华南农业大学2009秋季计算机组成原理试卷+答案(A卷)

1华南农业大学期末考试试卷（A卷）2009-2010学年第一学期考试科目：计算机组成原理考试类型：（闭卷）考试时间：120分钟学号姓名年级专业________________题号一二三四总分得分评阅人一．名词解释题（每小题4分，共20分）1．先行进位2．RISC3．CPU周期4．系统总线5．DMA二．填空题（下列每空2分，共28分）1．按照冯.诺伊曼的思想，将解决问题的指令序列存放到存储器中，这叫。2．用8位（含符号位）补码表示整数，能表示的最大正整数和最小负整数分别是和。3．打印或显示汉字时所需要的码叫。4．在浮点数运算时，尾数结果要规格化，则规格化的补码负尾数应为形如的形式。5．某采用多模块交叉方式编址的存储器容量为32字，存储模块数为4，则地址为10110的字位于第_____号模块内的第_____号字（模块号和字号都是从0开始编号的）。6．主存有256个数据块，cache有8行，若采用直接映射方式，则主存第222块可映射到cache第____行（行从0开始编号）。7．线性k级指令流水线，有n条指令流过，加速比为。8．在总线的三种集中式仲裁方式中，响应速度最快的是。9．磁盘的最小寻址单位是。某显示器分辨率为1024×1024，颜色深度为256，则刷新存储器的容量应为。激光打印机中，表面涂有一层感光材料的记录装置是。10．为了使CPU能受理新的中断源发出中断请求，中断服务子程序在返回前一定要执行指令。在中断接口电路中，控制是否允许设备发出中断请求的触发器是。三．计算题（共32分）1．（9分）已知X=－0.1101和Y=－0.1011，分别用单符号和双符号法计算X+Y和X－Y，并指出运算结果是否产生了溢出，如果有溢出，是上溢还是下溢。22．（8分）某16位机器的一种RS型指令格式如下：6位4位1位2位16位OP－通用寄存器IX偏移量D1）指出该指令的格式类型。2）填补上（1）～（5）的空白。3．（6分）CPU执行某段程序，其中在cache中完成存取的次数为6600次，在主存中完成存取的次数为400，已知cache和主存的存取周期分别为60ns、300ns，求cache的命中率和平均访问时间。4．（9分）判断下列三组指令中各存在哪种类型的数据相关。1）I1LDAR1，A；M（A）→R1，M(A)是存储器单元I2ADDR2，R1；（R2）+（R1）→R22）I3ADDR3，R4；（R3）+（R4）→R3I4MULR4，R5；（R4）×（R5）→R43）I5LDAR6，B；M（B）→R6，M（B）是存储器单元I6MULR6，R7；（R6）×（R7）→R6四．综合题（共20分）1．（12分）有一个具有22位地址和16位字长的存储器，由512K×4位DRAM芯片构成。问1）该存储器能存储多少个字节的信息？2）总共需要多少DRAM芯片？需要多少位地址作芯片选择？3）还有其它的办法扩充字容量吗，和上面的方法有什么区别？2．（8分）某微程序控制器控存容量为512×48位，微程序可在整个控存中实现转移，转移条件共4个，微指令采用水平型格式，后继微指令地址采用断定方式。1）微程序控制器通常由哪几部分组成，各起什么作用？2）微指令的三个字段分别应为多少位？寻址方式IX有效地址EA算法说明直接寻址（1）基址寻址（2）间接寻址（3）000110000110110011EA=DEA=（PC）+D（4）EA=（R2）（5）EA=（R3）+DPC为程序计数器R1为基址寄存器R3为变址寄存器3华南农业大学期末考试参考答案（A卷）2009-2010学年第一学期考试科目：计算机组成原理考试类型：（闭卷）考试时间：120分钟学号姓名年级专业________________题号一二三四总分得分评阅人五．名词解释题（下列每题4分，共20分）1．每一位全加器的进位输入不依赖于低一位的进位输出，而直接与加数和最低位进位输入有关。2．精简指令系统计算机。3．通常把读取一个指令字的最短时间规定为一个CPU周期，若干个CPU周期组成指令周期。4．就是外部总线，连接CPU和其他功能部件如存储器、通道等的总线。5．直接内存访问，数据交换不经过CPU，而直接在内存和I/O设备之间进行。六．填空题（下列每空2分，共28分）1．存储程序2．127，-1283．字模码4．1.0×××5．2，56．67．nk/n+k-18．独立请求方式9．扇区，1MB，硒鼓10．开中断，EI七．计算题（共32分）1．解：[X]补＝11.0011,[Y]补＝11.0101,[-Y]补＝00.1011[X+Y]补＝11.0011+11.0101＝10.1000下溢（单符号法：最高数位无进位，符号位有进位）[X-Y]补＝11.0011+00.1011＝11.11104X-Y＝-0.00102．（1）双字长二地址，（2）相对寻址，寄存器间接寻址，变址寻址，EA=（R1）+D，（D）3．（1）h=6600/（6600+400）=94%（2）ta=(6600x60+400x300)/7000=73.71ns4．第（1）I1指令运算结果应先写入R1，然后在I2指令中读出R1内容。发生写后读（RAW）相关。第（2）I3指令和I4指令存在读后写（WAR）相关。第（3）组指令中，I5指令和I6指令存在写后写（WAW）相关。八．综合题（共20分）1．解：（1）该存储器能存储的信息为：222x16/8=8MB。（2）（222/512K）×（16/4）=32（片）；采用字位同时扩展，222/512K=8，故需要3位地址作为芯片选择。（3）扩大字容量还可以采用低位交叉（多体交叉）的办法，这样扩充的优点是，可以使连续地址的字分布于不同的模块中，从而可对这些字并行访问，提高速度。2．解：（1）控制存储器：存放微指令微地址寄存器：存放微指令的后继地址微命令寄存器：存放微命令和P字段地址转移逻辑：在有分支转移时形成新的后继地址（2）48–4–9=3549微命令P后继地址