计算机组成原理期末复习

练习一：1．第1题下面哪个标志触发器是CPU是否受理中断或者批准中断的标志____。A.准备就绪的标志(RD)B.允许中断触发器(EI)C.中断请求触发器(IR)D.中断屏蔽触发器(IM)标准答案：D2．第5题下面磁盘存储器的技术指标与转速无关的是（）。A.平均存取时间B.平均等待时间C.平均找道时间D.数据传输率标准答案：C3．第10题若磁盘的转速提高一倍，则____。A.平均存取时间减半B.平均找道时间减半C.平均等待时间减半D.存储密度可以提高一倍标准答案：C4．第16题以下四种类型的二地址指令中，执行时间最短的是____。A.RR型B.RS型C.SS型D.SR型标准答案：A5．第18题若x补=0.1101010，则x原=____。A.1.0010101B.1.0010110C.0.0010110D.0.1101010标准答案：D6．第19题下列____不属于浮点加法的流水段？A.对阶B.阶码相加C.尾数加减D.规格化及舍入处理标准答案：B7．第20题在cache的下列映射方式中，无需考虑替换策略的是____。A.全相联映射B.组相联映射C.段相联映射D.直接映射标准答案：D8．第21题计算机操作的最基本时间单位是______。A.时钟周期B.指令周期C.CPU周期D.微指令周期标准答案：A9．第26题下列关于直接寻址方式操作数所在位置的说法正确的是____。A.操作数在指令中B.操作数在寄存器中C.操作数在内存中D.操作数地址在内存中标准答案：C10．第29题下列关于寄存器间接寻址方式操作数所在位置的说法正确的是（）。A.操作数在指令中B.操作数在寄存器中C.操作数地址在寄存器D.操作数地址（主存）在指令中标准答案：C11．第2题假定用若干个1K´4位DARM芯片组成一个8K´8位存储器，总共需要______片DRAM芯片；地址线中需要______位作为芯片的选择。标准答案：16、312．第3题数的真值变成机器码时有四种表示方法，分别是____________________________。标准答案：原码、反码、补码、移码13．第4题在相对寻址方式中，操作数的有效地址等于的内容加上指令中的形式地址D。标准答案：程序计数器（或PC）14．第6题某指令格式结构如下所示，操作码OP可指定条指令。标准答案：6415．第7题运算器的数据通路如下图所示，该运算器中存在多组相斥性的微操作，指出其中任意的两组：________和__________。标准答案：R、L和V，+、-和M(或者R1-X,R2-X和R3-X；或者R1-Y,R2-Y和R3-Y；以上每组只写2个也给分)16．第8题用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。标准答案：+127、-12817．第9题在浮点数运算时，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。标准答案：1.0×××18．第11题三级存储系统是由、和辅助存储器组成的。标准答案：高速缓冲存储器(cache)、主存储器19．第12题计算机的硬件包括：运算器、、、适配器、输入输出设备。标准答案：控制器、存储器20．第13题若x=01001011，y=10001011,则逻辑异运算xÅy=。标准答案：1100000021．第14题设有补码为1.011010，则它所表示的定点纯小数真值（2进制形式）为。标准答案：-0.10011022．第15题为了使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。标准答案：开中断，EI23．第17题在总线的三种集中式仲裁方式中，优先级固定的是_____；效率最高的是_____。标准答案：链式查询方式，独立请求方式24．第22题主存有1024个数据块（B0～B1023），cache有8行（L0～L7），现采用全相联的地址映射方式，则第200号数据块可映射到cache的行。标准答案：所有的25．第23题流水线中有三类数据相关冲突：写后读（RAW）相关；读后写（WAR）相关；写后写（WAW）相关。下面程序中存在数据相关。（有不止一个的情况下要都写出）1）I1，R2，R3；（R2）-（R3）→R1SUBR12）I2ADDR1，R4，R1；（R4）+（R1）→R1标准答案：写后读、写后写26．第24题计算机系统是一个由硬件、软件组成的多级层次结构，它通常由、一般机器级、、汇编语言级和高级语言级组成。标准答案：微程序设计级、操作系统级27．第28题菊花链式查询方式的主要缺点是，离中央仲裁器越远的设备，获得总线控制权的几率就越。标准答案：低28．第32题对存储器的要求是容量大，速度快，成本低。为了解决这方面的矛盾，计算机采用多级存储体系结构，即使用。标准答案：高速缓冲存储器(cache)、主存储器和辅助存储器29．第33题主存有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）。标准答案：630．第36题如下图所示，这是一个二维中断系统，中断屏蔽触发器(im)标志为“1”时，表示cpu对该级的所有设备的中断请求进行屏蔽。若cpu现执行设备c的中断服务程序，im2、im1、im0的状态__________；如果cpu执行设备h的中断服务程序，im2、im1、im0的状态是_________。；标准答案：1、1、1，0、0、131．第27题（2010-2011学年第1学期计算）考虑一个单片磁盘，它有如下参数：旋转速率是7200转/分，一面上的磁道数是30000，每道扇区数是600，找道时间是每横越百条磁道花费1ms。1）平均找道时间是多少？2）平均旋转延迟时间是多少？（也即平均等待时间）3）一扇区的传送时间是多少？（注意指的是数据传送时间）标准答案：解.1）150ms；2）4.165ms；3）13.9ms32．第34题某采用交叉方式编址的存储器容量为64字，存储模块数为8，，每个模块8个字，起始地址为000000，存储周期为200ns，总线传送周期为50ns。问：1）地址为101000的字在哪一个存储模块？2)某程序需要连续读出地址为101000～101111的8个字，求所需的时间。标准答案：解：1）根据地址的后三位000，可知在M0块2）t=T+(m-1)max{T/m,τ}=200+7×50=550ns33．第38题已知cache存储周期40ns，主存存储周期200ns，cache/主存系统平均访问时间为50ns，求cache的命中率是多少(保留4位小数)？并求出该cache/主存系统的效率。标准答案：解:1）由ta=h*tc+(1-h)*tm可得h=（tm–ta）/（tm–tc）=（200-50）/（200-40）=0.93752）cache/主存系统的效率e=tc/ta=40/50=80%34．第39题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(保留4位小数)和平均访问时间(保留2位小数)。标准答案：解:1）cache的命中率h=Nc/(Nc+Nm)=6600/（6600+400）=0.94292）平均访问时间ta=h*tc+(1-h)*tm=60*0.9429+300*0.0571=73.70ns35．第40题设机器字长为8位（运算时为9位），已知二进制数x＝－101101，y＝100110，用变形补码（双符号位）计算x+y和x-y,同时指出运算结果是否溢出。标准答案：36．第25题冯.诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括哪些主要组成部分？标准答案：答：冯.诺依曼型计算机的主要设计思想是：存储程序和程序控制。存储程序：将解题的程序（指令序列）存放到存储器中；程序控制：控制器顺序执行存储的程序，按指令功能控制全机协调地完成运算任务。主要组成部分有：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。37．第30题什么是同步定时，异步定时？比较它们的优缺点。标准答案：答：（1）同步定时，事件出现在总线上的时刻由总线时钟信号来确定，其特点是采用了公共时钟。异步定时，后一事件出现在总线上的时刻取决于前一事件的出现，即建立在应答式或互锁机制基础上，其特点是不需要统一的公共时钟信号，总线周期的长度是可变的。（2）同步定时方式具有较高的传输频率，但不适合存取时间差别大的功能模块之间的通信。异步定时方式可靠性高，适用于存取时间不同的功能模块之间的通信，但传输效率较低。38．第31题目前的计算机系统中通常所采用的多级存储器体系结构是什么？并简述各级存储器承担的职能。标准答案：答：目前的计算机系统中通常所采用的多级存储器体系结构是：高速缓冲存储器（cache）、主存储器和外存储器。各级存储器承担的职能各不相同。其中cache主要强调快速存取，以便使存取速度和CPU的运算速度相匹配；外存储器主要强调大的存储容量，以满足计算机的大容量存储要求；主存储器介于cache与外存之间，要求选取适当的存储容量和存取周期，使它能容纳系统的核心软件和较多的用户程序。39．第35题简述DRAM存储器刷新操作的两种方式。标准答案：答：刷新操作有两种刷新方式：（1）集中式刷新：DRAM利用一段固定时间，依次对存储器所有行逐行刷新一遍，在此期间停止对存储器的访问。（2）分散式刷新：每一行的刷新插入到正常的读/写周期之中，即每隔一段时间刷新一行，刷新时同样不准访问存储器。40．第37题计算机的运算器有哪三种总线结构?简述它们的特点。标准答案：答：计算机的运算器有单总线、双总线和三总线三种总线结构。分别具有以下特点：1）单总线结构的运算器：同一时间总线上只能有一个操作数，主要缺点是操作速度慢，优点是只控制一条总线，控制电路简单。2）双总线结构的运算器：两个操作数同时在总线上，同时送ALU，提高了操作速度，并增强了数据传送的灵活性，但结果仍不能直接送到总线上，需放入输出缓冲器中。3）三总线结构的运算器：克服了单总线和双总线的多步操作的缺点，若操作数不需要修改，通过旁路器直接把数据从总线2传送到总线3而不经过ALU，大大提高了速度。练习二：6．第16题以下四种类型的二地址指令中，执行时间最长的是____。A.RR型B.RS型C.SS型D.SR型标准答案：C7．第17题浮点加法运算中，尾数求和的结果是01.001100(补码)，如下规格化处理正确的是____。A.右规1位，结果为00.100110B.左规1位，结果为11.011010C.左规1位，结果为10.011010D.左规2位，结果为00.110100标准答案：A8．第28题通用寄存器属于____部分。A.运算器B.控制器C.存储器D.I/O接口标准答案：A10．第31题微程序控制器中，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.一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行C.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D.一条微指令由若干条机器指令组成标准答案：C11．第1题计算机系统是一个由硬件、软件组成的多级层次结构，它通常由、、操作系统级、汇编语言级和高级语言级组成。标准答案：微程序设计级、一般机器级14．第4题浮点加法运算中，尾数求和的结果是11.1110101(补码)，则在其后进行的规格化处理后尾数是(补码)。标准答案：11.010100015．第5题某CPU微程序控制器控存容量为512×20位，需要分别根据OP字段和ZF条件码进行分支转移，则P字段和后继地址字段应分别为和位。标准答案：__2___，____9___16．第7题若x=01001011，y=10001011,则逻辑加运算x+y=。标准答案：1100101118．第12题定点8位字长的字，采用补码形式表示8位的二进制整数，可表示的数范围为____。标准答案：-128-+12719．第14题已知条件同上题，地址为(0B1F)16的存