09期末试卷答案

第1页共23页诚信应考考出水平考出风格浙江大学城市学院2008—2009学年第二学期期末考试试卷《计算机组成》开课单位：计算分院；考试形式：闭卷；考试时间：2009_年_6_月_22日；所需时间：120分钟题序一二三四总分得分评卷人一．选择题(本大题共_25_题，每题_1_分，共__25__分。)C1单级中断系统中，CPU一旦响应中断，立即关闭_________标志，以防止本次中断服务结束前同级的其他中断源产生另一次中断而被干扰。A中断允许B中断请求C中断屏蔽DDMA请求A2交叉存储器实质上是一种多模块存储器，它用________方式执行多个独立的读写操作。A流水B资源重复C顺序D资源共享A3中断处理过程中，_______项是由硬件完成。A关中断B开中断C保存CPU现场D恢复CPU现场B4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D5双端口存储器所以能进行高速读/写操作，是因为采用_______。A高速芯片B新型器件C流水技术D两套相互独立的读写电路C6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以外，另一个数常需采用_______。得分年级：_____________专业：_____________________班级：_________________学号：_______________姓名：__________________…………………………………………………………..装………………….订…………………..线………………………………………………………第2页共23页A堆栈寻址方式B立即寻址方式C隐含寻址方式D间接寻址方式B7微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是_______。A每一条机器指令由一条微指令来执行B每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行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A8某寄存器中的内容为指令码，只有CPU的_______才能识别它。A指令译码器B判断程序C微指令D时序信号C9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A10CPU响应中断请求的条件之一是______。A一条指令执行结束B一次I/O操作结束C机器内部发生故障D一次DMA操作结束B11直接映射cache的主要优点是实现简单。这种方式的主要缺点是_______。A它比其他cache映射方式价格更贵B如果使用中的2个或多个块映射到cache同一行，命中率则下降C它的存取时间大于其它cache映射方式Dcache中的块数随着主存容量增大而线性增加C12CPU中指示下一条指令地址的寄存器是_______。A地址寄存器B指令计数器C程序计数器D指令寄存器A13从信息流的传输速度来看，_______系统工作效率最低。A单总线B双总线C三总线D多总线C14以下四种类型指令中，执行时间最长的是______。A.RR型指令B.RS型指令C.SS型指令D.程序控制指令C15用于对保存在某个寄存器中的操作数进行操作的寻址方式是______。A直接B间接C寄存器直接D寄存器间接D16算术运算指令的功能是______。A进行算术运算和逻辑运算B进行主存与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进行算术运算C17指令周期是指______。第3页共23页ACPU从主存取出一条指令的时间BCPU执行一条指令的时间CCPU从主存取出一条指令加上执行一条指令的时间D时钟周期时间B18.浮点加减法运算中，尾数结果为01.****或10.****时，需进行________处理。A左规B右规C舍去第一符号位D舍去第二符号位B19指令系统采用不同寻址方式的目的是______。A实现存贮程序和程序控制；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；A20.某数进行____________运算,就是按位取反。A逻辑非B逻辑或C逻辑与D逻辑异B21在机器数______中，零的表示形式是唯一的。A原码B补码C混合码D反码A22主存贮器和CPU之间增加cache的目的是______。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A23周期挪用方式常用于______方式的输入/输出中。ADMAB中断C程序传送D通道D24下列字符码中有奇偶校验位，但没有数据错误，采用偶校验的字符码是_____。A11001011B11010110C11000001D11001001B25DMA控制器按其结构，分为选择型DMA控制器和_____________型DMA控制器。前者适用于高速设备，后者适用于慢速设备。A慢速B多路C中断D通道第4页共23页二．填空题(本大题共__10__题，每题__1___分，共__10___分。)1在补码加减计算溢出判断中，单符号判断方式采用______和最高有效位的异或运算进行溢出判断。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，其中前者采用空间并行技术，后者采用______________并行技术。3一个定点数由符号位和数值域两部分组成。按小数点位置不同，定点数有定点纯小数和____________两种表示方法。4三总线计算机的总线包括__________总线、存储总线和I/O总线。5反映主存速度指标的三个术语是存取时间、存储周期和存储器______。6在计算机系统中，多个系统部件之间信息传送的公共通路称为______。7某机器系统指令长度为20位，具有双操作数指令、单操作数指令和无操作数指令三类指令形式，每个操作数地址规定用6位表示，若操作码字段固定为8位，现已设计m条双操作数指令，n条无操作数指令，在此情况下，这台机器最多可以设计出__________条单操作数指令。8浮点加、减法运算的步骤依次是零操作数检查、__________、尾数计算、结果规格化处理和舍入处理。9算术/逻辑运算单元(74181)通过控制端Ｍ的逻辑值选择是否封锁各位的_______输出，以实现算术运算和逻辑运算的切换。10定点计算机中,两个原码表示的数相乘的运算规则是:乘积的数值部分为两个正数相乘之积，乘积的符号位由两数的符号位按_________运算得到。三．计算简答题(本大题共__5__题，每题__5__分，共__25___分。)1指令和数据都用二进制代码存放在内存中，请从时空观角度回答CPU如何区分读出的代码是指令还是数据。指令和数据统统放在内存中,从形式上看,它们都是二进制数码。从时间上：指令：在取指周期中从内存读出的信息；数据：由内存流向运算器。得分得分第5页共23页从空间上：指令：由内存流向控制器；数据：由内存流向运算器。2简述采用哪几种技术手段可以加快存储系统的访问速度？双端口存储技术交叉存储技术Cache技术（CDRAM技术）3某总线在一个总线周期中并行传送8个字节的数据，假设一个总线周期等于一个时钟周期，总线时钟频率为133MHz，求总线带宽是多少？8B*133MHz=1064MB/S4.设cache有1、2、3、4共4个块，a、b、c、d等为主存中的块,访问顺序依此如下：a、b、c、d、b、b、c、c、d、d、a,下次若要再访问e块。要求:1)简述LRU算法特点；近期最少使用(LRU)算法LRU算法将近期内长久未被访问过的行换出。每行也设置一个计数器，Cache每命中一次，命中行计数器清零，其它各行计数器增1。当需要替换时，将计数值最大的行换出。这种算法保护了刚拷贝到Cache中的新数据行，有较高的命中率。2)计算采用LRU算法命中Cache的次数。7次第6页共23页LFU（最不经常使用）LRU（近期最少使用）说明1块2块3块4块说明1块2块3块4块aa进入1000a进入0111bb进入1100b进入1022cc进入1110c进入2103dd进入1111d进入3210b命中1211命中4021b命中1311命中5032c命中1321命中6103c命中1331命中7204d命中1332命中8310d命中1333命中9420a命中2333命中0531e替换a1000替换b10425.X=-0.1001Y=0.1110，采用变形补码计算X+Y并判断溢出。[X]补=11.0111，[Y]补=00.1110[X]补+[Y]补=11.0111+00.1110=00.0101无溢出四．分析设计题(本大题共__4__题，每题__10__分，共__40___分。)1.如图所示为传送（MOV，OP码IR0IR1为00）、加法（ADD，OP码IR0IR1为01）、取反（COM，OP码IR0IR1为10）、十进制加法（ADT，OP码IR0IR1为11）四条指令的微程序流程图，每一框表示一个CPU周期。设控制存储器共可存储16条微指令。其中rs和rd指8个通用寄存器R0～R7的一个，每个CPU周期含4个时钟脉冲T1～T4。1)设微指令的微命令字段为12位，P测试字段和下一条微指令地址字段是多少位？控制存储器共可存储16条微指令，故微指令地址字段为4位两个测试条件，P字段为2位微指令长度为18位2)控制存储器的存储容量至少是多少位？容量=16*18b=288b3)给每条微指令分配一个确定的微地址（二进制编码表示）。译码后的微指令可由两位操作码加进位信号决定，可以这样设计微地址：得分第7页共23页取指0000MOV0001ADD0101COM1001ADT(R2+R1-R2)1101R2+R3-R31111R2-R1-R210014）写出微地址转移逻辑表达式。UA0=P1*IR0*T4UA1=P1*IR1*T4UA2=P2*C*T4UA3=1*T4第8页共23页2.如图所示为双总线结构的机器，IR为指令寄存器，PC为程序计数器（具有加1功能），M为主存（受R/W#读写信号控制），AR为主存地址寄存器，DR为数据缓冲寄存器，ALU内+-控制信号决定完成何种操作信号，控制信号G控制的一个门电路。所有箭头线上的小圈表示控制信号的输入/输出点。例如R1i表示寄存器R1的输入，R1O表示寄存器R1的输出。未标信号的线表示直通，不受控制。1)“ADDR2,R0”指令完成(R0)+(R2)→R0的功能操作。画出其指令周期流程图。2)“JMP35H”指令完成指定下一条指令地址为35H的指令功能操作。画出其指令周期流程图。3)若将主存M分成数存和指存两个存储器，通用寄存器R0～R3的输出直接连到x或y暂存器。请修改数据通路，画出“ADDR2，R0”指令的指令周期流程图。第9页共23页IR-PCIro,GPCi第10页共23页3.1）某机器所使用的指令格式和寻址方式如下所示，机器字长为16位，有两个20位基址寄存器，四个16位变址寄存器，十六个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，MOV是传送指令，LDA为读数指令。请分析MOV指令和LDA指令的指令格式和寻址方式特点;1510987430OP目标D源SMOVS,D1510987430OP目标D20位地址LDAS,MMOV指令，操作码为6位，指令系统共可有64条指令双地址单字长指令RR型S和D均为4位地址，可指定16个通用寄存器中的一个。LDA操作码为6位，指令系统共可有64条指令双地址二字长指令RS型目的D为4位地址，可指定16个通用寄存器中的一个。源S由20位内存地址决定。2）某机器的指令格式如下所示，X为寻址特征位。X=00：直接寻址；X=01：用变址寄存器RX1寻址；X=10：用变址寄存器RX2寻址；X=11：相对寻址设(PC)=1234H,(RX1)=0037H,(RX2)=1122H（H代表十六进制数），请确定下列指令中的有效地址：①4420H②2244H③1322H④3521H0100010000100000直