2022年臺(tái)州學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)《計(jì)算機(jī)組成原理》科目期末試卷A(有答案)

試卷A(有答案)1、某一計(jì)算機(jī)采用主存Cache存儲(chǔ)層次結(jié)構(gòu)，主存容量有8個(gè)塊，Cache容量有4個(gè)2、某機(jī)器字長(zhǎng)32位，存儲(chǔ)容量64MB,若按字編址，它的尋址范圍是()。3、串行運(yùn)算器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其運(yùn)算規(guī)律是()。A.由低位到高位先行進(jìn)行進(jìn)位運(yùn)算B.由低位到高位先行進(jìn)行借位運(yùn)算C.由低位到高位逐位運(yùn)算D.由高位到低位逐位運(yùn)算4、4位機(jī)器內(nèi)的數(shù)值代碼，則它所表示的十進(jìn)制真值可能為()。D.只有V5、一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)N可以用下式表示：m:尾數(shù)的值，包括尾數(shù)采用的碼制和數(shù)制：p:尾數(shù)長(zhǎng)度，這里的p不是指尾數(shù)的：進(jìn)制位數(shù)，當(dāng)ra=16時(shí)，每4個(gè)二進(jìn)制位表示一位尾數(shù)；q:階碼長(zhǎng)度，由于階碼的基通常為2,因此，在一般情況下，q就是階碼部分的二進(jìn)制位數(shù)。研究浮點(diǎn)數(shù)表示方式的主要目的是用盡量短的字長(zhǎng)(主要是階碼字長(zhǎng)q和尾數(shù)字長(zhǎng)的和)實(shí)現(xiàn)盡可能大的表述范圍和盡可能高的表數(shù)精度。根據(jù)這一目的，上述6個(gè)參數(shù)中只有3個(gè)參數(shù)是浮點(diǎn)數(shù)表示方式要研究的對(duì)象，它們是()。6、在()結(jié)構(gòu)中，外部設(shè)備可以和主存儲(chǔ)器單元統(tǒng)一編址。A.單總線B.雙總線C.三總線D.以上都可以7、一次總線事務(wù)中，主設(shè)備只需給出一個(gè)首地址，從設(shè)備就能從首地址開(kāi)始的若干連續(xù)單元讀出或?qū)懭攵鄠€(gè)數(shù)據(jù)。這種總線事務(wù)方式稱為()。A.并行傳輸B.串行傳輸C.突發(fā)傳輸D.同步傳輸8、下列關(guān)于配備32位微處理器的計(jì)算機(jī)的說(shuō)法中，正確的是()。該機(jī)器的通用寄存器一般為32位Ⅲ.該機(jī)器能支持64位操作系統(tǒng)IV.一般來(lái)說(shuō)，64位微處理器的性能比32位微處理器的高9、程序P在機(jī)器M上的執(zhí)行時(shí)間是20s,編譯優(yōu)化后，P執(zhí)行的指令數(shù)減少到原來(lái)的70%,而CPI增加到原來(lái)的1.2倍，則P在M上的執(zhí)行時(shí)間是()。A.暫停外設(shè)對(duì)主存的訪問(wèn)B.暫停對(duì)某些中斷源的處理C.暫停對(duì)一切中斷的處理D.暫停CPU對(duì)主存的訪問(wèn)11、下列關(guān)于中斷I/O方式和DMA方式比較的敘述中，錯(cuò)誤的是()A.中斷I/O方式請(qǐng)求的是CPU處理時(shí)間，DMA方式請(qǐng)求的是總線使用權(quán)B.中斷響應(yīng)發(fā)生在一條指令執(zhí)行結(jié)束后，DMA響應(yīng)發(fā)生在一個(gè)總線事務(wù)完成后C.中斷I/O方式下數(shù)據(jù)傳送通過(guò)軟件完成，DMA方式下數(shù)據(jù)傳送由硬件完成D.中斷I/O方式適用于所有外部設(shè)備，DMA方式僅適用于快速外部設(shè)備MID其中M為尋址方式，I為變址寄存器編號(hào)，D為形式地址。若采用先變址后間址的尋址方式，則操作數(shù)的有效地址是()。13、指令從流水線開(kāi)始建立時(shí)執(zhí)行，設(shè)指令由取指、分析、執(zhí)行3個(gè)子部件完成，并且，每個(gè)子部件的時(shí)間均為At,若采用常規(guī)標(biāo)量單流水線處理器(即處理器的度為1),連續(xù)14、假設(shè)某指令的一個(gè)操作數(shù)采用變址尋址方式，變址寄存器中的值為007CH,地址007CH中的內(nèi)容為0124H,指令中給出的形式地址為B000H,地址B000H中的內(nèi)容為C000H,則該操作數(shù)的有效地址為()。15、下列不屬于程序控制指令的是()。A.無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令B.條件轉(zhuǎn)移指令C.中斷隱指令D.循環(huán)指令16、一位十進(jìn)制數(shù)，用BCD碼表示需.位二進(jìn)制碼，用ASCII碼表示需位二進(jìn)制碼。17、微程序設(shè)計(jì)技術(shù)是利用方法設(shè)計(jì)的一門技術(shù)。18、漢字的、是計(jì)算機(jī)用于漢字輸入、內(nèi)部處理、輸出三種不同用途的編碼。19、多個(gè)用戶共享主存時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)提供。通常采用的方法是保護(hù)和保護(hù)，并用硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。20、主存儲(chǔ)器容量通常以MB表示，其中M=B=硬盤(pán)容量通常以GB表示，其中G=21、條件轉(zhuǎn)移、無(wú)條件轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)子程序、返主程序、中斷返回指令都屬于類指令，這類指令在指令格式中所表示的地址不是的地址，而是的地址。 27、鏈?zhǔn)讲樵兎绞?菊花鏈方式):29、訪問(wèn)周期時(shí)間：30、什么是指令周期?指令周期是否有一個(gè)固定值?為什么?31、什么是DMA方式?DMA的主要優(yōu)點(diǎn)及適用場(chǎng)合?32、簡(jiǎn)要說(shuō)明通用I/O標(biāo)準(zhǔn)接口SCSI的性能特點(diǎn)。33、在什么條件和什么時(shí)間，CPU可以響應(yīng)I/0的中斷請(qǐng)求?35、一個(gè)16K×16位的存儲(chǔ)器，有IK×4位的DRAM芯片，內(nèi)部結(jié)構(gòu)由64×64構(gòu)成，1)采用異步刷新方式，如果最大刷新間隔為2ms,則相鄰兩行之間的刷新間隔是多少?2)如果采用集中刷新方式，則存儲(chǔ)器刷新一遍最少用多少個(gè)存儲(chǔ)周期?設(shè)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)周期為0.5us,"死區(qū)"占多少時(shí)間?"死時(shí)間率"為多少(刷新周期為2ms)?36、某計(jì)算機(jī)的主存地址位數(shù)為32位，按字節(jié)編址。假定數(shù)據(jù)Cache中最多存放128個(gè)主存塊，采用4路組相聯(lián)方式，塊大小為64B,每塊設(shè)置了I位有效位。采用一次性寫(xiě)回策略，為此每塊設(shè)置了1位“臟位”。要求：1)分別指出主存地址中標(biāo)記(Tag)、2)計(jì)算該數(shù)據(jù)Cache的總位數(shù)。1)如果處理器不對(duì)指令之間的數(shù)據(jù)相關(guān)進(jìn)行特殊處理，而允許這些指令進(jìn)入流水線，試問(wèn)上述指令中哪些將從未準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)的R1寄存器中取到錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)?2)假如采用將相關(guān)指令延遲到所需操作數(shù)被寫(xiě)回到寄存器后再執(zhí)行的方式，以解決數(shù)據(jù)相關(guān)的問(wèn)題，那么處理器執(zhí)行該指令序列需占用多少個(gè)時(shí)鐘周期?1)不帶符號(hào)數(shù)表示。2)原碼表示。3)補(bǔ)碼表示。4)反碼表示。5)移碼表示。(1)計(jì)算機(jī)M是RISC還是CISC,為什么?(2)fl的機(jī)器指令代碼共占多少字節(jié)，要求給出計(jì)算過(guò)程。i=0時(shí)，cmp指令執(zhí)行后，進(jìn)/借位標(biāo)志CF的內(nèi)容是什么?要求給出計(jì)算過(guò)程。(4)第23條指令shl通過(guò)左移操作實(shí)現(xiàn)了power*2運(yùn)算，在f2中能否也用shl指令17、軟件操作控制器19、存儲(chǔ)保護(hù)存儲(chǔ)區(qū)域訪問(wèn)方式21、程序控制類操作數(shù)下一條指令22、主存--外存主存虛擬地址25、帶寬處理器主要的系統(tǒng)軟件，控制其它程序的運(yùn)行，管理系統(tǒng)資源并且為用戶提供操作界面。27、鏈?zhǔn)讲樵兎绞?菊花鏈方式):各申請(qǐng)總線的設(shè)備合用一條總線作為請(qǐng)求信號(hào)線，布總線控制設(shè)備的響應(yīng)信號(hào)線則串接在將程序計(jì)數(shù)器PC中以及有關(guān)的寄存器的內(nèi)容存儲(chǔ)起來(lái)，使中斷結(jié)束后能恢復(fù)到原來(lái)的狀從一次訪問(wèn)存儲(chǔ)的操作到操作完成后可啟動(dòng)下一次操作的時(shí)間。34、1)主頻為24MHz的意思是每秒中包含24M個(gè)時(shí)鐘周期，又因?yàn)閳?zhí)行一條指令需要4個(gè)時(shí)鐘周期，故機(jī)器每秒可以執(zhí)行的指令數(shù)為24M/4=6M條(600萬(wàn)條)。35、解析：不論采用何種刷新方式，刷新都是從單個(gè)芯片的存儲(chǔ)容量著手。1)采用異步刷新方式，在2ms時(shí)間內(nèi)把芯片的64行刷新一遍，相鄰兩行之間的刷新間隔=2ms/64=31.25μs,可取的刷新間隔為31μs。2)如果采用集中刷新方式，則存儲(chǔ)器刷新一遍最少用64個(gè)存儲(chǔ)周期，因?yàn)榇鎯?chǔ)器分組成，標(biāo)記字段在前，組號(hào)字段居中，塊內(nèi)地址字段在后。1)因?yàn)閴K大小為64B,所以塊內(nèi)地址字段為6位：因?yàn)镃ache中有128個(gè)主存塊，采用4路組相聯(lián)，Cache分為32組(128/4-32),所以組號(hào)字段為5位；標(biāo)2)數(shù)據(jù)Cache的總位數(shù)應(yīng)包括標(biāo)記項(xiàng)的總位數(shù)和數(shù)據(jù)塊的位數(shù)。每個(gè)Cache塊對(duì)應(yīng)一個(gè)標(biāo)記項(xiàng)，標(biāo)記項(xiàng)中應(yīng)包括標(biāo)記字段、有效位和“臟位”(僅適用于寫(xiě)回法)。因此，標(biāo)記項(xiàng)的總位數(shù)=128×(21+1+1)=128×23=2944位。又由于數(shù)據(jù)塊位數(shù)=128×64×8=65536位，因此數(shù)據(jù)Cache的總位數(shù)=2944+65536=68480位。1)由題中指令序列可見(jiàn)，ADD指令后的所有指令都用到ADD指令的計(jì)算結(jié)果。表列出了未采用特殊處理的流水線示意，表中ADD指令在WB段才將計(jì)算結(jié)果寫(xiě)入寄存器R,中，但SUB指令在其ID段就要從寄存器R1中讀取該計(jì)算結(jié)果。同樣AND指令、OR指令也將受到這種相關(guān)關(guān)系的影響。ADD指令只有到第5個(gè)時(shí)鐘