大连理工大学计算机组成原理期末考试试卷

A-1大连理工大学课程名称：计算机组成与结构试卷：A考试形式闭卷授课院(系)：软件学院考试日期：2007年1月18日试卷共6页一二三四五六七八九十总分标准分15101212121524100得分机组能考的也就这些，把这套题弄懂了，背熟了，不管学的怎样，过应该没问题！注意：如果答案有问题的一定要跟我说一下！！！一、（15分，每空1分）填空题1．冯·诺依曼计算机硬件由___运算器_______、_存储器_________、___控制器_______、输入设备和输出设备五大部件组成。2．根据目前常用的存储介质，可以把存储器分为____半导体存储器______、__磁表面存储器________和光存储器三种。3．存储器堆栈中需要一个__寄存器/存储器单元/堆栈指针/________，它是CPU中的一个专用寄存器，它始终指示在堆栈的___栈顶_______。．4DMA数据传送过程可以分为___传送预前处理_____、数据块传送和___传送后处理_____三个阶段。5．要组成容量为4K×8位的存储器，需要____8______片4K×1位的静态RAM芯片并联，或者需要_______4___片1K×8位的静态RAM芯片串联。6．在原码、补码、反码表示中，____补______码的+0和-0表示相同。7．某字长为16位的计算机中，若存储器容量为512KB，按字编址，则需要___19_______条地址线和_____16_____条数据线。8．某机器指令系统中，指令的操作码为8位，则该指令系统最多可以有____2的8次方（哈哈）______种指令。二、（10分，每题1分）单项选择题1．8位定点补码整数的表示范围是_D___。A．-128~+128B．-127~+127C．-127~+128D．-128~+1272．CPU包括_C___两部分。姓名：０７０４学号：院系：级班装订线A-2A．ALU和累加器B．ALU和控制器C．运算器和控制器D．ALU和主存储器3．原码一位乘法中，被乘数X的原码为X0.X1X2…Xn，乘数Y的原码为Y0.Y1Y2…Yn，则乘积的符号为_D___。A．与数值部分一起参加运算B．等于X0+Y0C．等于X0·Y0D．等于X0⊕Y04．选择通道上可联接若干设备，其数据传送是以___B_为单位进行的。A．字节B．数据块C．字D．位5．在采用DMA方式中的I/O系统中，其基本思想是在_B___之间建立直接的数据通路。A．CPU与外围设备B．主存与外围设备C．外设与外设D．CPU与主存6．已知Cache容量为32块，主存容量为256块，当直接映像时，主存的第253块映像到Cache的第__B__块。A．3B．29C．18D．217．动态RAM的特点是__B__。A．不断电的情况下，信息不会自动消失B．信息必须在不断刷新的帮助下才能保持C．信息在断电后仍能保持D．信息不能随便修改8．寄存器A中存数为9EH，经过一次__B__操作，它可以变为CFH。A．算术左移B．算术右移C．逻辑右移D．大循环左移9．指令系统中采用不同寻址方式的目的是__B__。A．实现存储程序与程序控制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的难度10．下列四项中，不符合RISC指令系统的特点是__B__。A．指令长度固定，指令种类少B．寻址方式种类尽量减少，指令功能尽可能强C．增加寄存器的数目，以尽量减少访存次数D．选取使用频率最高的一些简单指令，以及很有用但不复杂的指令替换为：10．按Flynn分类法，超级标量处理机属于__D_____系统结构。A-3A．SISDB．SIMD阵列处理机C．MISDD．MIMD三、（12分）判断下列各题中数值的正确性：1．试用变形补码计算并判别运算结果的正确性。（1）（4分）已知x=-0.001001y=-0.010011[求]x+y=?１，－０.０１１１００２，［ｘ］补＝１１.１１０１１１［ｙ］补＝１１.１０１１０１１１.１１０１１１＋１１.１０１１０１——————————１１.１００１００符号俩位１１相同不溢出结果正确（2）（4分）已知x=+0.110011y=-0.101101[求]x-y=?［ｘ］补＝００．１１００１１［－ｙ］补＝００.１０１１０１００.１１００１１＋００.１０１１０１——————————０１.１０００００符号两位０１不相同溢出结果不正确2．（4分）当从磁盘中读取数据时，已知生成多项式为G（x）=x3+x2+1，读出的CRC码M（x）=1110110，试问该数据是否正确？方法1:１１１０１１０直接除１１０１余数不为０，不正确；方法２：生成多项式编码：１１０１则ｋ＝４；左移ｋ－１位＝３位因此余数应为３；由题给ＣＲＣ码可知余数为１１０（１）；原Ｍ（ｘ）×ｘ的３次方为１１１００００；A-4１１１００００／１１０１＝１０１０＋０１０／１０１１；即余数为０１０与（１）不同（或这数据是１１１００１０与题给不同）所以该数据不正确！四、（12分）已知两个浮点数2)010(2x×(-0.1110)，)100(2y×(-0.0010)，设阶码4位（含阶符1位），尾数5位（含尾符1位），通过补码运算规则求出x+y的二进制浮点规格化结果，并写出运算步骤。１，对阶操作阶差：［０１０］补＋［－１００］补＝１１１０Ｘ阶码小，其尾数右移两位，保留阶码Ｅ＝０１００ｘ尾数的补码：１１１００１０划线是右移出去保留的两位２，尾数相加ｘ尾数补码＋ｙ尾数补码＝１１０１０１０３，规格化操作左规移１位，结果＝１０１０１００；阶码－１，Ｅ＝００１１４，舍入附加位最高位为０，直接舍去最后两位尾数补码：１０１０１尾数＝－０．１０１１５，判溢出街码符号位本题中虽只有一位符号位但实际以两位算是００，故不溢出，最终结果：２的０１１次方×（－０．１０１１）五、（12分）某机磁盘组有4个盘片，6个可记录面，每个记录面的内磁道直径为22cm，外磁道直径为33cm，最大位密度为1600bit/cm，道密度为80道/cm，转速为3600r/min。问：1．磁盘组的总存储容量是多少？A-52．数据传输率是多少？3．如果某文件长度超过一个磁道的容量，应如何存放？１，磁盘容量＝记录面数×每面磁道数（（外径－内径）／２）×每道信息量（内径周长×位密度）＝７０ＭＢ２，数据传输率：内径周长×最大位密度×转速＝８００ｋｂ／ｓ；注：若已知是位密度，算法如下：数据传输率＝（外圈速率（外径周长×位密度×转速）＋内圈速率（内径周长×位密度×转速））／２３，存于其它盘面的同一编号的磁道上（“磁道”可为“扇区”）注意：本题是在非格式化情况下！！六、（15分）某机器主存容量为8K×8位，现有RAM存储芯片容量为2K×4位，地址总线A15~A0。双向数据总线D7~D0。由WR/及MREQ信号控制读写。要求：1．计算出所需RAM的芯片数；2．将设计的RAM同CPU连接，画出逻辑框图。１，８×８／（２×４）＝８2，字扩展4位位扩展2位上下各四个芯片两两并联ＲＡＭ地址线１１根主存地址线１３根用２４译码器CPU1213位（此时1415位空出即可）直接连译码器左两根接线处24译码器右四根线分别连芯片已经分号的四个组！注：38译码器左接线处用ＡＢ；Ｃ接地；左边从上往下依次连１２３４四根线即可！其他的乱七八糟的东西照书连就噢了！，七、（24分，每小题6分）简答下列各题：1．CPU中控制器的功能有哪些？它由哪些部件组成的？１，取指令分析指令执行指令２，程序计数器（ＰＣ）指令寄存器（ＩＲ）指令译码器和操作译码器脉冲源及起停线路时序控制信号形成部件A-62．什么是中断？实现一次中断过程需要经过哪些步骤？中断是由I/O设备或其他非预期的的急需处理的事件引起的，它使ＣＰＵ暂时中断现在正在执行的程序，而转至另一服务程序去处理这些事件。处理完后再返回原程序。步骤：关中断—保存断点和现场—判断中断源，转入中断服务程序—开中断—执行中断服务程序—退出中断（关中断—恢复现场和断点—开中断—返回断点）（1）关中断（2）保存断点和现场（3）判断中断源，转向终端服务程序（4）开中断（5）执行中断和服务程序（6）退出中断微程序控制器的基本工作原理P186I/O控制方式P3333．哪种存储器需要不断刷新？为什么？常用的刷新方法有哪几种？简述各自的特点。１，动态存储器。２，通过不断刷新，保证存储的信息不致丢失３，集中式刷新，分布式刷新４，集中式刷新：在一个刷新周期内，利用一段固定时间，依次对存储器的所有行逐一再生，此期间停止对存储器读写分布式刷新：在２ｍｓ时间内分散的将１０２４行刷新一遍（将刷新周期除以做法，得到两次刷新操作之间的最小时间间隔ｔ，利用逻辑电路每个时间ｔ产生一次刷新请求）4．说明打印机的分类方法，并说明激光打印机的工作原理及其印字过程。1.按印字原理分为击打式和非击打式按工作方式划分分为串行打印机和行式打印机宽行/窄行打印机图形/图像打印机，黑白/彩色打印机２．工作原理：激光技术和电子照相技术结合印字过程：带电曝光显影（显像）转印定影（固定）清除残像