計算機組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程考試試卷

《計算機組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》課程考試試卷《計算機組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》課程考試試卷2013—2014學(xué)年第二學(xué)期號序《計算機組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》課程考試試卷號序《計算機組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》課程考試試卷（C卷）題號——一~二—四五六七八總分得分專業(yè):年級：考試方式：學(xué)分：考試時間：分鐘號學(xué)閱卷人得分一、填空題（每小題2分，共20分）名姓1、計算機的運算精度與機器的①有關(guān)，為解決精度與硬件成本的矛盾，大多數(shù)計算機使用—②。答：①字長②變字長運算2、若［x1］補=10110111,［x2］原=1.01101，則數(shù)x1的十進制數(shù)真值是①，x2的十進制數(shù)真值是②。答：①-73②-0.71875（號學(xué)閱卷人得分一、填空題（每小題2分，共20分）名姓1、計算機的運算精度與機器的①有關(guān)，為解決精度與硬件成本的矛盾，大多數(shù)計算機使用—②。答：①字長②變字長運算2、若［x1］補=10110111,［x2］原=1.01101，則數(shù)x1的十進制數(shù)真值是①，x2的十進制數(shù)真值是②。答：①-73②-0.71875（給的答案好像有問題，掌握方法即可）級班3、在浮點運算過程中，如果運算結(jié)果的尾數(shù)部分不是①形式，則需要進行規(guī)格化處理。設(shè)尾數(shù)采用補碼表示形式，當(dāng)運算結(jié)果②時，需要進行右規(guī)操作；當(dāng)運算結(jié)果③時，需要進行左規(guī)操作。答：①規(guī)格化②溢出③不是規(guī)格化數(shù)4、將兩個8421BCD碼相加，為了得到正確的十進制運算結(jié)果，需要對結(jié)果進行修正,其修正方法是①。>部、系{院卷試學(xué)大江長答：①兩個8421碼相加后，若相加的和數(shù)＜10，則不需修正，按二進制規(guī)則相加的結(jié)果就是正確的8421碼的和數(shù)；若相加的和數(shù)N10，則需在二進制相加的結(jié)果上加“0110”進行修正。5、Cache使用的是①存儲芯片，主存使用的是②存儲芯片。答：①SRAM②DRAM6、衡量非格式化硬盤的一個磁表面存儲容量的兩個指標(biāo)是①和②。1/8《計算機組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》課程考試試卷《計算機組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》課程考試試卷#/87、 通道程序是由通道控制字組成的，通道控制字也稱通道指令。V8、 運算器的主要功能是進行加法運算。X9、 在規(guī)格化浮點表示中，保持其他方面不變，只是將階碼部分由移碼表示改為補碼表示,則會使該浮點表示的數(shù)據(jù)表示范圍增大。X10、 在生成CRC校驗碼時，采用不同的生成多項式，所得到CRC校驗碼的校錯能力是相同的。X閱卷人得分 四、簡述題（每小題5分，共15分）1、 試述組合邏輯控制器與微程序控制器的組成差別？答：組合邏輯控制器采用組合邏輯技術(shù)實現(xiàn)，其微操作信號發(fā)生器是由門電路組成的復(fù)雜樹形網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的。微程序控制器采用存儲邏輯實現(xiàn)，將微操作控制信號以編碼字（即微指令）的形式存放在控制存儲器中。執(zhí)行指令時，通過依次讀取一條條微指令，產(chǎn)生一組組操作控制信號，控制有關(guān)功能部件完成一組組微操作。微程序控制器的設(shè)計思想和組合邏輯設(shè)計思想截然不同。它具有設(shè)計規(guī)整，調(diào)試、維修以及更改、擴充指令方便的優(yōu)點，易于實現(xiàn)自動化設(shè)計。但是，由于它增加了一級控制存儲器，所以指令的執(zhí)行速度比組合邏輯控制器慢。2、 馮?諾依曼計算機的基本思想是什么？答：馮?諾依曼計算機的基本思想包含三個方面：1） 計算機由輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、運算器、存儲器和控制器五大部件組成。2） 采用二進制形式表示數(shù)據(jù)和指令。3） 采用存儲程序方式。3、 試述指令周期、CPU周期、節(jié)拍周期三者的關(guān)系。答：指令周期是指從取指令、分析指令到執(zhí)行完該指令所需的全部時間。機器周期又稱CPU周期，是指令執(zhí)行過程中的相對獨立的階段。把一個機器周期等分成若干個時間區(qū)間，每一時間區(qū)間稱為一個節(jié)拍，一個節(jié)拍對應(yīng)一個電位信號，控制一個或幾個微操作的執(zhí)行。由于各種指令的操作功能不同，繁簡程度不同，因此各種指令的指令周期也不盡相同。一條指令的執(zhí)行過程（即指令周期）由若干個機器周期所組成，每個機器周期完成一個基本操作。一個機器周期中包含若干節(jié)拍。閱卷人得分 五、計算題（25分）1、已知x=2-011x0.101100，y=2-010x（-0.011100），按機器補碼浮點運算步驟，計算［x±y］補。（6分）解：先將x、y轉(zhuǎn)換成機器數(shù)形式：［x］補=1,101；0.101100,［y］補=1,110；1.100100［Ex］補=1,101,［y］補=1,110,［Mx］補=0.101100,［My］補=1.1001001）對階：［AE］補二壓乂］補+［-Ey］補=11,101+00,010=11,111<0，應(yīng)Ex向Ey對齊，則：［Ex］補+1=11,101+00，001=11，110=［Ey］補［x］補=1,110；0.0101102）尾數(shù)運算：［Mx］補+［My］補=0.010110+11.100100=11.111010［Mx］補+［-My］補=0.010110+00.011100=00.1100103）結(jié)果規(guī)格化：［x+y］補=11，110；11.111010=11，011；11.010000（尾數(shù)左規(guī)3次,階碼減3）［x-y］補=11,110；00.110010,已是規(guī)格化數(shù)。4） 舍入：無5） 溢出：無則：x+y=2-101x(-0.110000)x-y=2-010x0.1100102、 設(shè)機器A的主頻為8MHz,機器周期含4個時鐘周期，且該機的平均指令執(zhí)行速度是0.4MIPS,試求該機的平均指令周期和機器周期，每個指令周期中含幾個機器周期？如果機器B的主頻為12MHz,且機器周期也含4個時鐘周期，試問B機的平均指令執(zhí)行速度為多少MIPS?(5分)解：先通過A機的平均指令執(zhí)行速度求出其平均指令周期，再通過主頻求出時鐘周期，然后進一步求出機器周期。B機參數(shù)的算法與A機類似。計算如下：A機平均指令周期=1/0.4MIPS=2.5卩sA機時鐘周期=l/8MHz=125nsA機機器周期=125nsX4=500ns=0.5卩sA機每個指令周期中含機器周期個數(shù)二2.5卩s4-0.5us=5個B機時鐘周期=1/12MHz83nsB機機器周期=83nsX4=332ns設(shè)B機每個指令周期也含5個機器周期，則：B機平均指令周期=332nsX5=1.66usB機平均指令執(zhí)行速度=1/1.66卩s=0.6MIPS結(jié)論：主頻的提高有利于機器執(zhí)行速度的提高。3、 假設(shè)某存儲器地址長為22位，存儲器字長為16位，試問：該存儲器能存儲多少字節(jié)信息？(2分)若用64KX4位的DRAM芯片組織該存儲器，則需多少片芯片？(2分)在該存儲器的22位地址中，多少位用于選片尋址？多少位用于片內(nèi)尋址？(2分)解：(1)該存儲器可存儲222X2=223=8MB的信息。需要芯片222X16/64X210X4=28=25622位地址中，16位用于片內(nèi)尋址，6位用于選片尋址。4、某磁盤存儲器轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，共有4個記錄盤面，每毫米5道，每道記錄信息12288字節(jié)，最小磁道直徑為230mm，共有275道，求：（1） 磁盤存儲器的存儲容量；（1分）（2） 最高位密度（最小磁道的位密度）和最低位密度；（2分）（3） 磁盤數(shù)據(jù)傳輸率；（2分）（4） 平均等待時間。（1分）解：（1）存儲容量=275道X12288B/道X4面=13516800B（2） 最高位密度=12288B/230€^17B/mm^136位/mm（向下取整）最大磁道直徑=230mm+275道/5道X2=230mm+110mm=340mm最低位密度=12288B/340€^11B/mm^92位/mm（向下取整）（3） 磁盤數(shù)據(jù)傳輸率=12288BX3000轉(zhuǎn)/分=12288B