計算機組成原理練習題

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一、名詞解釋（每小題2分，共8分）

1、指令周期

2、微周期

3、SIMD

4、中斷

二、挑選題（每小題2分，共20分）

1、可編程規(guī)律陣列PLA的“與”陣列、“或”陣列的狀況———。

（A）與陣列可編程，或陣列是用戶不行編程的；

（B）與陣列不行編程，或陣列是用戶可編程的；

（C）與陣列、或陣列是用戶都不行編程的；

（D）與陣列、或陣列是用戶都可編程的。

2、四片74181和一片74182器件相協(xié)作，具有如下進位傳遞功能———。

（A）逐級進位（B）組內超前進位，組間超前進位

（C）組內超前進位，組間逐級進位（D）組內逐級進位，組間超前進位

3、某機字長32位，采納定點補碼小數表示，符號位1位，尾數31位，則可表示的最大正小數為———，最小負小數為———。

（A）-1（B）-（1-2–31）（C）+（1-2-32）（D）+（1-2-31）

4、IEEE754標準規(guī)定的32位浮點數格式中，符號位1位，階碼8位，尾數23位，則它所表示的最大規(guī)格化正數為———。

（A）（1-2-23）*2+127（B）（1-2-22）*2+127（C）（1-2-24）*2+256（D）（1-2-23）*2+256

5、在定點二進制運算器中，減法運算普通通過———來實現。

（A）原碼運算的二進制減法器（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）補碼運算的二進制加法器

6、轉移類指令的功能是———。

（A）舉行算術和規(guī)律運算（B）舉行主存與CPU間的數據傳遞

（C）舉行CPU和I/O設備間的數據傳遞（D）轉變程序執(zhí)行的挨次

7、下面關于RISC技術的描述中，正確的是———。

（A）采納RISC技術后，計算機的體系結構又恢復到早期的比較容易的狀況

（B）為了實現兼容，所設計的RISC是從本來的CISC系統(tǒng)的指令系統(tǒng)中選擇一部分實現的。

（C）RISC的主要目標是削減指令數（D）RISC設有乘、除法指令和浮點運算指令

8、周期竊取方式適用于———方式的輸入/輸出中

（A）DMA（B）中斷（C）程序傳送（D）通道

9、一張3.5英寸軟盤的存儲容量為______MB，每個扇區(qū)存儲的固定數據為_______。（A）1.44MB，1024B（B）1.44MB，512B（C）1.2MB，512B（D）2MB，1024B10、主存儲器是計算機系統(tǒng)中的記憶部件，它主要用來———。

（A）存取數據（B）存放程序（C）存放微程序（D）存放程序和數據

三、填空題（每空1分，共15分）

1、用四片74181和一片74182能組成_______位迅速ALU。

2、微機A和B是采納不同主頻的CPU芯片，片內規(guī)律電路徹低相同。若A機的CPU主頻為8MHZ，B機為12MHZ，則A機的CPU主振周期為______us，如A機的平均指令執(zhí)行速度為0.4MIPS，那么A機的平均指令周期為________us，B機的平均指令執(zhí)行為_______MIPS。

3、微指令的格式大體分為兩類，一類是________型微指令，另一類是_______型微指令。

4、假設主存容量為2MB，虛存容量為1GB（230B），則虛擬地址有____位，物理地址有_____位，若頁面大小為8KB，頁表長度為_________。

5、虛擬存儲管理方式有________、_______和_______管理方式。

6、DMA的數據傳送過程分為三個階段，分離為________、__________和_________。

四、推斷題（每小題2分，共12分）

1、指令的長度一定與機器的字長相等。（）

2、浮點運算指令對用于科學計算的計算機是很須要的，可以提高機器的運算速度。（）

3、兼容機之間指令系統(tǒng)是相同的，但硬件的實現辦法可以不同。（）

4、在計算機的指令系統(tǒng)中，真正必需的指令數是不多的，其余的指令都是為了提高機器速度和便于編程而引入的。（）

5、形成控制不同微操作序列的時序控制信號的辦法稱之為控制器的控制方式。（）

6、Cache字塊替換時，使用FIFO替換算法普通比LRU替換算法的命中率要高（）

五、計算題（共25分）

1、已知X=0.0100，Y=-0.1000，利用補碼一位除法（加減交替法）計算[X/Y]補。（要求寫出運算過程）。（7分）

2、一磁帶機有9個磁道，帶長700m，帶速2m/s，每個數據塊1KB，塊間間隔14mm，若數據傳輸率為128KB/s，試求：

（1）記錄位密度。

（2）若帶首尾各空2m，求此帶最大有效存儲容量。（6分）

3、若CRT顯示器可顯示256種字符，每幀顯示80×25，每個字符采納7×8點陣，幀頻為50HZ，實行逐行掃描方式，試問：

（1）顯示緩存容量多大？

（2）字符發(fā)生器（ROM）容量多大？（6分）

4、設某流水線計算機采納哈佛結構（分開的指令Cache和數據Cache），已知Cache的讀寫時光為10ns，主存的讀寫時光為100ns，取指的命中率為98%，數據的命中率為95%，在執(zhí)行程序時，約有20%指令需要存/取一個操作數，問設置Cache后，與無Cache比較，運算速度可提高多少倍？（6分）

六、簡答題（每小題5分，共10分）

1、簡述微程序控制器與硬布線控制器的相同點及差別？

2、試指出舉行浮點數加減法運算的步驟分為哪幾步？

七、設計題（10分）

某存儲器子系統(tǒng)由2片8K*8的6264SRAM芯片和2片4K*8的2732EPROM芯片組成，采納徹低譯碼方式，地址為20位，譯碼電路如下圖所示。請確定每一片存儲器芯片的地址范圍。

參考答案

一、名詞解釋（每小題2分，共8分）

1、指令周期：指取指令和執(zhí)行該指令所需的時光。

2、微周期：執(zhí)行一條微指令所需要的時光；

3、SIMD：單指令流多數據流，即計算機系統(tǒng)由一個指令控制部件、多個處理器和多個存儲器組成，在程序運行時由指令控制部件向多個處理器“播送”同一條指令，全部處理器在同一時刻執(zhí)行同樣指令，各處理器處理各自的數據。

4、中斷：由I/O設備或其他非預期的急需處理的大事引起的，它使CPU臨時中斷現在正在執(zhí)行的程序，而轉至另一服務程序去處理這些大事，處理完再返回原程序。

二、挑選題（每小題2分，共20分）

1、D

2、C

3、①D②A

4、A

5、D

6D；7C；8A；9B；10D

三、填空題（每空1分，共15分）

1、16位

2、0.125us，2.5us，0.6MIPS;

3、水平型微指令，垂直型微指令。

4、30位，21位，217；

5、段式，頁式，段頁式；

6、預處理、數據傳送、后處理。

四、推斷題（每小題2分，共12分）

1、（X）

2、（√）

3、（√）

4、（√）

5、（√）

6、（X）

五、計算題（共25分）

1、解：[X]補=00.0100，[Y]補=11.1000，[-Y]補=00.1000

被除數商

00010000000

+11.1000

11.110000001

←11.100000010

+00.1000

00.0000

←00.000000100

+11.1000

11.100000101

←11.000001010

+00.1000

11.1000

←11.000010110

+00.1000

11.100010111

+00.1000

00.0000[X/Y]補=1.0111+0.0001=1.1000

2、（1）D=12800/2=64000字節(jié)/M=64KB/M記錄位密度。

（2）1KB數據塊占長度=1KB/64=16MM

總容量=16/（16+14）×（700-4）×64KB=23.2MB

3、（1）顯示緩存容量=80×25=2KB？

（2）字符發(fā)生器（ROM）容量=256×8=2KB多大？

4、有CACHE：T1=10ns×0.98+(10ns+100ns)×0.02=12ns

無CACHE：T2=100×1+100×1/5=120ns

速度提高：T2/T1=10倍

六、簡答題（每小題5分，共10分）

1、答：相同點：組成部分基本相同

不同點：（1）實現辦法不同：微程序控制器執(zhí)行存放的微程序，比較規(guī)整，易修改、擴充；硬布線控制器由規(guī)律門組合實現，比較凌亂，不易修改、擴充；

（2）性能上：微程序控制的速度比硬布線控制慢。