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文檔簡介
1、計算機組成原理考研真題,Email: guangshunli,曲阜師范大學計算機科學學院,李光順,Tel:2009年計算機組成原理真題,11.馮諾依曼計算機中指令和數(shù)據(jù)均以二進制形式存放在存儲器中,CPU 區(qū)分它們的依據(jù)是 ( ) (A) 指令操作碼的譯碼結果 (B) 指令和數(shù)據(jù)的尋址方式 (C) 指令周期的不同階段 (D) 指令和數(shù)據(jù)所在存儲單元 12.一個 C 語言程序在一臺 32 位機器上運行. 程序中定義了三個變量xyz, 其中x和z是int型, y為short型. 當 x=127,y=-9 時, 執(zhí)行賦值語句 z=x+y 后 ,x、y、z 的值分別是 ( )
2、 (A)x=0000007FH,y=FFF9H,z=00000076H (B)x=0000007FH,y=FFF9H,z=FFFF0076H (C)x=0000007FH,y=FFF7H,z=FFFF0076H (D)x=0000007FH,y=FFF7H,z=00000076H,13.浮點數(shù)加減運算過程一般包括對階、尾數(shù)運算、規(guī)格化、舍入和判溢出步驟. 設浮點的階碼和尾數(shù)均采用補碼表示,且位數(shù)分別為5位和7位(均含2位符號位). 若有兩個數(shù)X=27*29/32,Y=25*5/8, 則用浮點加法計算X+Y的結果是( ) (A)00111 1100010 (B)00111 0100010 (C)
3、01000 0010001 (D) 發(fā)生溢出 14. 某計算機的 Cache 共有16塊,采用2路組相聯(lián)映射方式(即每組2塊)。每個主存塊大為32字節(jié),按字節(jié)編址。主存129號單元所在主存塊應裝入到的 Cache組號是( ) (A)0 (B)2 (C)4 (D)6 15. 某計算機主存容量為64KB, 其中ROM區(qū)為4KB,其余為RAM區(qū),按字節(jié)編址?,F(xiàn)要用2K8位的ROM芯片和4K4位的RAM芯片來設計該存儲器,則需要上述規(guī)格的ROM芯片和RAM芯片數(shù)分別是( ) (A)1,15 (B)2,15 (C)1,30 (D)2,30,16. 某機器字長16位,主存按字節(jié)編址,轉移指令采用相對尋址,
4、由兩個字節(jié)組成,第一字為操作碼字段,第二字節(jié)為相對位移量字段。假定取指令時,每取一個字節(jié)PC自動加1。若某移指令所在主存地址為 2000H, 相對位移量字段的內容為06H,則該轉移指令成功轉以后的標地址是( ) (A)2006H (B)2007H (C)2008H (D)2009H 17下列關于 RISC 的敘述中,錯誤的是( ) (A)RISC 普遍采用微程序控制器 (B)RISC 大多數(shù)指令在一個時鐘周期內完成 (C)RISC 的內部通用寄存器數(shù)量相對 CISC 多 (D)RISC 的指令數(shù)、尋址方式和指令格式種類相對 CISC 少,18 某計算機的指令流水線由四個功能段組成,指令流經各功
5、能段的時間(忽略各功能段之間的緩存時間)分別是90ns、80ns、70ns和60ns,則該計算機的CPU 時鐘周期至少是( ) (A)90ns (B)80ns (C)70ns (D)60ns 19 相對于微程序控制器,硬布線控制器的特點是( ) (A) 指令執(zhí)行速度慢 , 指令功能的修改和擴展容易 (B) 指令執(zhí)行速度慢 , 指令功能的修改和擴展難 (C) 指令執(zhí)行速度快 , 指令功能的修改和擴展容易 (D) 指令執(zhí)行速度快 , 指令功能的修改和擴展難,20假設某系統(tǒng)總線在一個總線周期中并行傳輸4字節(jié)信息,一個總線周期占用 2個時鐘周期,總線時鐘頻率為10MHz,則總線帶寬是( ) (A)10
6、MB/s (B)20MB/s (C)40MB/s (D)80MB/s 21假設某計算機的存儲系統(tǒng)由Cache和主存組成,某程序執(zhí)行過程中訪存1000次,其中,訪問Cache缺失(未命中)50次,則Cache的命中率是() (A)5% (B)9.5% (C)50% (D)95% 22下列選項中,能引起外部中斷的事件是( ) (A) 鍵盤輸入 (B) 除數(shù)為0 (C) 浮點運算下溢 (D) 訪存缺頁,二、綜合題 43(8分) 某計算機的CPU主頻為 500MHz,CPI為5(即執(zhí)行每條指令平均需5個時鐘周期) 。 假定某外設的數(shù)據(jù)傳輸率為0.5MB/s,采用中斷方式與主機進行數(shù)據(jù)傳送,以32 位為
7、傳輸單位,對應的中斷服務程序包含18條指令,中斷服務的其他開銷相當于2條指令的執(zhí)行時間。請回答下列問題,要求給出計算過程。 (1) 在中斷方式下,CPU用于該外設I/O的時間占整個CPU時間的百分比是多少? (2) 當該外設的數(shù)據(jù)傳輸率達到5MB/s時,改用DMA方式傳送數(shù)據(jù)。假設每次DMA傳送大小為 5000B,且DMA預處理和后處理的總開銷為500個時鐘周期,則CPU用于該外設I/O的時間占整個CPU時間的百分比是多少?(假設DMA與CPU之間沒有訪存沖突),44(13分)某計算機字長16位,采用16位定長指令字結構,部分數(shù)據(jù)通路結構如圖所示。圖中所有控制信號為1時表示有效、為0時表示無效
8、。例如控制信號 MDRinE為1表示允許數(shù)據(jù)從DB打入MDR;MDRin為1表示允許數(shù)據(jù)從內總線打入MDR. 假設MAR的輸出一直處于使能狀態(tài)。加法指令“ADD(R1),R0”的功能為 (R0)+(R1)(R1),即將R0中的數(shù)據(jù)與R1的內容所指主存單元的數(shù)據(jù)相加,并將結果送入R1的內容所指主存單元中保存。,下表給出上述指令取指和譯碼階段每個節(jié)拍(時鐘周期)的功能和有效控制信號,請按表中描述方式用表格列出指令執(zhí)行階段每個節(jié)拍的功能和有效控制信號。,2010年計算機組成原理真題,12.下列選項中,能縮短程序執(zhí)行時間的措施是( ) 1 提高CPU時鐘頻率; 2優(yōu)化數(shù)據(jù)通過結構; 3對程序進行編譯優(yōu)
9、化 A.僅1和2 B.僅1和3 C.僅2和3 D.1,2,3 13. 假定有4個整數(shù)用8位補碼分別表示r1=FEH,r2=F2H,r3=90H,r4=F8H,若將運算結果存放在一個8位寄存器中,則下列運算會發(fā)生溢出的是( ) A. r1 * r2 B. r2 *r3 C. r1 * r4 D. r2 * r4,14.假定變量i,f,d數(shù)據(jù)類型分別為int, float, double (int用補碼表示,float和double用IEEE754單精度和雙精度浮點數(shù)表示),已知i=785,f=1.5678e3,d=1.5e100,若在32位機器中執(zhí)行下列關系表達式,則結果為真的是( ) (I)
10、i = = (int)(float)i (II) f = = (float)(int)f (III) f = =(float)(double)f (IV) (d+f)-d = = f A. 僅I和II B.僅I和III C. 僅II和III D. 僅III和IV 15.假定用若干個2K* 4位芯片組成一個8K* 8位存儲器,則0B1FH所在芯片的最小地址是( ) A.0000H B.0600H C.0700H D.0800H,16.下列有關RAM和ROM的敘述中正確的是( ) I RAM是易失性存儲器,ROM是非易失性存儲器 II RAM和ROM都是采用隨機存取方式進行信息訪問 III RAM
11、和ROM都可用做Cache IV RAM和ROM都需要進行刷新 A.僅I和II B.僅II和III C.僅I,II,III D.僅II,III,IV 17.下列命令組合在一次訪存過程中,不可能發(fā)生的是( ) A.TLB未命中,Cache未命中,Page未命中 B.TLB未命中,Cache命中,Page命中 C.TLB命中,Cache未命中,Page命中 D.TLB命中,Cache命中,Page未命中,18.下列寄存器中,匯編語言程序員可見的是( ) A.存儲器地址寄存器(MAR) B.程序計數(shù)器(PC) C.存儲區(qū)數(shù)據(jù)寄存器(MDR) D.指令寄存器(IR) 19.下列不會引起指令流水阻塞的是
12、( ) A.數(shù)據(jù)旁路 B.數(shù)據(jù)相關 C.條件轉移 D.資源沖突 20.下列選項中的英文縮寫均為總線標準的是( ) A. PCI、CRT、USB、EISA B. ISA、CPI、VESA、EISA C. ISA、SCSI、RAM、MIPS D. ISA、EISA、PCI、PCI-Express,21、單級中斷系統(tǒng)中,中斷服務程序執(zhí)行順序是( ) I保護現(xiàn)場 II開中斷 III關中斷 IV保存斷點 V中斷事件處理 VI恢復現(xiàn)場 VII中斷返回 A、I-V-VI-II-VII B、III-I-V-VII C、III-IV-V-VI-VII D、IV-I-V-VI-VII 22、假定一臺計算機的顯示存
13、儲器用DRAM芯片實現(xiàn),若要求顯示分辨率為1600*1200,顏色深度為24位,幀頻為85HZ,顯示總帶寬的50%用來刷新屏幕,則需要的顯存總帶寬至少約為( ) A.245Mbps B.979Mbps C.1958Mbps D.7834Mbps,二、綜合題,43.(11分) 某計算機字長為16位,主存地址空間大小為128KB,按字編址。采用字長指令格式,指令名字段定義如下:,轉移指令采用相對尋址方式,相對偏移是用補碼表示,尋址方式定義如下:,注:(X)表示有存儲地址X或寄存器X的內容,請回答下列問題: (1) 該指令系統(tǒng)最多可有多少指令?該計算機最多有多少個通用寄存器?存儲地址寄存器(MAR)
14、和存儲數(shù)據(jù)寄存器(MDR)至少各需多少位? (2) 轉移指令的目標地址范圍是多少? (3) 若操作碼0010B表示加法操作(助記符為add),寄存器R4和R5得編號分別為100B和101B,R4的內容為1234H,R5的內容為5678H,地址1234H中的內容為5678H,5678H中的內容為1234H,則匯編語言為add(R4),(R5)+ (逗號前為源操作符,逗號后為目的操作數(shù))對應的機器碼是什么(用十六進制)?該指令執(zhí)行后,哪些寄存器和存儲單元的內容會改變?改變后的內容是什么?,44.(12分)某計算機的主存地址空間為256MB,按字節(jié)編址,指令Cache和數(shù)據(jù)cache分離,均有8個C
15、ache行,每個Cache行的大小為64B,數(shù)據(jù)Cache采用直接映射方式,現(xiàn)有兩個功能相同的程序A和B,其偽代碼如下所示: 程序A: int a256256; . int sum_array1() int i, j, sum = 0; for (i = 0; i 256; i+) for (j= 0; j 256; j+) sum += aij; return sum; ,程序B: int a256256; . int sum_array2() int i, j, sum = 0; for (j = 0; j 256; j+) for (i= 0; i 256; i+) sum += aij
16、; return sum; ,假定int 類型數(shù)據(jù)用32位補碼表示,程序編譯時i, j, sum 均分配在寄存器中,數(shù)據(jù)a按行優(yōu)先方式存放,其地址為320(十進制數(shù)),請回答下列問題,要求說明理由或給出計算過程。 (1)、若不考慮用于cache一致性維護和替換算法的控制位,則數(shù)據(jù)Cache的總容量是多少? (2)、數(shù)組元素a031和a11各自所在的主存塊對應的Cache行號分別是多少(Cache行號從0開始)? (3)、程序A和B的數(shù)據(jù)訪問命令中各是多少?那個程序的執(zhí)行時間更短?,2011年計算機組成原理真題,12下列選項中,描述浮點數(shù)操作速度指標的是 A.MIPS B. CPI C. IPC
17、 D.MFLOPS 13float型數(shù)據(jù)通常用IEEE 754單精度浮點數(shù)格式表示。若編譯器將float型變量x分配在一個32位浮點寄存器FR1中,且x=-8.25,則FR1的內容是 AC104 0000H BC242 0000H CC184 0000H DC1C2 0000H 14下列各類存儲器中,不采用隨機存取方式的是 AEPROM BCDROM CDRAM DSRAM,15某計算機存儲器按字節(jié)編址,主存地址空間大小為64MB,現(xiàn)用4M8位的RAM芯片組成32MB的主存儲器,則存儲器地址寄存器MAR的位數(shù)至少是 A. 22位 B. 23位 C. 25位 D. 26位 16偏移尋址通過將某寄
18、存器內容與一個形式地址相加而生成有效地址。下列尋址方式中,不屬于偏移尋址方式的是 A間接尋址 B基址尋址 C相對尋址 D變址尋址 17某機器有一個標志寄存器,其中有進位/借位標志CF、零標志ZF、符號標志SF和溢出標志OF,條件轉移指令bgt(無符號整數(shù)比較大于時轉移)的轉移條件是 ACF+OF1 B/SF+ ZF1 C/(CF+ZF)=1 D/(CF+SF)=1,18下列給出的指令系統(tǒng)特點中,有利于實現(xiàn)指令流水線的是 指令格式規(guī)整且長度一致 II. 指令和數(shù)據(jù)按邊界對齊存放 III. 只有Load/Store指令才能對操作數(shù)進行存儲訪問 A. 僅I、II B. 僅II、III C. 僅、 D
19、. I、II、III 19假定不采用Cache和指令預取技術,且機器處于“開中斷”狀態(tài),則在下列有關指令執(zhí)行的敘述中,錯誤的是 A每個指令周期中CPU都至少訪問內存一次 B每個指令周期一定大于或等于一個CPU時鐘周期 C空操作指令的指令周期中任何寄存器的內容都不會被改變 D當前程序在每條指令執(zhí)行結束時都可能被外部中斷打斷,20在系統(tǒng)總線的數(shù)據(jù)線上,不可能傳輸?shù)氖?A指令 B操作數(shù) C握手(應答)信號 D中斷類型號 21某計算機有五級中斷L4L0,中斷屏蔽字為M4M3M2 M1M0,Mi=1(0i4)表示對Li級中斷進行屏蔽。若中斷響應優(yōu)先級從高到低的順序是L4L0L2L1L3 ,則L1的中斷處
20、理程序中設置的中斷屏蔽字是 A11110 B01101 C00011 D01010 22某計算機處理器主頻為50MHz,采用定時查詢方式控制設備A的I/O,查詢程序運行一次所用的時鐘周期數(shù)至少為500。在設備A工作期間,為保證數(shù)據(jù)不丟失,每秒需對其查詢至少200次,則CPU用于設備A的I/O的時間占整個CPU時間的百分比至少是 A0.02% B0.05% C0.20% D0.50%,二、綜合應用題 43 ( 11 分)假定在一個8位字長的計算機中運行如下類C程序段: unsigned int x = 134; unsigned int y = 246; int m = x; int n = y; unsigned int z1 = x-y; unsigned int z2 = x+y; int k1 = m -n; int k2 = m+n; 若編譯器編譯時將 8個 8位寄存器 R1 R8 分別分配給變量 x、y、m、n、z1 、z2 、k1 和 k2 。,請回答下列問題(提示:帶符號整數(shù)用補碼表示) (1)執(zhí)行上述程序段后,寄存器R1、R5和R6的內容分別是什么?(用十六進制表示) (2)執(zhí)行上述程序段后,變量 m和 k1 的值分別是多少?(用十進制表示) (3)上述程序段涉及帶符號整數(shù)加/減、無符號整數(shù)加/減運算,這四種能否利用同
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