2009南京信息工程大学《计算机组成原理》试卷A

南京信息工程大学试卷2009－2010学年第1学期计算机组成原理课程试卷(A卷)本试卷共页；考试时间分钟；任课教师；出卷时间2009年12月学院专业年级班学号姓名得分一、填空题（每小题1分，共20分）1.在由n台计算机构成的并行计算机中，其运行程序的加速比一般都小于n，其主要原因是___A__和__B____。程序中有不能并行的串行部分存在通信开销2.在计算机系统当中，根据应用条件和硬件资源的不同，数据传输方式可以采用A___传送、B__传送和C___传送三种方式。并行串行分时3.完成浮点加法或减法时，需要进行对阶、求和、规格化和舍入等步骤，在对阶时，使A阶向B阶看齐，使小阶的尾数向C移位，每D移一位，其阶码加1，直到两数的阶码相等为止。小大右右4.在多级存储体系中,Cache存储器的主要功能是___A___，虚拟存储器的主要功能是__B___。匹配CPU和主存之间的速度匹配主存和辅存之间的速度5.双端口存储器和多模块交叉存储器都属于A___存储器结构。但是前者采用B___技术，而后者采用C___技术。并行空间并行时间并行6.相联存储器不是按地址而是按_A__访问的存储器，其在cache中存放_B__在虚拟存储器中存放_C__。内容行地址表段表，页表，快表7.常用的地址映象方法有A、B、组相联映象三种。全相联直接相联8.总线的通讯方式有A和同步两种。异步二、选择题（每小题2分，共20分）1.计算机中使用总线结构便于增减外设，同时。CＡ.减少了信息传输量Ｂ.提高了信息传输速度Ｃ.减少了信息传输线的条数Ｄ.三者均正确2.总线结构的主要优点是便于实现系统的模块化，其缺点是。CＡ.传输的地址和控制信息不能同时出现Ｂ.传输的地址和数据信息不能同时出现Ｃ.不能同时具有两个总线主设备Ｄ.不能同时使用多于两个总线设备3.指令周期是。DＡ.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.时钟周期时间Ｄ.CPU从主存取出一条指令并执行这条指令的时间4.组合逻辑控制器和微程序控制器的主要区别在于：。DＡ.ALU结构不同Ｂ.数据通路不同Ｃ.CPU寄存器组织不同Ｄ.微操作信号发生器的构成方法不同5．在微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是。BＡ.每条机器指令由一条微指令来执行Ｂ.每条机器指令由一段微程序来解释执行Ｃ.一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行Ｄ.一条微指令由若干条机器指令组成6.在指令格式中，采用扩展操作码设计方案的目的是。CA.减少指令字长度B.增加指令字长度C.保持指令字长度不变而增加指令操作的数量D.保持指令字长度不变而增加寻址空间7.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是。BA.实现存储程序的程序控制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8.微程序控制器中，“存储逻辑”是指将控制逻辑存储在中。AA.ROMB.RAMC.PLAD.Cache9.某浮点机，采用规格化浮点数表示，阶码用移码表示（最高位代表符号位），尾数用原码表示。下列哪个数的表示不是规格化浮点数。BA.阶码：1111111尾数：1.1000……00B.阶码：0011111尾数：1.0111……01C.阶码：1000001尾数：0.1111……01D.阶码：0111111尾数：0.1000……1010.最早提出“存储程序”概念的是：。BA．BabbageB．V·NeumannC．PascalD．Bell三、计算题（每小题10分，共20分）（1）按步骤写出的10001101海明码（无步骤不得分）K=8r=4位号:123456789101112Pi占位:p1p2b1p3b2b3b4p4b5b6b7b8p1:b1b2b4b5b7p2:b1b3b4b6b7p3:b2b3b4b8p4:b5b6b7b8p1=b1@b2@b4@b5@b7=0@为异或p1=b1@b3@b4@b6@b7=0p1=b2@b3@b4@b8=1p1=b4@b5@b6@b7@b8=1所以海明码为:001100011101G1=p1@b1@b2@b4@b5@b7=0G2=p2@b1@b3@b4@b6@b7=0G3=p3@b2@b3@b4@b8=0G4=p4@b4@b5@b6@b7@b8=0所以G1G2G3G4=0000经过检验无错（2）x=-0.1101，y=0.1011，用补码一位乘法求[x×y]补=？解[x]补=11.0011，[-x]补=00.1101(用双符号表示)[y]补=0.1011(用单符号表示)部分积乘数ynyn+1说明00.00000.10110+00.1101ynyn+1=10，加[-x]补00.110100.011010.1011右移一位得P100.0011010.101ynyn+1=11，右移一位得P2+11.0011ynyn+1=01，加[x]补11.01100111.10110010.10右移一位得P3+00.1101ynyn+1=10，加[-x]补00.100000100.010000010.1右移一位得P4+11.0011ynyn+1=01，加[x]补11.01110001最后一步不移位即[x×y]补=1.01110001四、综合题（每小题8分，共40分）1、请画出三总线结构CPU内存内存总线IOP(通道)系统总线I/O接口I/O接口I/O总线…2、某假想机主要部件如图1所示。其中：M——主存储器MBR——主存数据寄存器IR——指令寄存器，MAR——主存地址寄存器PC一—程序计数器R0-R3——通用寄存器C，D——暂存器要求根据此数据通路图，画出加法指令“ADD(R1)，(R2)+”的执行流程图。该指令的含义是进行求和操作，源操作数地址在寄存器R1中，目的操作数寻址方式为自增型寄存器间址方式(先取地址后加1)。图1数据通路图3、某16位机器所使用的指令格式和寻址方式如下所示，该机有2个20位基址寄存器，4个16位变址寄存器，16个16位通用寄存器，指令汇编格式中的S(源)，D(目标)都是通用寄存器，m是主存的一个单元，三种指令的操作码分别是MOV(OP)=（A）H，STA(OP)=(1B)H,LDA(OP)=(3C)H,MOV是传送指令，STA为写数指令，LDA为读数指令。1510987430OP—目标源MOVS,D1510987430OP基址源变址STAS,M位移量1510987430OP—目标LDAS,M20位地址（1）第一种指令是单字长二地址指令，RR型；第二种指令是双字长二地址指令RS型，其中S采用基址寻址或变址寻址，R由源寄存器决定；第三种也是双字二地址指令，RS型，其中R由目标寄存器决定，S由20位地址（直接寻址）决定。（2）处理器完成第一种指令所花的时间最短，因为是RR型指令，不需要访问存储器。第二种指令所花的时间最长，因为是RS型指令，需要访问存储器，同时要进行寻址方式的变换运算（基址或变址），这也要时间。第二种指令的执行时间不会等于第三种指令，因为第三种指令虽也访问存储器，但节省了求有效地址运算的时间开销。4、据微程序控制器组成图简述工作过程OP指令寄存器IR地址转移逻辑微地址寄存器状态条件………微命令信号控制存储器S字段控制字段地址译码微命令寄存器图3微程序控制器组成原理框图工作过程1取机器指令CM--取指微指令---UIR--微指令字段-译码器–微命令--主存---机器指令IR2转微程序入口IR---操作码-微地址形成电路---微程序入口--UAR---CM----首条微指令--UIR3执行首条微指令:UIR----微命令字段-译码器-----微命令-操作部件4取后续微指令:微地址字段现行微地址----微地址形成电路----后续微地址---UAR----运行状态CM----后续微指令-UIR红色字体为箭头上的字5、有一个16K×16位的存储器，由1K×4位的动态RAM芯片构成（芯片内是64×64结构），问：（1）总共需要多少RAM芯片？（2）存储体的组成框图。（3）采用异步方式，如单元刷新间隔不超过2ms，则刷新信号周期是多少？（4）如采用集中式刷新方式，存储器刷新一遍最少用多少读/写周期？（1）芯片1K×4位，片内地址线10位（A9--A0），数据线4位。芯片总数为：（16K×16）/（1K×4）=16×4＝64片（2）存储器容量为16K，故地址线总数为14位（A13─A0），其中A13A12A11A10通过4：16译码器产生片选信号CS0─CS15。（3）刷新信号周期为：2ms/64=31.3us。（4）若用集中式刷新，则刷新一遍用64个读/写周期。