計算機組成原理期末考試試卷

計算機組成原理期末考試一試卷（1）一．選擇題（以下每題有且僅有一個正確答案，每題2分，共20分）1．假設以下字符碼中最后一位為校驗碼,若是數(shù)據(jù)沒有錯誤,則采納偶校驗的字符碼的是____。A。11001011B。11010110C。11000001D。110010012．在定點二進制運算器中，減法運算一般經(jīng)過

______來實現(xiàn)。A.補碼運算的二進制加法器

B.補碼運算的二進制減法器C。補碼運算的十進制加法器

D.原碼運算的二進制減法器3．以下關于虛構儲藏器的說法,正確的選項是_B___。提升了主儲藏器的存取速度擴大了主儲藏器的儲藏空間，并能進行自動管理和調換提升了外儲藏器的存取速度D。程序執(zhí)行時，利用硬件完成地址照射4．以下說法正確的選項是

__B__。A。儲藏周期就是儲藏器讀出或寫入的時間B.雙端口儲藏器采納了兩套互相獨立的讀寫電路

,實現(xiàn)并行存取C.雙端口儲藏器在左右端口地址碼不同樣時會發(fā)生讀

/寫矛盾D。在cache中，任意主存塊均可照射到

cache中任意一行

,該方法稱為直接照射方式5．單地址指令中，為了完成兩個數(shù)的算術運算，除地址碼指明的一個操作數(shù)外，另一個操作數(shù)一般采納__C__尋址方式.A。貨倉

B。立刻

C.隱含

D。間接6．指令系統(tǒng)中采納不同樣尋址方式的目的主若是

___D___

。A．實現(xiàn)儲藏程序和程序控制B．供給擴展操作碼的可能并降低指令譯碼難度C．可以直接接見外存D?？s短指令長度,擴大尋址空間,提升編程靈便性7．以下說法中，不吻合RISC指令系統(tǒng)特色的是__B__。指令長度固定，指令種類少尋址方式種類盡量少，指令功能盡可能強C。增添存放器的數(shù)量，以盡量減少訪存的次數(shù)采用使用頻率最高的一些簡單指令，以及很實用但不復雜的指令8．指令周期是指___C___。A．CPU從主存拿出一條指令的時間B．CPU執(zhí)行一條指令的時間C．CPU從主存拿出一條指令加上執(zhí)行這條指令的時間D．時鐘周期時間9．假設微操作控制信號用Cn表示，指令操作碼譯碼輸出用Im表示，節(jié)拍電位信號用Mk表示，節(jié)拍脈沖信號用Ti表示，狀態(tài)反響信息用Bi表示,則硬布線控制器的控制信號Cn可描述為__D__。A.CnfIm,TiB。CnfIm,BiC。CnfMk,Ti,BiD.CnfIm,Mk,Ti,Bi10．以下關于PCI總線的描述中，正確的選項是__A__.A。PCI總線的基本傳輸體系是猝發(fā)式傳達B。以橋連接實現(xiàn)的PCI總線構造不允好多條總線并行工作C。PCI設備必然是主設備D。系統(tǒng)中同意只有一條PCI總線二．填空題（以下每空2分,共32分)1．IEEE754標準的32位規(guī)格化浮點數(shù)，所能表達的最大正數(shù)為____[1(1223)]2128_______.2．對儲藏器的要求是容量大,___速度快___，成本低。為認識決這方面的矛盾，計算機采用多級儲藏系統(tǒng)構造。3．DRAM儲藏器之因此需要刷新是因為_____有信息電荷泄露，需如期增補。4．有靜態(tài)RAM與動向RAM可供選擇,在組成大容量主存時,一般就選擇_動向RAM_。5．在集中式總線仲裁中，___獨立央求方式______方式響應最快，___菊花鏈盤問______方式對電路故障最敏感.6．某CRT

的分辨率為

1024

1024，灰度級為

256，幀頻為

75Hz，則刷存總帶寬應為___________MB/s。7．

Pentium系統(tǒng)有兩類中止源：由

CPU外面的硬件信號惹起的稱為中止

,它又可分為

___可障蔽中止

________和____非障蔽中止

_______；由指令執(zhí)行惹起的稱為

___異常____，此中一種是執(zhí)行異常

,另一種是

_____執(zhí)行軟件中止指令

_________。8．中止接口電路中的

EI觸發(fā)器的作用是

_____可否同意中止源的中止央求被發(fā)出

____，RD觸發(fā)器的作用是

____外設準備好時發(fā)出就緒信號

_______，DMA

控制器中的內存地址計數(shù)器的作用是

_存放內存中要交換的數(shù)據(jù)塊的首地址。9．字節(jié)多路通道可同意每個設備進行__傳輸__型操作，數(shù)據(jù)傳達單位是___字節(jié).三．簡答題（共24分）1．（8分)設浮點數(shù)的階碼為4位（補碼表示,含階符)，尾數(shù)為6位（補碼表示，含尾符)，x，y中的指數(shù)、小數(shù)項均為二進制真值。x2010.1101，y211(0.1010)，求xy.解:xy2010(0.11010)x0001,0.11010y0011,1.011001）求階差對階E[Ex]補[Ey]補000111011110（2）010故Mx需右移2位變成：0.00110(10)2）尾數(shù)用雙符號位乞降00.00110(10)11.0110011.10010(10)3）規(guī)格化左規(guī)為:11.00101(0)，指數(shù)為00104）因此有:xy2010(0.11010)2．(8分）某機器字長16位,主存容量為64K字，共64條指令,試設計單地址單字長指令格式，要求操作數(shù)有立刻數(shù)、直接、變址和相對尋址

4種方式

,并寫出尋址模式定義和在每種尋址方式下的有效地址計算公式。

答：由于有

64條指令故操作碼

OP字段占

6位；尋址模式字段

X占

2位;節(jié)余

8位留給

D字段，故指令格式為

:15～10

9

～8

7

～0OP

X

DX=00，立刻數(shù)尋址D=操作數(shù)X=01，直接尋址EA=DX=10，變址尋址EA=（R）+D，R為16位變址存放器X=11，相對尋址EA=（PC）+D，PC為16位程序計數(shù)器3．（8分)一盤組共11片，每片雙面記錄，最上最下兩個面不用。內外磁道直徑分別為10、14英寸，道密度為100道/英寸,數(shù)據(jù)傳輸率為983040字節(jié)/秒，磁盤組的轉速為3600轉/分。設每個記錄塊記錄1024字節(jié)，現(xiàn)某計算機系統(tǒng)掛接16臺這樣的磁盤，試設計適合的磁盤尋址格式，并計算該系統(tǒng)總儲藏容量。四．解析與設計題(從以下3題中選做2題，共24分）1．

(12分)假設儲藏器的容量為

32字,字長

64位,現(xiàn)已用若干儲藏芯片組成

4個模塊M0

M3，每個模塊

8個字.1）試分別用次序方式和交錯方式構造儲藏器，要求畫圖并說明.2）設初步地址為00000，那么在交錯方式中，第26號字儲藏單元的地址是多少?3）若儲藏周期為200ns，數(shù)據(jù)總線寬度為64位，總線傳達周期為50ns，求交錯儲藏器方式中，儲藏器的帶寬是多少？2．（12分)流水線中有三類數(shù)據(jù)相關矛盾：寫后讀（RAW)、讀后寫(WAR)和寫后寫（WAW)相關，某CPU擁有五段流水線IF(取指令）、ID（指令譯碼和取存放器操作數(shù)）、EXEALU執(zhí)行）、MEM（訪存）和WB（結果寫回存放器）,現(xiàn)有按以下次序流入流水線的指令組：I1SUBR2,R1,R3；R2R1R3I2ANDR5,R2,R4;R5R2andR4I3ORR7,R6,R2;R7R6orR2I4ADDR7,R2,R2；R7R2R21）判斷存在哪一各種類的數(shù)據(jù)相關。2）假設采納將相關指令延緩到所需操作數(shù)被寫回存放器堆后再進行ID的方式來解決上述矛盾，那么辦理器執(zhí)行這4條指令共需要多少個時鐘周期？要求用表格方式解析。3．（12分)某計算機微程序控制器控制儲藏容量為25632位,共71個微操作控制信號,組成了5個相斥的微命令組，各組分別含有4、8、17、20和22個微命令.以下列圖給出了其部分微指令序列的轉移狀況，方框內的字母表示一條微指令,分支點a由指令寄存器的IR5,IR6兩位決定,更正A5A6,分支點b由條件碼標記C0決定,更正A4.現(xiàn)采納判斷方式實現(xiàn)微程序的次序控制。1）給出采納判斷方式的水平型微指令格式。2）假設微指令A和F的后繼地址分別為10000000和11000000，試給出微指令C、E和G的二進制編碼地址。3）畫出微地址轉移邏輯表達式和電路圖.AIR5IR600IR5IR601IR5IR610IR5IR611aBCDEC00C01bFG五．選擇題（以下每題有且僅有一個正確答案，每題2分，共20分）12345678910DABBCDBCDA六．填空題(每空2分，共20分）1．[1(1223)]21282．速度快3．有信息電荷泄露，需如期增補4．動向RAM5．獨立央求方式，菊花鏈盤問方式6．757．可障蔽中止,非障蔽中止,異常，執(zhí)行軟件中止指令8．可否同意中止源的中止央求被發(fā)出，外設準備好時發(fā)出就緒信號，存放內存中要交換的數(shù)據(jù)塊的首地址9．傳輸,字節(jié)七．簡答題(每題5分,共10分）1．解：xy2010(0.11010)x0001,0.11010y0011,1.011005）求階差對階E[Ex]補[Ey]補000111011110（2）010故Mx需右移2位變成：0.00110(10)6）尾數(shù)用雙符號位乞降00.00110(10)11.0110011.10010(10)7）規(guī)格化左規(guī)為：11.00101(0)，指數(shù)為00108）因此有：xy2010(0.11010)2．因為有64條指令故操作碼OP字段占6位；尋址模式字段X占2位；節(jié)余8位留給D字段，故指令格式為：15～109～87～0OPXDX=00，立刻數(shù)尋址D=操作數(shù)X=01，直接尋址EA=DX=10,變址尋址EA=（R）+D，R為16位變址存放器X=11,相對尋址EA=（PC)+D,PC為16位程序計數(shù)器3．解：NC/r983040360016384B60因此,扇區(qū)數(shù)16384102416故，表示磁盤地址格式的全部參數(shù)為:臺數(shù)16，記錄面20,磁道200,扇區(qū)數(shù)16,由此可得磁盤的地址格式為：20～1716～98～43～0臺號柱面號盤面號扇區(qū)號磁盤的總儲藏容量為:162020016384B1048576000B八．解析與設計題（共35分）1．解：1）圖略2）第26號儲藏單元的地址為：交錯方式：110103）q64bit4256bittT(m1)200350ns3.5107s350Wq/t256/(3.5107)7.3108bit/s。解：1）I1和I2I3之間存在RAW數(shù)據(jù)相關I3和I4之間存在WAW數(shù)據(jù)相關2）以下表所示：時鐘1234567891011周期I1IFIDEXEMEMWBI2IFIDEXEMEMWBI3I