2022年臺州學院計算機科學與技術(shù)專業(yè)《計算機組成原理》科目期末試卷A(有答案)

試卷A(有答案)1、某一計算機采用主存Cache存儲層次結(jié)構(gòu)，主存容量有8個塊，Cache容量有4個2、某機器字長32位，存儲容量64MB,若按字編址，它的尋址范圍是()。3、串行運算器結(jié)構(gòu)簡單，其運算規(guī)律是()。A.由低位到高位先行進行進位運算B.由低位到高位先行進行借位運算C.由低位到高位逐位運算D.由高位到低位逐位運算4、4位機器內(nèi)的數(shù)值代碼，則它所表示的十進制真值可能為()。D.只有V5、一個浮點數(shù)N可以用下式表示：m:尾數(shù)的值，包括尾數(shù)采用的碼制和數(shù)制：p:尾數(shù)長度，這里的p不是指尾數(shù)的：進制位數(shù)，當ra=16時，每4個二進制位表示一位尾數(shù)；q:階碼長度，由于階碼的基通常為2,因此，在一般情況下，q就是階碼部分的二進制位數(shù)。研究浮點數(shù)表示方式的主要目的是用盡量短的字長(主要是階碼字長q和尾數(shù)字長的和)實現(xiàn)盡可能大的表述范圍和盡可能高的表數(shù)精度。根據(jù)這一目的，上述6個參數(shù)中只有3個參數(shù)是浮點數(shù)表示方式要研究的對象，它們是()。6、在()結(jié)構(gòu)中，外部設(shè)備可以和主存儲器單元統(tǒng)一編址。A.單總線B.雙總線C.三總線D.以上都可以7、一次總線事務(wù)中，主設(shè)備只需給出一個首地址，從設(shè)備就能從首地址開始的若干連續(xù)單元讀出或?qū)懭攵鄠€數(shù)據(jù)。這種總線事務(wù)方式稱為()。A.并行傳輸B.串行傳輸C.突發(fā)傳輸D.同步傳輸8、下列關(guān)于配備32位微處理器的計算機的說法中，正確的是()。該機器的通用寄存器一般為32位Ⅲ.該機器能支持64位操作系統(tǒng)IV.一般來說，64位微處理器的性能比32位微處理器的高9、程序P在機器M上的執(zhí)行時間是20s,編譯優(yōu)化后，P執(zhí)行的指令數(shù)減少到原來的70%,而CPI增加到原來的1.2倍，則P在M上的執(zhí)行時間是()。A.暫停外設(shè)對主存的訪問B.暫停對某些中斷源的處理C.暫停對一切中斷的處理D.暫停CPU對主存的訪問11、下列關(guān)于中斷I/O方式和DMA方式比較的敘述中，錯誤的是()A.中斷I/O方式請求的是CPU處理時間，DMA方式請求的是總線使用權(quán)B.中斷響應(yīng)發(fā)生在一條指令執(zhí)行結(jié)束后，DMA響應(yīng)發(fā)生在一個總線事務(wù)完成后C.中斷I/O方式下數(shù)據(jù)傳送通過軟件完成，DMA方式下數(shù)據(jù)傳送由硬件完成D.中斷I/O方式適用于所有外部設(shè)備，DMA方式僅適用于快速外部設(shè)備MID其中M為尋址方式，I為變址寄存器編號，D為形式地址。若采用先變址后間址的尋址方式，則操作數(shù)的有效地址是()。13、指令從流水線開始建立時執(zhí)行，設(shè)指令由取指、分析、執(zhí)行3個子部件完成，并且，每個子部件的時間均為At,若采用常規(guī)標量單流水線處理器(即處理器的度為1),連續(xù)14、假設(shè)某指令的一個操作數(shù)采用變址尋址方式，變址寄存器中的值為007CH,地址007CH中的內(nèi)容為0124H,指令中給出的形式地址為B000H,地址B000H中的內(nèi)容為C000H,則該操作數(shù)的有效地址為()。15、下列不屬于程序控制指令的是()。A.無條件轉(zhuǎn)移指令B.條件轉(zhuǎn)移指令C.中斷隱指令D.循環(huán)指令16、一位十進制數(shù)，用BCD碼表示需.位二進制碼，用ASCII碼表示需位二進制碼。17、微程序設(shè)計技術(shù)是利用方法設(shè)計的一門技術(shù)。18、漢字的、是計算機用于漢字輸入、內(nèi)部處理、輸出三種不同用途的編碼。19、多個用戶共享主存時，系統(tǒng)應(yīng)提供。通常采用的方法是保護和保護，并用硬件來實現(xiàn)。20、主存儲器容量通常以MB表示，其中M=B=硬盤容量通常以GB表示，其中G=21、條件轉(zhuǎn)移、無條件轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)子程序、返主程序、中斷返回指令都屬于類指令，這類指令在指令格式中所表示的地址不是的地址，而是的地址。 27、鏈式查詢方式(菊花鏈方式):29、訪問周期時間：30、什么是指令周期?指令周期是否有一個固定值?為什么?31、什么是DMA方式?DMA的主要優(yōu)點及適用場合?32、簡要說明通用I/O標準接口SCSI的性能特點。33、在什么條件和什么時間，CPU可以響應(yīng)I/0的中斷請求?35、一個16K×16位的存儲器，有IK×4位的DRAM芯片，內(nèi)部結(jié)構(gòu)由64×64構(gòu)成，1)采用異步刷新方式，如果最大刷新間隔為2ms,則相鄰兩行之間的刷新間隔是多少?2)如果采用集中刷新方式，則存儲器刷新一遍最少用多少個存儲周期?設(shè)存儲器的存儲周期為0.5us,"死區(qū)"占多少時間?"死時間率"為多少(刷新周期為2ms)?36、某計算機的主存地址位數(shù)為32位，按字節(jié)編址。假定數(shù)據(jù)Cache中最多存放128個主存塊，采用4路組相聯(lián)方式，塊大小為64B,每塊設(shè)置了I位有效位。采用一次性寫回策略，為此每塊設(shè)置了1位“臟位”。要求：1)分別指出主存地址中標記(Tag)、2)計算該數(shù)據(jù)Cache的總位數(shù)。1)如果處理器不對指令之間的數(shù)據(jù)相關(guān)進行特殊處理，而允許這些指令進入流水線，試問上述指令中哪些將從未準備好數(shù)據(jù)的R1寄存器中取到錯誤的數(shù)據(jù)?2)假如采用將相關(guān)指令延遲到所需操作數(shù)被寫回到寄存器后再執(zhí)行的方式，以解決數(shù)據(jù)相關(guān)的問題，那么處理器執(zhí)行該指令序列需占用多少個時鐘周期?1)不帶符號數(shù)表示。2)原碼表示。3)補碼表示。4)反碼表示。5)移碼表示。(1)計算機M是RISC還是CISC,為什么?(2)fl的機器指令代碼共占多少字節(jié)，要求給出計算過程。i=0時，cmp指令執(zhí)行后，進/借位標志CF的內(nèi)容是什么?要求給出計算過程。(4)第23條指令shl通過左移操作實現(xiàn)了power*2運算，在f2中能否也用shl指令17、軟件操作控制器19、存儲保護存儲區(qū)域訪問方式21、程序控制類操作數(shù)下一條指令22、主存--外存主存虛擬地址25、帶寬處理器主要的系統(tǒng)軟件，控制其它程序的運行，管理系統(tǒng)資源并且為用戶提供操作界面。27、鏈式查詢方式(菊花鏈方式):各申請總線的設(shè)備合用一條總線作為請求信號線，布總線控制設(shè)備的響應(yīng)信號線則串接在將程序計數(shù)器PC中以及有關(guān)的寄存器的內(nèi)容存儲起來，使中斷結(jié)束后能恢復到原來的狀從一次訪問存儲的操作到操作完成后可啟動下一次操作的時間。34、1)主頻為24MHz的意思是每秒中包含24M個時鐘周期，又因為執(zhí)行一條指令需要4個時鐘周期，故機器每秒可以執(zhí)行的指令數(shù)為24M/4=6M條(600萬條)。35、解析：不論采用何種刷新方式，刷新都是從單個芯片的存儲容量著手。1)采用異步刷新方式，在2ms時間內(nèi)把芯片的64行刷新一遍，相鄰兩行之間的刷新間隔=2ms/64=31.25μs,可取的刷新間隔為31μs。2)如果采用集中刷新方式，則存儲器刷新一遍最少用64個存儲周期，因為存儲器分組成，標記字段在前，組號字段居中，塊內(nèi)地址字段在后。1)因為塊大小為64B,所以塊內(nèi)地址字段為6位：因為Cache中有128個主存塊，采用4路組相聯(lián)，Cache分為32組(128/4-32),所以組號字段為5位；標2)數(shù)據(jù)Cache的總位數(shù)應(yīng)包括標記項的總位數(shù)和數(shù)據(jù)塊的位數(shù)。每個Cache塊對應(yīng)一個標記項，標記項中應(yīng)包括標記字段、有效位和“臟位”(僅適用于寫回法)。因此，標記項的總位數(shù)=128×(21+1+1)=128×23=2944位。又由于數(shù)據(jù)塊位數(shù)=128×64×8=65536位，因此數(shù)據(jù)Cache的總位數(shù)=2944+65536=68480位。1)由題中指令序列可見，ADD指令后的所有指令都用到ADD指令的計算結(jié)果。表列出了未采用特殊處理的流水線示意，表中ADD指令在WB段才將計算結(jié)果寫入寄存器R,中，但SUB指令在其ID段就要從寄存器R1中讀取該計算結(jié)果。同樣AND指令、OR指令也將受到這種相關(guān)關(guān)系的影響。ADD指令只有到第5個時鐘