯(lián)映射CACHECACHECHACHE分行,映射時(shí),數(shù)據(jù)塊所在主存的組和CHACHE,CACHE定后,主存的該數(shù)據(jù)塊則可以被映射到在該組的任意行.3、指令系統(tǒng)任何計(jì)算機(jī)所包含的全部指令的集合.指令系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)的硬件構(gòu)造和性能?chē)?yán)密相關(guān).4、規(guī)格化就是對(duì)浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)進(jìn)展處理的一種方法,該方法規(guī)定,當(dāng)浮點(diǎn)數(shù)的尾數(shù)雙符號(hào)位與最高數(shù)據(jù)位不全都時(shí)候,承受左移或右移尾數(shù),同時(shí)同步增大或削減階碼,直到將浮點(diǎn)數(shù)的尾數(shù)雙符號(hào)位變化成最高數(shù)據(jù)位全都.5、水平型微指令一次能定義并執(zhí)行多個(gè)微操作的微指令稱(chēng)為水平型微指令,一般有操作掌握字段、判別測(cè)試點(diǎn)。三、簡(jiǎn)答與論述題l.要點(diǎn)：目的:滿(mǎn)足執(zhí)行程序?qū)Ω咚俣取⒋笕萘看鎯?chǔ)空間的需要〔2分〕原理：局部性原理 (2分)目前分成CHCHE-----主存—輔存三個(gè)層次 (2分)其中前者解決主存速度慢的問(wèn)題，后者解決主存容量小的缺乏.(1分,2分)要點(diǎn):總線是計(jì)算機(jī)各大部件之間的連接線，分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和掌握總線三類(lèi).(1分)總線的仲裁解決多部件爭(zhēng)用總線的問(wèn)題 (1分)常見(jiàn)的仲裁方式包括：串行連接查詢(xún)、計(jì)數(shù)器定時(shí)查詢(xún)和獨(dú)立懇求三種方式，(3分)特點(diǎn)分別為系統(tǒng)簡(jiǎn)潔擴(kuò)展，但速度慢、優(yōu)先級(jí)固定、單點(diǎn)故障明顯；優(yōu)先級(jí)敏捷，沒(méi)有單點(diǎn)故障，但速度慢；優(yōu)先級(jí)敏捷、響應(yīng)速度快，沒(méi)有單點(diǎn)故障。 (3分)要點(diǎn)：查找操作數(shù)據(jù)或指令地址的方法.(1分)多種尋址方式的目標(biāo)是為了解決指令中操作數(shù)字段位數(shù)不夠,從而限制了尋址范圍和操作數(shù)大小,另外,設(shè)置多種尋址方式也為程序設(shè)計(jì)供給了肯定的敏捷性.(4間接尋址圖(3要點(diǎn):在分析特定CPU構(gòu)造和相關(guān)硬件環(huán)境的根底上(這句話很重要,2分),仿照程序設(shè)計(jì)的方法，畫(huà)出在特定硬件環(huán)境下每條指令的指令周期流程圖(2分),把完成每條指令所需要的操作掌握信號(hào)進(jìn)展優(yōu)化和時(shí)間同步編寫(xiě)成微指令，然后存放到一個(gè)只讀存儲(chǔ)器(控存)中(3分執(zhí)行每條微指令中規(guī)定的微操作,從而完成指令的功能,重復(fù)這一過(guò)程,直到該程序的全部指令完成(2).微程序掌握器的設(shè)計(jì)承受了存儲(chǔ)技術(shù)和程序設(shè)計(jì)技術(shù)，使簡(jiǎn)單的掌握規(guī)律得到簡(jiǎn)化，從而推動(dòng)了微程序掌握器的廣泛應(yīng)用.(1分)對(duì)錯(cuò)誤命題只推斷不改正或改正不正確均不得分15〕1、2、修改成:浮點(diǎn)數(shù)的準(zhǔn)確度由尾數(shù)的位數(shù)打算或:浮點(diǎn)數(shù)的范圍由階碼的位數(shù)打算3、修改成:控存中存放解釋指令執(zhí)行的微程序4、5、五、計(jì)算題〔此題三道小題，共21分〕要點(diǎn)：設(shè)階碼和尾數(shù)均承受雙符號(hào)位表示,則[X]

=0011100.11101[Y]補(bǔ)

=0010100.101 (1補(bǔ)求出階差:=[X] +[-Y]=00111+11011=00010,階差為2YX階碼 階碼[Y]

=0011100.00101 (1補(bǔ)3)求出尾數(shù)和00.11101+00.00101=01.00010 (2分)規(guī)格化并推斷結(jié)果溢出由于尾數(shù)運(yùn)算的雙符號(hào)位不同,因此,需要對(duì)結(jié)果進(jìn)展左移規(guī)格化,并將階碼加1,則[X+Y]補(bǔ)

=01000,00.10010 (2由于階碼的雙符號(hào)位不同,因此,該浮點(diǎn)運(yùn)算結(jié)果發(fā)生溢出,且是正溢出(2分)2、要點(diǎn):解;[X]

=11.10101,[Y]

=00.01011補(bǔ)[2X]補(bǔ)

補(bǔ)=11.01010, [-Y]

11.10101 (2分)補(bǔ)[2X]補(bǔ)

+ [-Y]補(bǔ)

10.11111 (2分)結(jié)果的雙符號(hào)位不同,故運(yùn)算結(jié)果溢出.。 〔1分〕3、要點(diǎn):1)[X]補(bǔ)

=0.11