计算机组成原理B卷

湖北省计算机类专业人才培养合作联盟联合考试2013-2014学年第1学期期末考试试卷课程名称：计算机组成原理试卷类型：B卷共6页考试形式：闭卷考试适用范围：学院（系）年级专业本科B－1共6页一、单选题（每题1分，共20分）1.冯•诺依曼机工作方式的基本特点是（）。A、按地址访问并顺序执行指令B、精确结果处理C、存储器按内部地址访问D、自动工作2.在定点小数计算机中，（）的原码与补码相同。A、-0.5B、1C、-0.1D、-13.下列数中最小的数为（）。A、1010012B、528C、2910D、233164.一个8位二进制整数，采用补码表示，且由3个“1”和5个“0”组成，则其最小值是（）。A、-127B、-32C、-125D、-35.存储单元是指存放（）。A、一个二进制信息位的存储元B、一个机器字的所有存储元集合C、一个字节的所有存储元集合D、两个字节的所有存储元集合6.交叉存储器实质上是一种（）存储器。…………………………密……………………封……………………线………………………………学院专业班级学号姓名注意事项：1.考生将姓名、学号等信息写在试卷相应位置；2.必须使用蓝(黑)色钢笔或签字笔在规定位置答题；3.注意字迹清楚，保持卷面整洁。B－2共6页BA、多模块，并行B、多模块，串行C、整体式，并行D、整体式，串行7.采用虚拟存储器的主要目的是（）。A、提高主存储器的存取速度B、扩大存储器空间，并能进行自动管理C、提高外存储器的存取速度D、扩大外存储器的存储空间8.假设某机的存储系统由Cache和主存组成。某程序执行过程中访存1000次，其中访问Cache缺失（未命中）50次，则Cache的命中率是（）。A、5%B、9.5%C、50%D、95%9.寄存器间接寻址方式中，操作数处在（）。A、通用寄存器B、堆栈C、主存储器D、程序计数器10.单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个经常需采（）寻址方式。A、堆栈B、立即C、隐含D、间接11.下列关于RISC的叙述中，错误的是（）。A、RISC普遍采用微程序控制器B、RISC大多数指令在一个时钟周期内完成C、RISC的内部通用寄存器数量相对CISC多D、RISC的指令数、寻址方式和指令格式种类相对CISC少12.堆栈寻址方式中，设A为累加器，SP为堆栈指示器，MSP为SP所指示的栈顶单元，如果进栈的操作是：AMSP,SP-1SP,那么出栈的操作应为（）。B－3共6页A、MSPA,SP+1SPB、SP+1SP,MSPAC、SP-1SP,MSPAD、MSPA,SP-1SP13.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是（）。A、实现存储程序和程序控制B、缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性C、可以直接访问外存D、提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度14.在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是（）。A、MARB、PCC、IRD、PSW15.下列部件中不属于控制器的是（）。A、IRB、操作控制器C、PCD、PSW16.同步控制是（）。A、只适用于CPU控制的方式B、只适用于外围设备控制的方式C、由统一时序信号控制的方式D、所有指令执行时间都相同的方式17.同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫（）。A、相容性微操作B、相交性微操作C、相斥性微操作D、排他性微操作18.在集中式总线仲裁中，（）方式响应最快。A、链式查询B、独立请求C、计数器定时查询D、不能确定19.采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据就要占用一个（）的时间。A、指令周期B、机器周期C、存储周期D、总线周期20.下列陈述中正确的是（）A、在DMA周期内，CPU不能执行程序…………………………密……………………封……………………线………………………………学院专业班级学号姓名注意事项：1.考生将姓名、学号等信息写在试卷相应位置；2.必须使用蓝(黑)色钢笔或签字笔在规定位置答题；3.注意字迹清楚，保持卷面整洁。B－4共6页BB、中断发生时，CPU首先执行入栈指令将程序计数器内容保护起来C、DMA控制器每传送一个数据就窃取一个指令周期D、IO操作的最终目的是要实现主机与外设之间的数据传输二、填空题（每空1分，共20分）1.计算机系统是一个由硬件和软件组成的多级层次结构，这通常由【......】、【......】、操作系统级、汇编语言级和高级语言级等组成，在每一级上都可以进行程序设计。2.双端口存储器和多模块交叉存储器属于并行存储器结构，前者采用【......】并行技术，后者采用【......】并行技术。3.指令格式是指令用二进制代码表示的结构形式，指令格式由【......】字段和【......】两字段组成。4.形成指令地址的方式，称为指令寻址方式，有【......】寻址和【......】寻址两种。5.目前的CPU包括【......】、【......】和cache。6.在CPU中：保存当前正在执行的指令的寄存器是【......】；算术逻辑运算结果通常放在通用寄存器和【......】。7.微程序控制器由【......】、【......】、地址转移逻辑三大部分组成。8.CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫【......】，它常用若干个【......】来表示，而后者又包含若干个时钟周期。9.I/O接口的功能主要有【......】、【......】和中断等（填两个即可）。10.PC系统有两类中断源：由CPU外部的硬件信号引发的称为【......】；由指令引发的称为【......】。B－5共6页三、判断题（每题1分，共10分）1.若某计算机字是运算操作的对象，即代表要处理的数据，则称指令字。2.Cache主要强调大的存储容量，以满足计算机的大容量存储要求。3.存储元存储八位二进制信息，是计算机存储信息的最小单位。4.指令系统指一台计算机中所有机器指令的集合，是表征计算机性能的重要因素。5.指令流水线中主要存在三种相关冲突：资源相关、数据相关及控制相关。6.微命令指控制部件通过控制线向执行部件发出的各种控制命令，是构成控制信号序列的最小单位。7.微程序控制器属于存储逻辑型，以微程序解释执行高级语言程序，采用存储逻辑技术实现。8.中断处理过程为：中断请求，中断源识别判优，中断响应，中断处理，中断返回。9.波特是信号传输速度的单位，波特率等于每分钟内线路状态的改变次数。1200波特率即指信号能在1分钟内改变1200次值。10.总线带宽是衡量总线性能的重要指标，它定义了总线本身所能达到的最高传输速率，但实际带宽会受到限制。四、计算题（每题5分，共20分）1.按浮点运算步骤，计算[x+y]。要求尾数和阶码均使用双符号补码。x=2-011×0.101100，y=2-010×(-0.011100)2.已知cache命中率为0.98，主存存取周期为200ns，cache比主存快4倍，求cache主存的效率和平均访问时间。3.在流水线浮点加法器中，假设有取指、译码、执行和回写四个过程段，…………………………密……………………封……………………线………………………………学院专业班级学号姓名注意事项：1.考生将姓名、学号等信息写在试卷相应位置；2.必须使用蓝(黑)色钢笔或签字笔在规定位置答题；3.注意字迹清楚，保持卷面整洁。B－6共6页B每个过程段所需要的时间分别为：t1=60ns，t2=50ns，t3=90ns，t4=80ns，试计算理想状况下该加法器的加速比。4.设某硬盘有20个磁头，1024个柱面，每磁道46个扇区，每扇区可记录512字节。试计算该硬盘的容量。五、应用题（30分）1.（8分）某16位机指令格式如下，试分析指令格式特点。要求：1）说明字长数、地址数；2）操作码位数，指令系统的规模；3）操作数的位置与寻址方式，指令类型。15987430OPI目标寄存器20位地址2.（10分）某机器中，已知配有一个地址空间为0000H~3FFFH的ROM区域。现再用一个RAM芯片（8K×16）形成40K×16位的RAM区域，起始地址为6000H。假设SRAM芯片有两个控制端：当/CS有效时，该片被选中；当/WE有效时执行写操作。CPU有/MREQ控制端，当/MREQ有效时有访存请求。要求：选用合适的ROM芯片，画出CPU与存储器的连接图。3.（12分）某计算机有如下部件：ALU、主存M、控制器CU、数据寄存器DR、程序计数器PC、地址寄存器AR、指令寄存器IR、通用寄存器R0~R3、暂存器X和Y。要求：1）请将各逻辑部件组成一个数据通路，并标明数据流动方向；2）画出指令“ADDR1，R2”的指令周期流程图。