计算机组成原理期末试卷及答案16套

百度文库1本科生期末试卷一一．选择题(每小题1分，共10分)1．计算机系统中的存贮器系统是指______。ARAM存贮器BROM存贮器C主存贮器Dcache、主存贮器和外存贮器2．某机字长32位，其中1位符号位，31位表示尾数。若用定点小数表示，则最大正小数为______。A+（1–2-32）B+（1–2-31）C2-32D2-313．算术/逻辑运算单元74181ALU可完成______。A16种算术运算功能B16种逻辑运算功能C16种算术运算功能和16种逻辑运算功能D4位乘法运算和除法运算功能4．存储单元是指______。A存放一个二进制信息位的存贮元B存放一个机器字的所有存贮元集合C存放一个字节的所有存贮元集合D存放两个字节的所有存贮元集合；5．相联存贮器是按______进行寻址的存贮器。A地址方式B堆栈方式C内容指定方式D地址方式与堆栈方式6．变址寻址方式中，操作数的有效地址等于______。A基值寄存器内容加上形式地址（位移量）B堆栈指示器内容加上形式地址（位移量）C变址寄存器内容加上形式地址（位移量）D程序记数器内容加上形式地址（位移量）7．以下叙述中正确描述的句子是：______。A同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相容性微操作B同一个CPU周期中，不可以并行执行的微操作叫相容性微操作C同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相斥性微操作D同一个CPU周期中，不可以并行执行的微操作叫相斥性微操作8．计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化，同时______。A减少了信息传输量B提高了信息传输的速度C减少了信息传输线的条数D加重了CPU的工作量9．带有处理器的设备一般称为______设备。A智能化B交互式C远程通信D过程控制10.某中断系统中，每抽取一个输入数据就要中断CPU一次，中断处理程序接收取样的数据，并将其保存到主存缓冲区内。该中断处理需要X秒。另一方面，缓冲区内每存储N个数据，主程序就将其取出进行处理，这种处理需要Y秒，因此该系统可以跟踪到每百度文库2秒______次中断请求。A．N/（NX+Y）B.N/（X+Y）NC.min[1/X,1/Y]D.max[1/X,1/Y]二．填空题（每小题3分，共15分）1．存储并按顺序执行，这是型计算机的工作原理。2．移码表示法主要用于表示数的阶码E，以利于比较两个的大小和操作。3．闪速存储器能提供高性能、低功耗、高可靠性及能力，为现有的体系结构带来巨大变化，因此作为用于便携式电脑中。4．微程序设计技术是利用方法设计的一门技术。具有规整性、可维护性、C.______等一系列优点。5．衡量总线性能的重要指标是，它定义为总线本身所能达到的最高。PCI总线的带宽可达。三.（10分）设机器字长32位，定点表示，尾数31位，数符1位，问：（1）定点原码整数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少？（2）定点原码小数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少？四．（9分）设存储器容量为32字，字长64位，模块数m=4，分别用顺序方式和交叉方式进行组织。存储周期T=200ns,数据总线宽度为64位，总线周期τ=50ns.问顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少？五．（9分）指令格式如下所示，OP为操作码字段，试分析指令格式特点。312622181716150OP源寄存器变址寄存器偏移量六．（9分）已知某机采用微程序控制方式，其控制存储器容量为512×48（位），微程序在整个控制存储器中实现转移，可控制的条件共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，如图所示：←操作控制→←——————顺序控制————————→（1）微指令中的三个字段分别应多少位？（2）画出对应这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图。七．（9分）画出PCI总线结构图，说明三种桥的功能。八．（9分）某机用于生产过程中的温度数据采集，每个采集器含有8位数据缓冲寄存器一个，比较器一个，能与给定范围比较，可发出“温度过低”或“温度过高”的信号，如图所示。主机采用外设单独编址，四个采集器公用一个设备码，共用一个接微命令字段判别测试字段下地址字段百度文库3口，允许采用两种方式访问：（1）定期巡回检测方式，主机可编程指定访问该设备中的某一采集器。（2）中断方式，当采集温度比给定范围过底或过高时能提出随机中断请求，主机应能判别是哪一个采集器请求，是温度过低或过高。请拟定该接口中有哪些主要部件（不要求画出完整的连线图），并概略说明在两种方式下的工作原理。图九．（10分）机动题十．（10分）机动题百度文库4本科生期末试卷一答案一．选择题1.D2.B3.C4.B5.C6.C7.A、D8.C9.A10.A二．填空题1.A.程序B.地址C.冯·诺依曼2.A.浮点B.指数C.对阶3.A.瞬时启动B.存储器C.固态盘4.A.软件B.操作控制C.灵活性5.A.总线带宽B.传输速率/S三．解：（1）定点原码整数表示：最大正数：数值=（231–1）10最小负数：数值=-（231–1）10（2）定点原码小数表示：最大正数值=（1–2-31）10最小负数值=-（1–2-31）10四．解：信息总量：q=64位×4=256位顺序存储器和交叉存储器读出4个字的时间分别是：t2=mT=4×200ns=8×10–7(s)t1=T+(m–1)τ=200+3×50=×10–7(s)顺序存储器带宽是：W1=q/t2=32×107（位/S）交叉存储器带宽是：W2=q/t1=73×107（位/S）五．解：（1）操作码字段为6位，可指定26=64种操作，即64条指令。（2）单字长（32）二地址指令。（3）一个操作数在源寄存器（共16个），另一个操作数在存储器中（由变址寄存器内容+偏移量决定），所以是RS型指令。（4）这种指令结构用于访问存储器。六．解：（1）假设判别测试字段中每一位为一个判别标志，那么由于有4个转移条件，故该字段为4位（如采用字段译码只需3位），下地址字段为9位，因此控制存储器容量为512个单元，微命令字段是（48–4-9）=35位。（2）对应上述微指令格式的微程序控制器逻辑框图如如下：其中微地址寄存器对应下地址字段，P字段即为判别测试字段，控制字段即为微命令子段，后两部分组成微指令寄存器。地址转移逻辑的输入是指令寄存器OP码，各状态条件以及判别测试字段所给的判别标志（某一位为1），转移逻辑输出修改微地址寄存器的适当位数，从而实现微程序的分支转移。0111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111百度文库5图七．解：PCI总线结构框图如图所示：图.PCI总线有三种桥，即HOST/PCI桥（简称HOST桥），PCI/PCI桥，PCI/LAGACY桥。在PCI总线体系结构中，桥起着重要作用：（1）它连接两条总线，使总线间相互通信。（2）桥是一个总线转换部件，可以把一条总线的地址空间映射到另一条总线的地址空间上，从而使系统中任意一个总线主设备都能看到同样的一份地址表。（3）利用桥可以实现总线间的猝发式传送。百度文库6八．解：数据采集接口方案设计如图所示。现结合两种工作方式说明上述部件的工作。（1）定期巡检方式主机定期以输出指令DOA、设备码；（或传送指令）送出控制字到A寄存器，其中用四位分别指定选中的缓冲寄存器（四个B寄存器分别与四个采集器相应）。然后，主机以输入指令DIA、设备码；（或传送指令）取走数据。（2）中断方式比较结果形成状态字A'，共8位，每二位表示一个采集器状态：00正常，01过低，10过高。有任一处不正常（A'中有一位以上为“1”）都将通过中断请求逻辑（内含请求触发器、屏蔽触发器）发出中断请求。中断响应后，服务程序以DIA、设备码；或传送指令）取走状态字。可判明有几处采集数据越限、是过高或过低，从而转入相应处理。图九．十．百度文库7本科生期末试卷二一．选择题（每小题1分，共10分）1六七十年代，在美国的______州，出现了一个地名叫硅谷。该地主要工业是______它也是______的发源地。A马萨诸塞，硅矿产地，通用计算机B加利福尼亚，微电子工业，通用计算机C加利福尼亚，硅生产基地，小型计算机和微处理机D加利福尼亚，微电子工业，微处理机2若浮点数用补码表示，则判断运算结果是否为规格化数的方法是______。A阶符与数符相同为规格化数B阶符与数符相异为规格化数C数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数D数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数3定点16位字长的字，采用2的补码形式表示时,一个字所能表示的整数范围是______。A-215~+（215-1）B-（215–1）~+（215–1）C-（215+1）~+215D-215~+2154某SRAM芯片，存储容量为64K×16位，该芯片的地址线和数据线数目为______。A64，16B16，64C64，8D16，16。5交叉存贮器实质上是一种______存贮器，它能_____执行______独立的读写操作。A模块式，并行，多个B模块式串行，多个C整体式，并行，一个D整体式，串行，多个6用某个寄存器中操作数的寻址方式称为______寻址。A直接B间接C寄存器直接D寄存器间接7流水CPU是由一系列叫做“段”的处理线路所组成，和具有m个并行部件的CPU相比，一个m段流水CPU______。A具备同等水平的吞吐能力B不具备同等水平的吞吐能力C吞吐能力大于前者的吞吐能力D吞吐能力小于前者的吞吐能力8描述PCI总线中基本概念不正确的句子是______。AHOST总线不仅连接主存，还可以连接多个CPUBPCI总线体系中有三种桥，它们都是PCI设备C以桥连接实现的PCI总线结构不允许许多条总线并行工作D桥的作用可使所有的存取都按CPU的需要出现在总线上9计算机的外围设备是指______。A输入/输出设备B外存储器C远程通信设备D除了CPU和内存以外的其它设备10中断向量地址是：______。A子程序入口地址B中断服务例行程序入口地址C中断服务例行程序入口地址的指示器D中断返回地址二.填空题（每题3分，共15分）1为了运算器的A._____，采用了B._____进位，C._____乘除法和流水线等并行措施。2相联存储器不按地址而是按A.______访问的存储器，在cache中用来存放B.______，在虚拟存储器中用来存放C.______。百度文库83硬布线控制器的设计方法是：先画出A.______流程图，再利用B.______写出综合逻辑表达式，然后用C.______等器件实现。4磁表面存储器主要技术指标有，B.______，C.______，和数据传输率。5DMA控制器按其A.______结构，分为B.______型和C.______型两种。三．（9分）求证：[X]补+[Y]补=[X+Y]补（mod2）四．（9分）某计算机字长32位，有16个通用寄存器，主存容量为1M字，采用单字长二地址指令，共有64条指令，试采用四种寻址方式（寄存器、直接、变址、相对）设计指令格式。五．（9分）如图表示使用快表（页表）的虚实地址转换条件，快表存放在相联存贮器中，其中容量为8个存贮单元。问：（1）当CPU按虚拟地址1去访问主存时，主存的实地址码是多少？（2）当CPU按虚拟地址2去访问主存时，主存的实地址码是多少？（3）当CPU按虚拟地址3去访问主存时，主存的实地址码是多少？页号该页在主存中的起始地址虚拟地址页号页内地址332576415530420003800096000600004000080000500007000012315032470128480516图六．（10分）假设某计算机的运算器框图如图所示，其中ALU为16位的加法器，SA、SB为16位暂存器，4个通用寄存器由D触发器组成，Q端输出，其读写控制如下表所示：读控制写控制R0RA0RA1选择WWA0WA1选择111100011x0101xR0R1R2R3不读出111100011x0101xR0R1R2R3不写入百度文库9要求：（1）设计微指令格式。（2）画出