计算机组成原理_试卷A及答案

《计算机组成原理》试卷A一．选择题（每小题2分，共40分）（1）下列数中最大的数是__B____。（A）(10010101)2（B）(227)8（C）(96)16（D）(143)10（2）在机器数__BC____中，零的表示形式是唯一的。（A）原码（B）补码（C）移码（D）反码（3）某机字长32位，其中1位符号位，31位表示尾数。若用定点小数表示，则最大正小数为___B___。（A）+（1–2-32）（B）+（1–2-31）（C）2-32（D）2-31（4）以下描述中正确的是______。（A）浮点运算器可用阶码部件和尾数部件来实现（B）阶码部件可实现加，减，乘，除四种运算（C）阶码部件不只是进行阶码相加，相减和比较操作，还可以实现乘除法的运算功能（D）尾数部件只进行乘法和除法运算（5）四片74181ALU和1片74182CLA器件相配合，具有如下进位传递功能______。（A）行波进位（B）组内先行进位，组间先行进位（C）组内先行进位，组间行波进位（D）组内行波进位，组间先行进位（6）在定点二进制运算器中，减法运算一般通过___D___来实现。（A）原码运算的二进制减法器（B）补码运算的二进制减法器（C）原码运算的十进制加法器（D）补码运算的二进制加法器（7）计算机系统中的存贮器系统是指___D___。（A）RAM存贮器（B）ROM存贮器（C）主存贮器（D）cache、主存贮器和外存贮器（8）一张CD－ROM光盘的存储容量可达__B____MB,相当于______多张1.44MB的3.5英寸软盘。（A）400,600（B）600,400（C）200,400（D）400,200（9）以下四种类型的半导体存储器中，若以传输同样多的字为比较条件，则读出数据传输率最高的是__B____。（A）DRAM（B）SRAM（C）闪速存储器（D）EPROM（10）带有处理器的设备一般称为__A____设备。（A）智能化（B）交互式（C）远程通信（D）过程控制（11）双端口存储器在__B____情况下会发生读/写冲突。（A）左端口与右端口的地址码不同（B）左端口与右端口的地址码相同（C）左端口与右端口的数据码不同（D）左端口与右端口的数据码相同（12）交叉存贮器实质上是一种___A___存贮器，它能_____执行______独立的读写操作。（A）模块式，并行，多个（B）模块式串行，多个（C）整体式，并行，一个（D）整体式，串行，多个（13）主存贮器和CPU之间增加cache的目的是_A_____。（A）解决CPU和主存之间的速度匹配问题（B）扩大主存贮器容量（C）扩大CPU中通用寄存器的数量（D）既扩大主存贮器容量，又扩大CPU中通用寄存器的数量（14）某寄存器中的值有时是地址，因此只有计算机的______才能识别它。（A）译码器（B）判别程序（C）指令（D）时序信号（15）程序控制类指令的功能是______。（A）进行算术运算和逻辑运算（B）进行主存于CPU之间的数据传送（C）进行CPU和I/O设备之间的数据传送（D）改变程序执行的顺序（16）计算机的外围设备是指______。（A）输入/输出设备（B）外存储器（C）远程通信设备（D）除了CPU和内存以外的其它设备（17）为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的办法是采用______。（A）通用寄存器（B）堆栈（C）存储器（D）外存（18）由于CPU内部的操作速度较快，而CPU访问一次主存所花的时间较长，因此机器周期通常用______来规定。（A）主存中读取一个指令字的最短时间（B）主存中读取一个数据字的最长时间（C）主存中写入一个数据字的平均时间（D）主存中读取一个数据字的平均时间（19）堆栈寻址方式中，设A为通用寄存器，SP为堆栈指示器，MSP为SP指示器的栈顶单元，如果操作的动作是：（A）→MSP，（SP）-1→SP，那么出栈的动作应是______。（A）（MSP）→A，（SP）+1→SP（B）（SP）+1→SP，（MSP）→A（C）（SP）-1→SP，（MSP）→A（D）（MSP）→A，（SP）-1→SP（20）指令周期是指______。（A）CPU从主存取出一条指令的时间（B）CPU执行一条指令的时间（C）CPU从主存取出一条指令加上CPU执行这条指令的时间（D）时钟周期时间二．填空题（每小题1分，共10分）（1）冯.诺依曼计算机由（1），（2），（3），输入/输出设备五大部分组成。（2）存储器的技术指标有（4），（5），（6），和存储器带宽。（3）并行处理技术已经成为计算机技术发展的主流。从原理上概括，主要有三种形式：（7）并行，（8）并行，（9）并行。（4）CPU中至少有如下六类寄存器，除了（10）计数器，地址寄存器外，还应有指令寄存器，通用寄存器，状态条件寄存器，数据缓冲寄存器。三．计算题（共10分）已知：X=0.1011，Y=－0.0101，求[X/2]补，[X/4]补，[－X]补，[Y/2]补,[Y/4]补，[－Y]补。四．简答题（每题5分，共10分）1.画出冯·诺依曼计算机的组成框图，并对各部分进行说明。2.主存储器的技术指标有哪些？其含义是什么？五．综合题（共10分）CPU执行一段程序时，cache完成存取的次数为3800次，主存完成存取的次数为200次，已知cache存取周期为50ns，主存为250ns，求cache/主存系统的命中率、访问效率和平均访问时间。（提示：访问效率e=1/[r+(1–r)H]，其中r为主存慢于cache的倍率，而H则为命中率。）六．综合设计题（共20分）（1）机器数字长8位（含1位符号位），若机器数为81（十六进制），当它分别表示原码、补码、反码和移码时，等价的十进制数分别是多少？（8分）（2）用16K×16位的SRAM芯片构成64K×32位的存储器。要求画出CPU与各存储器芯片的连接图。（12分）《计算机组成原理》试卷A参考答案一.选择题（每小题2分，共40分）12345678910BBBABDDBCA11121314151617181920BAACDDBABC二.填空题（每小题1分，共10分）1．运算器2．存储器3．控制器4．存储容量5．存储时间6．存储周期7．时间8．空间9．时间空间10．程序三.计算题（共10分）解：[X]补=0.1011[X/2]补=0.01011[X/4]补=0.001011[－X]补=1.0101[Y]补=1.1011[Y/2]补=1.11011[Y/4]补=1.111011[－Y]补=0.0101四．简答题（每题5分，共10分）1.图略。2、主存的技术指标有：存储容量：存储器可以容纳的二进制信息量称为存储容量。存储容量=存储单元个数×存储字长（/8）。存储速度：由存取时间和存取周期来决定。存取时间：启动一次存储器操作（读或写）到完成该操作所需的全部时间。存取周期：连续两次独立的存取操作之间所需的最短时间间隔。通常存取周期大于存取时间。与存取周期密切相关的指标叫存储器的带宽，表示每秒从存储器进出的信息的最大数量。用字/秒或字节/秒或位/秒来表示。为提高存储器的带宽，可采取的措施有：缩短存取周期；增加存储字长，使每个周期访问更多的二进制位；增加存储体。四.综合题（共10分）解：命中率H=Ne/（NC+Nm）=3800/(3800+200)=0.95（3分）主存慢于cache的倍率：r=tm/tc=250ns/50ns=5访问效率：e=1/[r+(1–r)H]=1/[5+(1–5)×0.95]=83.3%（3分）平均访问时间：ta=tc/e=50ns/0.833=60ns（4分）五.综合设计题（共20分）（1）原码：－1，补码：－127，反码：－126，移码：＋1。（8分）（2）所需芯片总数（64K×32）÷（16K×16）=8片，因此存储器可分为4个模块，每个模块16K×32位，各模块通过A15、A14进行2：4译码（12分）薃肀莂蒃袂肀肂虿袈聿芄薂螄肈莇螇蚀肇葿薀罿肆腿莃袅肅芁薈螁膄莃莁蚇膄肃薇薃膃芅荿羁膂莈蚅袇膁蒀蒈螃膀膀蚃虿腿节蒆羈芈莄蚁袄芈蒆蒄螀芇膆蚀蚆袃莈蒃蚂袂蒁螈羀袁膀薁袆袁芃螆螂袀莅蕿蚈衿蒇莂羇羈膇薇袃羇艿莀蝿羆蒂薆螅羅膁蒈蚁羅芄蚄罿羄莆蒇袅羃蒈蚂螁羂膈蒅蚇肁芀蚁薃肀莂蒃袂肀肂虿袈聿芄薂螄肈莇螇蚀肇葿薀罿肆腿莃袅肅芁薈螁膄莃莁蚇膄肃薇薃膃芅荿羁膂莈蚅袇膁蒀蒈螃膀膀蚃虿腿节蒆羈芈莄蚁袄芈蒆蒄螀芇膆蚀蚆袃莈蒃蚂袂蒁螈羀袁膀薁袆袁芃螆螂袀莅蕿蚈衿蒇莂羇羈膇薇袃羇艿莀蝿羆蒂薆螅羅膁蒈蚁羅芄蚄罿羄莆蒇袅羃蒈蚂螁羂膈蒅蚇肁芀蚁薃肀莂蒃袂肀肂虿袈聿芄薂螄肈莇螇蚀肇葿薀罿肆腿莃袅肅芁薈螁膄莃莁蚇膄肃薇薃膃芅荿螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈肈肀芅袆肇芃薀螂肆莅莃蚈肅肅薈薄蚂膇莁蒀蚁艿薇蝿螀罿荿蚅蝿肁薅薁螈膄莈薇螈莆膀袆螇肆蒆螁螆膈艿蚇螅芀蒄薃螄羀芇葿袃肂蒃螈袂膄芅蚄袂芇蒁蚀袁肆芄薆袀腿蕿蒂衿芁莂螁袈羁薇蚇袇肃莀薃羆膅薆葿羆芈荿螇羅羇膁螃羄膀莇虿羃节芀薅羂羂蒅蒁羁肄芈螀羀膆蒃蚆肀芈芆薂聿羈蒂蒈