華僑大學計算機科學與技術學院計算機組成原理歷年考研真題大全

華僑大學計算機科學與技術學院848計算機組成原理歷年考研真題匯編最新資料，WORD格式，可編輯修改!TOC\o"1-5"\h\z第一部分歷年考研真題匯編32015年華僑大學計算機科學與技術學院848計算機組成原理考研真題3第二部分兄弟院校真題匯編92014年北京科技大學869計算機組成原理考研真題92013年北京科技大學869計算機組成原理考研真題182009年北京科技大學829計算機組成原理考研真題27第一部分歷年考研真題匯編2015年華僑大學計算機科學與技術學院848計算機組成原理考研真題華僑大學2015年碩士研究生入學考試專業(yè)課試卷（答案必須寫在答題紙上）招生專業(yè)模式識別與智能系統(tǒng)科目名稱計算機組成原理科目代碼848一、選擇題（本題共15題，每題2分，共30分）.從器件角度看，計算機經(jīng)歷了五代變化。但從系統(tǒng)結構看，至今絕大多數(shù)計算機仍屈于計算機。A.并行B.馮?諾依曼C.圖靈D.串行.馮?諾依曼計算機中指令和數(shù)據(jù)均以二進制形式存放在存儲器中，CPU區(qū)分它們的依據(jù)是oA.指令操作碼的譯碼結果B.指令和數(shù)據(jù)的尋址方式C.指令周期的不同階段D.指令和數(shù)據(jù)所在的存儲單元.浮點數(shù)加減運算過程一般包括對階、尾數(shù)運算、規(guī)格化、舍入和溢出判斷等步驟。設浮點數(shù)的階碼和尾數(shù)都采用補碼表示，且位數(shù)分別為5位和7位（均含2位符號位）。若有兩個數(shù)X=2'x29/32、Y=2sx5/8,則浮點加法計算X+Y的最終結果是。A.001111100010B.001010001000C.010000010001D.發(fā)生溢出.虛擬存儲技術主要解決存儲器的問題。A,速度B.擴大存儲容量C.成本D.前三者兼顧.某DRAM芯片，其存儲容量為512Kx8位，該芯片的地址線和數(shù)據(jù)線的數(shù)目是。A.512和3B.512和8C.19和3D.19和8.在定點二進制運算器中，減法運算一般通過來實現(xiàn)。A.原碼運算的二進制減法器B.補碼運算的二進制減法器C.原碼運算的十進制加法器D.補碼運算的二進制加法器.在機器數(shù)的表示中，零的表示形式唯一的是<,A.原碼B.補碼C.反碼D.都不是.寄存器間接尋址方式中，操作數(shù)在oA.主存單元B.通用寄存器C.程序計數(shù)器D.堆棧.流水CPU是由一系列叫做“段”的處理部件組成。在處理一段可以完全并行執(zhí)行的指令序列時，相比于具備m個并行部件的CPU,一個m段流水CPU的吞吐能力。A.小于前者B.大于前者C.具備同等水平D.無法比較.某計算機的控制器采用微程序控制方式，微指令中的操作控制字段采用字段直接編碼法，共有33個微命令，構成5個互斥類，分別包含7、3、12、5和6個微命令，則操作控制字段至少有oA.5位B.6位C.15位D.33位.直接映射cache的主要優(yōu)點是實現(xiàn)簡單。這種方式的主要缺點是oA.它比其他cache映射方式價格更貴B.如果使用中的2個或多個塊映射到cache同一行，命中率則下降C.它的存取時間大于其它cache映射方式D.cache中的塊數(shù)隨著主存容質(zhì)增大而線性增加12.下列陳述中正確的是oA.在DMA周期內(nèi)，CPU不能執(zhí)行程序B.中斷發(fā)生時，CPU首先執(zhí)行入棧指令將程序計數(shù)器的內(nèi)容保護起來C.DMA傳送方式中，DMA控制器每傳送一個數(shù)據(jù)就竊取一個指令周期D.輸入輸出操作的最終目的是要實現(xiàn)CPU與外設之間的數(shù)據(jù)傳輸.CRT的顏色數(shù)為256色，則刷新存儲器每個單元的字長是。A.256位B.16位C.8位D.7位TOC\o"1-5"\h\z.假設某計算機按字編址，Cache有4個行，Cache和主存之間交換的塊大小為I個字。若Cache的內(nèi)容初始為空，采用2路組相聯(lián)映射方式和LRU替換算法，當訪問的主存地址依次為0,4,8,2,0,6,8,6,4,8時，命中Cache的次數(shù)是。A.1B.2C.3D.4.某CPU主頻為1.03GHz,采用4級指令流水線，每個流水段的執(zhí)行需要1個時鐘周期,假設CPU執(zhí)行了100條指令，在其執(zhí)行過程中，沒有發(fā)生任何流水線阻塞，此時流水線的吞吐率為OA.0.25X10"條指令/秒B.0.97X10,條指令/秒C.L0X10"條令/秒D.1.03X10"條指令/秒二、填空題（本題共20空，每空3分，共60分）.-27/64表示成IEEE754標準的32位浮點規(guī)格化數(shù)是（16進制表示）CO。.某計算機字長32位，其存儲容量為64MB,若按字編址，它的存儲系統(tǒng)的地址線至少需要條。.設存儲器容量為32字，字長為64位，模塊數(shù)用=4,存儲周期T=200ns,總線傳送周期T=50ns,數(shù)據(jù)總線寬度為64位，采用交叉存儲器組織方式，其帶寬是（31。.任何指令周期的第一階段必定是迪周期。.假設變址寄存器R的內(nèi)容1000H,指令中的形式地址為2000H：地址1000H中的內(nèi)容為2000H,地址2000H中的內(nèi)容為3000H,地址3000H中的內(nèi)容為4000H,則變址尋址方式下訪問到的操作數(shù)是一〈51..為了實現(xiàn)CPU對主存儲器的讀寫訪問，它們之間的連線按功能劃分應當包括處、⑺、控制總線三類.在CPU1'：1）保存當前正在執(zhí)行的指令的寄存器是?；2）保存當前正在執(zhí)行的指令地址的寄存器是:3）保存下一條要執(zhí)行的指令地址的寄存器是，（10）:4）算術邏輯運算結果通常放在（11）和通用寄存器。.在計算機系統(tǒng)中，CPU對外圍設備的管理除程序查詢方式、程序中斷方式外，還有（12）方式和（13）方式o.一個組相聯(lián)映射的Cache,有128塊，每組4塊，主存共有16384塊，每塊64個字，則主存地址共（14）位,其中主存字塊標記應為_包皂_位，組地址應為（16）位，Cache地址共（17）位。.影響流水線性能的控制相關是由081指令引起的。.在Cache-主存的地址映射方式中，（19）方式靈活性最強。.磁盤上使用半徑不同的同心圓來保存數(shù)據(jù)信息，這些同心圓稱為（20）.三、綜合題（本題共5題，共60分）（5分）存儲系統(tǒng)中加入cache存儲器的目的是什么？有哪些地址映射方式，各有什么特點？（5分）假設某機器有80條指令，平均每條指令由4條微指令組成，其中有一條取指微指令是所有指令公用的。已知微指令長度為32位，請估維控制存儲器的容量。（15分）某磁盤存儲器轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分,共有4個記錄面,道密度為5道/mm,每道記錄信息為12288字節(jié)，最小磁道直徑為230nm1,共有275道。問：1）磁盤存儲器的容量是多少？（4分）2）最高位密度與最低位密度是多少？（6分）3）磁盤數(shù)據(jù)傳輸率是多少？（3分）4）平均等待時間是多少？（2分）（16分）處PU共有16根地址線，8根數(shù)據(jù)線，使用硒作為訪存控制信號（低電平有效），用前作為讀/寫控制信號（高電平為讀，低電平為寫）。現(xiàn)有芯片及各種門電路如下圖所示（門電路自選）。8KX8位32Kx8也8KX8位16Kxi位4KX4位74138語碼器（￡.%,品為控制爆CB.A為變盤冷入用為筠出匐設定存儲芯片地址空間分配為:0?8191為系統(tǒng)程序區(qū);8192?32767為用戶程序區(qū)；最大4K地址空間為系統(tǒng)程序工作區(qū)。請完成下列設計：1）指出選用的存儲芯片類型及各白所需的數(shù)目。（6分）2）畫出具有詳細的片選邏輯電路的CPU與存儲器的連接框圖。（要求給出設計分析過程：如數(shù)據(jù)線、地址線和片選線的分配說明，詳細的片選邏輯關系等）（10分）（19分）某16位計算機中，帶符號整數(shù)用補碼表示，數(shù)據(jù)Cache和指令Cache分離。下表給出了指令系統(tǒng)中部分指令格式，其中Rs和Rd表示寄存器,mem表示存儲單元地址,（x）表示寄存器x或存儲單元x的內(nèi)容。名稱指令的匯編格式指令功能加法指令ADDRd(Rs)。(Rd)fRd冕術/邏輯左移SHLRd2*(Rd)-*Rd算術右移SHRRd(Rd)/2-Rd取數(shù)指令LOADRd,memrRd存數(shù)指令STORERshmem(Rs)f肥皿該計算機采用5段流水方式執(zhí)行指令，分別是取指機F）、譯碼,讀寄存器（ID）、執(zhí)行/計算有效地址任X）、訪問存儲器做）和結果寫回寄存器（WB3流水線采用“按序發(fā)射，按序完成”方式，沒有采用旁路等轉(zhuǎn)發(fā)技術處理數(shù)據(jù)相關I并且同一個寄存器的讀和寫操作不能在同一個時鐘周期內(nèi)進行.請回答下列問題.】）若int■型變量:乂的值為-513,存放在寄存器R1中，則執(zhí)行指令“SHR駛1”后，R1的內(nèi)容是多少？（用十六進制表示）（3分）2）若某個時間段中，有連續(xù)的4條指令進入流水在其執(zhí)行過程中沒有發(fā)生任何阻塞，則執(zhí)行這4條指令所需的加鐘周期數(shù)為多少？（3分）3）若高級語言程序中某賦值語句為乂=a+b,x>a和b均為int型變量，它們的存儲單元地址分別表示為以］、［亂I和［b］。該語句對應的指令序列及其在指令流水線中的執(zhí)行過程如下：編號指令liLOADRlr[a]LLOAD陶Lb]LADDRI,R2LSTORE咯[x]時間單元指令1234567891011121314LIFIDEXMWBLIFIDEXWBLIFIDEX11WELIFIDEX肥則這4條指令執(zhí)行過程中，1的T口段和「的TF段被阻塞的原因答是什么？（4分）第二部分兄弟院校真題匯編2014年北京科技大學869計算機組成原理考研真題試題編號：869試題名稱：計算機組成原理適用專業(yè)：計算機科學與技術、軟件工程、計算機技術（專業(yè)學位）、軟件工程（專業(yè)學位）說明：所有答案必須寫在答題紙上，做在試題或草稿紙上無效。一、填空（滿分40分，每題2分）1．存儲程序原理是指=，它是=型計算機體系結構的核心思想。2．設浮點數(shù)長16位，高8位是階碼，含1位階符，低8位是尾數(shù)，含1位數(shù)符，階碼和尾數(shù)均用補碼表示，基值（底）為2，尾數(shù)為規(guī)格化、無隱藏位，機器數(shù)為FC60H的十進制真值是二，十進制真值11/128的規(guī)格化浮點編碼是=（16進制助記形式）。.已知［x］補=x0.x1x2...x,貝U［-x］補=。.設機器數(shù)長8位，定點小數(shù)，最高位是符號位，蘭的原碼是128=—35的補碼是二。64.若浮點數(shù)格式中階碼的底一定，且尾數(shù)采用規(guī)格化表示法，則浮點數(shù)的表示范圍取決于=的位數(shù)，而精度取決于的位數(shù)。.半導體隨機讀寫存儲器包括=和=，前者的速度比后者快，但集成度不如后者高。.存儲系統(tǒng)中，CPU能直接訪問=和=，但不能直接訪問磁盤和光盤。.設主存儲器容量為64Kx32位，則CPU中用做主存接口的寄存器MAR的位數(shù)是二,MBR的位數(shù)是二。.中斷周期前的CPU工作周期是二,中斷周期后的CPU工作周期是=。.移碼表示法主要用于表示=，以利于在加減運算的=操作中比較大小。.某機指令字長24位，定長操作碼，共能完成129種操作，采用單地址格式可直接尋址的范圍是=，采用二地址格式指令，可直接尋址范圍是=。.用74181和74182組成64位多重進位運算器，則需=片74181和=片74182。13．寄存器間接尋址方式中，操作數(shù)存放在=，寄存器中存TOC\o"1-5"\h\z放的是=。CPU從二取出一條指令并執(zhí)行這條指令的時間稱為15．微程序中的微指令是指=。.當前正在執(zhí)行的指令保存在CPU的二寄存器中，運算結果如溢出、為負、為零等狀態(tài)標志保存在CPU的二寄存器中。.設相對尋址的轉(zhuǎn)移指令占兩個字節(jié),第一字節(jié)是操作碼，第二字節(jié)是用補碼表示的相對位移量，若轉(zhuǎn)移指令地址為200aH，要求轉(zhuǎn)移到2002H，則該轉(zhuǎn)移指令第二字節(jié)內(nèi)容為=。.為運算器構造的簡單性，運算方法中常采用=加減法、=乘除法或補碼乘除法。.組合邏輯控制器的基本思想是：某一微操作控制信號是=譯碼輸出，=信號和各種狀態(tài)信號的邏輯函數(shù)。.組合邏輯控制器所采用的三級時序是指=、=和脈沖等三級。二、選擇(滿分30分，每題1分).一個8位的二進制整數(shù)，若采用補碼表示，且由3個“1”和5個“0”組成，則最小值為。A.-127B.-32C.-125D.-3.下列數(shù)中最大的數(shù)是。A.(10011001)2B.(227)8C.(98)D.(152)1610.若浮點數(shù)用補碼表示，則判斷運算結果是否為規(guī)格化數(shù)的方法是。A.階符與數(shù)符相同為規(guī)格化數(shù).階符與數(shù)符相異為規(guī)格化數(shù)C.數(shù)符與尾數(shù)小數(shù)點后第一位數(shù)字相異為規(guī)格化數(shù)D.數(shù)符與尾數(shù)小數(shù)點后第一位數(shù)字相同為規(guī)格化數(shù)4.假定下列字符碼中有奇偶校驗位，但沒有數(shù)據(jù)錯誤，采用偶校驗的字符碼是。A.11001011B.11010110C．11001001D．110000015．計算機的存儲器采用分級方式是為了。A.減少主機箱的體積B.解決容量、速度、價格三者之間的矛盾C.存儲大量數(shù)據(jù)方便D.操作方便6．下面所述不正確的是。A.RAM可隨機存取信息，掉電后信息丟失B.訪問RAM時，訪問時間與單元的物理位置無關C.內(nèi)存中存儲的信息均是不可改變的D.隨機存儲器和只讀存儲器可統(tǒng)一編址.某計算機字長32位，存儲容量為4忖8,若按半字編址，它的尋址范圍是A.4MB.3MC.2MD.1M.在定點二進制運算器中，減法運算一般通過來實現(xiàn)。A.原碼運算的二進制減法器.補碼運算的二進制減法器C.補碼運算的十進制加法器D.補碼運算的二進制加法器在向下生成的堆棧中，如果入棧指令PUSHX的操作定義為：SP-(SP)+1,M(SP)-M(X),則出棧指令POPX應定義為。A.SP-(SP)-1,M(X)-M(SP)SP-(SP)+1,M(X)-M(SP)C.M(X)-M(SP),SP-(SP)-1D.M(X)-M(SP),SP-(SP)+1.以下四種類型指令中，執(zhí)行時間最長的是。RR型RS型SS型SR型.微程序控制器中，機器指令與微指令的關系是。A.每一條機器指令由一條微指令來執(zhí)行B.每一條機器指令由一段微指令編寫的微程序來解釋執(zhí)行C.每一條機器指令組成的程序可由一條微指令來執(zhí)行D.一條微指令由若干條機器指令組成12．從控制存儲器中讀取一條微指令并執(zhí)行相應操作的時間叫。A.CPU周期B.微周期C.時鐘周期D.機器周期13．掛接在總線上的多個部件。A.只能分時向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，并只能分時從總線接收數(shù)據(jù)B.只能分時向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，但可同時從總線接收數(shù)據(jù)C.可同時向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，并同時從總線接收數(shù)據(jù)D.可同時向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，但只能分時從總線接收數(shù)據(jù)14.單地址指令中為了完成兩個數(shù)的算術運算，除地址碼指明的一個操作數(shù)外，另一個常需采用。A.堆棧尋址方式B.立即尋址方式C.隱含尋址方式D.間接尋址方式15.同步控制是。A.只適用于CPU控制的方式B.只適用于外圍設備控制的方式C.由統(tǒng)一時序信號控制的方式D.所有指令執(zhí)行時間都相同的方式.為了便于實現(xiàn)多級中斷，保存現(xiàn)場信息最有效的辦法是采用。A.通用寄存器B.堆棧C.存儲器D.外存.下面浮點運算器的描述中正確的句子是：。A.尾數(shù)部件只進行乘法和除法運算B.階碼部件可實現(xiàn)加、減、乘、除四種運算C.階碼部件只進行階碼相加、相減和比較操作D.尾數(shù)部件只進行乘法和減法運算18．在定點數(shù)運算中產(chǎn)生溢出的原因是。A.運算過程中最高位產(chǎn)生了進位或借位B.參加運算的操作數(shù)超出了機器表示的范圍C.寄存器的位數(shù)太少，不得不舍棄最低有效位D.運算的結果超出了機器的表示范圍19．在浮點數(shù)加減法的對階過程中，。A.將被加（減）數(shù)的階碼向加（減）數(shù)的階碼看齊B.將加（減）數(shù)的階碼向被加（減）數(shù)的階碼看齊C.將較大的階碼向較小的階碼看齊D.將較小的階碼向較大的階碼看齊20．四片74181和1片74812器件相配合，具有如下進位傳遞功能A.串行進位B.組內(nèi)先行進位，組間先行進位C.組內(nèi)先行進位，組間串行進位D.組內(nèi)串行進位，組間先行進位21．指令系統(tǒng)采用不同尋址方式的目的是。A.實現(xiàn)存貯程序和程序控制。B.縮短指令長度，擴大尋址空間，提高編程靈活性。C.可直接訪問外存。D.提供擴展操作碼的可能并降低指令譯碼的難度。22．系統(tǒng)總線地址的功能是。A.選擇主存單元地址B.選擇進行信息傳輸?shù)脑O備C.選擇外存地址D.指定主存和I/O設備接口電路的地址23．算術右移指令執(zhí)行的操作是。A.符號位填0,并順次右移1位，最低位移至進位標志位B.符號位不變，并順次右移1位，最低位移至進位標志位C.進位標志位移至符號位，順次右移1位，最低位移至進位標志位D.符號位填1,并順次右移1位，最低位移至進位標志位24．某寄存器中的值有時是地址，因此只有計算機的才能識別它。A.譯碼器B.判斷程序C.指令D.時序信號25．在虛擬存貯器中，當程序正在執(zhí)行時，由完成地址映射。A.程序員B.編譯器C.裝入程序D.操作系統(tǒng)26．周期挪用方式常用于方式的輸入/輸出中。A.DMAB.中斷C.程序傳送D.通道27.至今為止，計算機中的所有信息仍以二進制方式表示的理由是。A.節(jié)約元件B.運算速度快C.物理器件的性能決定D.信息處理方便28.下列敘述中正確的是。A.只有I/O指令可以訪問I/O設備。B.在統(tǒng)一編址下，不能直接訪問I/O設備。C.訪問存儲器的指令一定不能訪問I/O設備。D.在具有專門I/O指令的計算機中，I/O設備才可以單獨編址。29.在各種I/O方式中，中斷方式的特點是。A.CPU與外設串行工作，傳送與主程序串行工作。B.CPU與外設并行工作，傳送與主程序串行工作。C.CPU與外設串行工作，傳送與主程序并行工作。D.CPU與外設并行工作，傳送與主程序并行工作。30.某計算機的控制器采用微程序控制方式，微指令中的操作控制字段采用分段直接編碼法，共有26個微命令，構成4個互斥類，分別包含3、5、12和6個微命令，則操作控制字段至少有位。A.4B.12C.15D.26三、簡答題（滿分30分，每題5分）1.什么是軟件與硬件的邏輯等效性，并舉出兩個實例。

2．畫出微程序控制器的構成框圖，并說明各部分的功能。.某四位加法器的四位進位信號分別為C、C、C、C,低位來的信號為C,請分別按下述兩種方式寫出C、C、C、C的邏輯表達式。10（1）串行進位方式4（6分）已知X=-0.0110101X211,Y=0.1100100X2（6分）已知X=-0.0110101X211,Y=0.1100100X2-11（此處數(shù)均為二進制）。浮點數(shù)階碼用4位移碼,尾數(shù)用8位補碼表示（含符號位）,（1）寫出X,Y的浮點數(shù)表示（要求格式：數(shù)符階碼尾數(shù)）。（2）計算X+Y,要求給出運算過程（舍入采用0舍1入法）。（3）如何判斷浮點補碼加減運算是否溢出?并說明發(fā)生溢出時如何處理？并判斷上述運算結果是否溢出。（7分）有一個全相聯(lián)Cache系統(tǒng)，Cache由8個塊構成，CPU送出的主存地址流序列分別為：14、18、14、18、8、4、8、10,求（1）每次訪問后，Cache的地址分配情況。4．當指令系統(tǒng)和數(shù)據(jù)通路結構確定后，給出組合邏輯控制器的設計步驟。比較組合邏輯控制器和微程序控制器的特點。.以打印機輸出為例說明中斷的全過程，并比較中斷方式和DMA方式的特點。.比較Cache和虛擬存儲器，說明它們的相似點與不同。四、綜合題（共50分）.（6分）（1）定點補碼加減運算溢出判斷的三種方法是什么？分別列出邏輯表達式并加以說明。（2）已知機器字長8位，x=-0.0111100,y=+0.1100100,求[x],[-x]，[y]，[-y]，x+y=？，x-y=？要求給出運算器的計算過程，并補用溢出補判別方法補判斷結補果是否溢出。.（4分）已知X=0.1010,Y=-0.1101,用原碼一位乘法計算X*Y=？其中寄存器、加法器的寬度均為4位,要求寫出詳細計算過程與說明。[Y]=[Y]=原X*Y=[X*Y]=原實現(xiàn)的具體過程：C（進位觸發(fā)器）P（部分積寄存器）Y（除數(shù)寄存器）說明（2）當Cache的容量換成4個塊，地址流為6、15、6、13、11、10、8、7時，求采用先進先出替換算法的相應地址分配和操作。5．（3分）設指令字長為16位,每個操作數(shù)的地址碼為6位,指令有零地址、一地址、二地址3種格式。（1）設指令系統(tǒng)的操作碼長度和位置固定，若零地址指令有M種，一地址指令有N種，則二地址指令最多有幾種？（2）采用擴展操作碼技術，二地址指令最多有幾種？（3）采用擴展操作碼技術，若二地址指令有P條，零地址指令有Q條，則一地址指令最多有幾種？6．（6分）設某機存儲字長、指令字長和機器字長均相等，該機的指令格式如下：OP5M3A8其中，A為形式地址，補碼表示（包括一位符號位）；M為尋址方式，M=0立即尋址；M=1直接尋址（此時A視為無符號數(shù)）；M=2間接尋址（此時A視為無符號數(shù)）；M=3變址尋址（A為位移量，變址寄存器為R）；M=4相對尋址。x求：（1）該指令格式能定義多少種不同的操作？立即尋址操作數(shù)的范圍是多少？（2）寫出各種尋址方式（M=1、2、3、4）計算有效地址的表達式。（3）當M=1、2、4時，能訪問的最大主存空間為多少機器字？7.（8分）某半導體存儲器容量4K義8位。其中固化區(qū)2K義8位（低地址），用1KX8位的EPROM芯片組成；隨機讀寫區(qū)2K義8位（高地址），由2K義4位的SRAM芯片組成。地址總線A-A,雙向數(shù)據(jù)總線D—D,R/W控制讀寫。試問：（1）數(shù)據(jù)緩沖寄存器多11少位0？地址寄存器多少7位？0（2）二種芯片各需多少片？求每片芯片的片選邏輯式與地址分配完成下表。（3）設計并完成該存儲器邏輯圖，注明芯片與地址總線、數(shù)據(jù)總線和R/W信號線的聯(lián)結，并實現(xiàn)片選邏輯。芯片編號芯片類型芯片容量芯片地址片選邏輯表達式地址范圍1EPROM1KA9~A0CS二12CS二23CS二34CS二/

邏輯圖：D~DD7~D4R3/W地址A11~A08.0(10分)某計算機的數(shù)據(jù)通路如下圖所示，其中M一主存，MBR一主存數(shù)據(jù)寄存器，MAR一主存地址寄存器，R?R一通用寄存器，IR一指令寄存器，PC一程序計數(shù)器(具有自增能力)，C、口一暫存器，ALU-算術邏輯單元，移位器一左移、右移、直通傳送。所有雙向箭頭表示信息可以雙向傳送。請按數(shù)據(jù)通路圖畫出下列指令的指令周期流程圖：MOVR1,-(R2),指令功能是(R2)TfR2,(區(qū)))一R1。ADD(R1),(R)+,指令功能是(耳川依)))(R1)1,(R2)+1-R2O2013年北京科技大學869計算機組成原理考研真題試題編號：869試題名稱：計算機組成原理適用專業(yè)：計算機科學與技術、軟件工程、計算機技術（專業(yè)學位）、軟件工程（專業(yè)學位）說明：所有答案必須寫在答題紙上，做在試題或草稿紙上無效。一、選擇（滿分20分，每題1分）1．計算機中采用補碼運算的目的是為了（）A.與手工運算方式保持一致B.提高運算速度C.簡化計算機的設計D.提高運算的精度2．下列敘述中，不正確的是（）A.串行加法器位數(shù)越多加法時間越長B.超前進位加法器位數(shù)越多高位電路越復雜C.串行加法器比超前進位加法器的加法時間長的原因是串行加法器進位串行傳遞D.串行加法器比超前進位加法器的加法時間長的原因是串行加法器高位電路復雜3．A．IEEE754的浮點數(shù)C1E00000h代表的真實數(shù)值是（3．A．-7.0hexB．-28.0C．-14.0D．14.04．關于海明校驗碼的說法中，正確的是（）A.只能檢測出一位出錯B.能檢測出兩位同時出錯C.不能指出哪一位出錯D.能糾正兩位錯誤5．以下幾種存儲器中，存取速度最快的是（）A．CacheB.寄存器C.內(nèi)存D.閃存.關于DRAM刷新的說法中，錯誤的是（）A.刷新是通過對存儲單元進行“讀但不輸出數(shù)據(jù)”的操作來實現(xiàn)的B.刷新時指對DRAM中的存儲電容重新充電C.由于DRAM內(nèi)部設有專門的刷新電路，所以訪存期間允許刷新D.刷新是按行進行的.在程序的執(zhí)行過程中，Cache與主存的地址映射是由（）A.操作系統(tǒng)來管理的.硬件自動完成的C.硬件和軟件共同完成的D.編譯器和程序員調(diào)度的.當訪問Cache系統(tǒng)失效時，通常不僅主存向CPU傳送信息，同時還需要將信息寫入Cache,在此過程中傳送和寫入的信息數(shù)據(jù)寬度各為（）A.字，塊.字，字C.塊，頁D.塊，塊關于Cache的說法中，正確的是（）A.Cache的容量與主存容量的差距越大越好B.采用直接映像時，Cache無需考慮替換問題C.采用直接映像時，一般用最近最少使用替換算法D.如果采用最優(yōu)替換算法，則Cache的命中率可達到100%10.存儲中，信息按對齊方式存儲（整數(shù)邊界方式存儲）的含義是（）A.信息的字節(jié)長度必須是整數(shù)B.信息單元的字節(jié)長度必須是整數(shù)C.信息單元的存儲地址必須是整數(shù)D.信息單元的存儲地址是其節(jié)長度的整數(shù)倍11.虛擬存儲器中關于頁表、快表和慢表敘述中正確的是（）A.快表與慢表都存儲在主存中，但快表比慢表容量小B.快表采用了優(yōu)化搜索算法，因此查找速度快C.快表采用高速存儲器件組成，按查找內(nèi)容訪問，因此比慢表查找速度快D.快表比慢表命中率高，可以得到更多的搜索結果12.虛擬存儲器不能解決的問題是（）A.存儲系統(tǒng)成本高B.編程空間受限C.訪問速度慢D.程序空間到物理空間的轉(zhuǎn)換13．若指令中地址碼給出的是操作數(shù)有效地址，這種尋址方式為（）A.立即尋址B.直接尋址C.間接尋址D.相對尋址14．計算機指令中要用到的操作數(shù)一般可來自（）部件A.通用寄存器B.內(nèi)存存儲單元C.外設接口中的寄存器D.以上三種均可以15.CPU功能不包括（）A.執(zhí)行指令B.執(zhí)行子程序調(diào)用C.執(zhí)行DMA操作D.檢測并響應中斷16.在計算機中，存放微指令的控制存儲器隸屬于（）A.外存B.高速緩存C.內(nèi)存D.CPU17.在一個微指令周期中（）A.只能執(zhí)行一個微操作B.能順序執(zhí)行多個微操作C.能并行執(zhí)行多個互斥微操作D.能并行執(zhí)行多個相容微操作18.下列說法正確的是（）A.取指周期一定等于機器周期B.指令字長等于存儲字長的前提下，取指周期等于機器周期C.指令字長等于機器字長的前提下，取指周期等于機器周期D.取指周期與機器周期沒有必然的聯(lián)系19.采用DMA方式傳送數(shù)據(jù)時，每傳送一個數(shù)據(jù)就要占用一個（）A.指令周期B.中斷周期C.存儲周期D.節(jié)拍周期20．對于單重中斷處理過程，說法不正確的是（）A.中斷請求是中斷源發(fā)出并送給CPU的控制信號CPU在每個機器周期后要檢查是否有中斷請求C.開中斷是為了CPU能相應嵌套的中斷請求D.在進入中斷設備服務程序之前不需要開中斷二、填空（滿分40分，每題2分）.某機器字長32位，其中一位符號位，定點小數(shù)補碼最大數(shù)最小數(shù)為.若定點整數(shù)64位，含一位符號位，補碼表示，則所能表示的絕對值最大的負數(shù)為。.小端次序的機器上，四字節(jié)數(shù)據(jù)12345678H按字節(jié)地址由小到大的存儲序列為。.某存儲系統(tǒng)中，主存容量是Cache容量的1024倍，Cache被分為8個塊，當主存地址和Cache地址采用直接映像方式時，地址映射表的大小為（假設不考慮一致維護位）.一個帶有Cache的計算機系統(tǒng)中，Cache的容量為256KB,主存的容量為1024MB，則Cache-主存層次的等效容量為。TOC\o"1-5"\h\z.在頁面尺寸為4KB的頁式存儲管理中，頁表中的內(nèi)容依次是2、5、6、8、7、11，則物理地址32773對應的邏輯地址為。.設相對尋址的轉(zhuǎn)移指令占兩個字節(jié)第一字節(jié)是操作碼，第二字節(jié)是用補碼表示的相對位移量，若轉(zhuǎn)移指令地址為2008H，要求轉(zhuǎn)移到2002H，則該轉(zhuǎn)移指令第二字節(jié)內(nèi)容為。.一個五級流水線處理器，連續(xù)向此流水線輸入100條指令，如不考慮沖突情況，在第78個時鐘周期結束時，共執(zhí)行完的指令條數(shù)為條。.設指令字長16位，采用擴展操作碼，操作數(shù)地址需4位，該指令系統(tǒng)已有三地址指令X條，二地址指令Y條，無零地址指令，則一地址指令最多。.假設某計算機共有256個微命令，如果采用字段直接編碼法，若4位為一個段，共需段，操作控制字段需位。.提高加法器運算速度的關鍵是。.減法可以和加法使用同一部件的關鍵是。.在指令格式設計中，采用擴展操作碼技術的目的是：.在浮點數(shù)表示方法中，階碼表示,階碼位數(shù)越多，該浮點數(shù)表示的越大。.采用數(shù)據(jù)校驗碼的目的是。.常用的數(shù)據(jù)校驗碼有奇偶校驗碼、和。.影響流水線性能的主要因素有。.中斷響應過程中，保護程序計數(shù)器PC的作用是。

19．構成控制信號序列的最小單位是。20．在機器碼中，零的表示唯一的碼是和。三、簡答題（滿分30分，每題6分）1．溢出檢測是處理器設計必須考慮的問題，請簡述加/減法運算器的溢出檢測方法，并給出示意電路圖。2．簡述加法運算器中快速進位鏈的作用及其實現(xiàn)原理3．簡述局部性原理，并給出一個程序執(zhí)行中符合某種局部性原理的例子。4．簡述層次存儲系統(tǒng)中快表的組成及作用5．簡述中斷屏蔽字的作用四、綜合題（共40分）.已知X=—0.0n0001X2n,Y=0.1100110X2-10（此處數(shù)均為二進制）。浮點數(shù)階碼用4位移碼，尾數(shù)用8位補碼表示（含符號位）（8分）（1）寫出X,Y的浮點數(shù)表示（要求格式：數(shù)符階碼尾數(shù)）（2）計算X+Y要求給出運算過程（舍入采用0舍1入法），并判斷是否溢出？.請寫出“1位Booth乘法"6x7=42的詳細執(zhí)行過程。其中乘法器寬度為4位，要求按照：執(zhí)行周期、被乘數(shù)、部分積格式寫出執(zhí)行過程;并畫出電路示意圖（8分）.有一個全相聯(lián)Cache系統(tǒng)，Cache由4個塊構成，CPU送出的主存地址流序列為：2，12，9，12，2，8，7，5分別給出先進先出替換算法和最近最少使用替換算法的相應地址分配和操作。（8分）12281228塊分配情況先進先出替換算法最近最少使用替換算法4.設有一臺計算機，其指令長度為16位，指令格式如下:151110g廳$40OPRM1>該指令的功能是(R)-(R)OP(M/D)其中OP為操作碼，占5位；第一操作數(shù)R為寄存器直接尋址，第二操作數(shù)由M和D共同決定尋址方式(M為尋址方式，D為形式地址)且規(guī)定如下：M=000,為立即尋址，D為立即數(shù)；M=001,為相對尋址，D為位移量；M=010,為基址尋址，D為位移量；M=011,為寄存器間接尋址，D為寄存器號；假定要執(zhí)行的指令為加法指令(ADD),存放在002000單元中，D的值為02,該指令執(zhí)行前存儲器內(nèi)容如圖1所示；通用寄存器組、變址寄存器和基址寄存器內(nèi)容如圖2所示。問：當M分別為以下幾種情況時，該指令執(zhí)行后，結果是什么？(要求寫出計算過程)(8分)(1)當M=000時，結果是什么？放在哪個寄存器中？(2)當M=001時，結果是什么？放在哪個寄存器中？(3)當M=010時，結果是什么？放在哪個寄存器中？(4)當M=011時，結果是什么？放在哪個寄存器中？

變址寄存器

^）0200?"基址寄存器變址寄存器

^）0200?"基址寄存器

0020Q4圖2寄存器內(nèi)容5．用增量方式和斷定方式結合法為下圖所示的微指令序列安排微地址。（8分）要求：給出微指令格式并指出微地址至少多少位？給出轉(zhuǎn)移控制條件定義給出具體微指令的微地址安排五、設計題（共20分）某計算機機器字長為8位，系統(tǒng)通用寄存器2個。指令采用變長指令格式，