計算機組成原理試卷A卷答案

1、華僑大學(xué)20122013學(xué)年第一學(xué)期期末考試計算機組成原理考試試卷（A卷）學(xué)院 課程名稱 考試日期 姓名 專 業(yè) 學(xué) 號 一、選擇題（本大題共15小題，每小題2分，共30分）1、完整的計算機系統(tǒng)應(yīng)包括_。ACPU和主存B外部設(shè)備和主機C主機和實用程序D配套的硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)2、有些計算機將一部分軟件永恒地存于只讀存儲器中，稱之為_。A硬件B軟件C固件D輔助存儲器3、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(jié)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)所在的存儲單元4、浮點數(shù)加減運算過程一般包括對階、尾數(shù)運算、

2、規(guī)格化、舍入和溢出判斷等步驟。設(shè)浮點數(shù)的階碼和尾數(shù)都采用補碼表示，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，則浮點加法計算X+Y的最終結(jié)果是_。A00111 1100010B00101 0001000C01000 0010001D發(fā)生溢出5、下列關(guān)于RISC的敘述中，錯誤的是_。ARISC普遍采用微程序控制器BRISC大多數(shù)指令在一個時鐘周期內(nèi)完成CRISC的內(nèi)部通用寄存器數(shù)量相對CISC多DRISC的指令數(shù)、尋址方式和指令格式種類相對CISC少6、在微機中，系統(tǒng)日期、硬盤參數(shù)與計算機配置信息等均存儲在_。ACacheBROMCEPROMDC

3、MOS7、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困難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困難8、下列有關(guān)RAM和ROM的敘述中，正確的是_。 RAM是易失性存儲器，ROM是非易失性存儲器 RAM和ROM都是采用隨機存取方式進行信息訪問 RAM和ROM都可用做Cache RAM和ROM都需要進行刷新A僅B僅C僅D僅9、下列不會引起指令流水阻塞的是_。A數(shù)據(jù)旁路B數(shù)據(jù)相關(guān)C條件轉(zhuǎn)移D資源沖突10、偏移尋址通過將某個寄存器內(nèi)容與一個形式地址相加而生成有效地址。下列尋址方式

4、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11、某計算機處理器主頻為50MHz，采用定時查詢方式控制設(shè)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A工作期間，為保證數(shù)據(jù)不丟失，每秒需要對其查詢至少200次，則CPU用于設(shè)備A的I/O時間占整個CPU時間的百分比至少是_。A0.02%B0.05%C0.20%D0.50%12、假設(shè)某個計算機的存儲系統(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命中率是_。A5%B9.5%C50%D95%13、假設(shè)某系統(tǒng)總線在一個總線周期中并行傳輸8字節(jié)信息

5、，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_。A10MB/sB20MB/sC40MB/sD80MB/s14、某計算機的指令流水線由4個功能段組成，指令流經(jīng)各功能段的時間（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_。A90nsB80nsC70nsD60ns15、某機器字長16位，主存按字節(jié)編址。轉(zhuǎn)移指令采用相對尋址，由兩個字節(jié)組成，第一個字節(jié)為操作碼字段，第二個字節(jié)為相對偏移量字段。假定取指時，每取一個字節(jié)PC就自動加1。若某轉(zhuǎn)移指令所在主存地址為2000H，相對位移量字段的內(nèi)容為10H，則該轉(zhuǎn)移指令成

6、功轉(zhuǎn)以后的目標(biāo)地址是_。A2010HB2011HC2012HD2013H二、填空題（本大題共15空，每空1分，共15分）1、計算機唯一能直接執(zhí)行的語言是_語言。2、在集中式總線仲裁中的計數(shù)器定時查詢方式下，采用_的計數(shù)方式，可以使每個設(shè)備使用總線的優(yōu)先級相等。3、微指令格式中，_型微指令用較長的微程序結(jié)構(gòu)換取較短的微指令結(jié)構(gòu)。4、任何指令周期的第一步必定是_周期。5、影響流水線性能的控制相關(guān)是由_指令引起的。6、某機器采用單地址格式指令，共能完成50種操作。若機器可以在1K地址范圍內(nèi)直接尋址，則指令字長應(yīng)取_位，其中操作碼占_位，地址碼占_位。7、磁盤上使用半徑不同的同心圓來保存數(shù)據(jù)信息，這些

7、同心圓稱為_。8、PCI總線的基本傳送機制是_傳送。9、計算機中存放當(dāng)前指令地址的寄存器叫做_，其位數(shù)取決于_；存放正在執(zhí)行的指令的寄存器叫做_，其位數(shù)取決于_。10、微操作是CPU執(zhí)行部件的最基本操作，根據(jù)數(shù)據(jù)通路的結(jié)構(gòu)關(guān)系對其進行分類的話，不能在同一CPU周期內(nèi)并行執(zhí)行的微操作稱為_微操作。三、綜合題（本大題共6小題，共55分）1、馮·諾依曼計算機的主要設(shè)計思想是什么？包括哪些主要組成部分？(5分)2、某計算機的Cache共有16塊，采用2路組相聯(lián)映射方式。每個主存塊大小為32字節(jié)，按字節(jié)編址。問主存129號單元所在主存塊應(yīng)裝入到Cache的哪個組中？請給出分析計算過程。（5分）

8、3、某磁盤存儲器有6個盤面，每個盤面有兩個記錄面（外側(cè)2個盤面不用于記錄）.存儲區(qū)內(nèi)徑22cm，外徑33cm，道密度為40道/cm，內(nèi)層位密度為400b/cm，轉(zhuǎn)速為2400rpm。問：（10分）1）磁盤共有多少個柱面？（3分）2）磁盤總存儲容量是多少？（4分）3）磁盤數(shù)據(jù)傳輸率是多少？（3分）4、某計算機字長為16位，主存地址空間大小為128KB，按字編址，采用單字長指令格式，如下圖所示：轉(zhuǎn)移指令采用相對尋址方式，相對偏移用補碼表示。尋址方式定義如下，其中(X)表示存儲單元X或是寄存器X的內(nèi)容：Ms/Md尋址方式助記符含義000B寄存器直接Rn操作數(shù)= (Rn)001B寄存器間接(Rn)操作

9、數(shù)= (Rn)010B寄存器間接、自增(Rn)+操作數(shù)= (Rn)，(Rn)+1Rn011B相對D(Rn)轉(zhuǎn)移目標(biāo)地址= (PC)+(Rn)請回答下列問題：（15分）1） 該指令系統(tǒng)最多可有多少條指令？最多有多少個通用寄存器？（4分）2） 轉(zhuǎn)移指令的目標(biāo)地址范圍是多少？（3分）3） 若操作碼0010B表示加法操作（助記符為add），寄存器R4和R5的編號分別為100B和101B，R4的內(nèi)容為1234H，R5的內(nèi)容為5678H，地址1234H中的內(nèi)容為5678H，地址5678H中的內(nèi)容為1234H，則匯編語言為add (R4),(R5)（逗號前為源操作數(shù)，逗號后為目的操作數(shù)）對應(yīng)的機器碼是什么（

10、用十六進制表示）？該指令執(zhí)行后，哪些寄存器和存儲單元的內(nèi)容會改變？改變后的內(nèi)容是什么？（8分）5、設(shè)CPU共有16根地址線，8根數(shù)據(jù)線，使用MREQ作為訪存控制信號（低電平有效），用WR作為讀/寫控制信號（高電平為讀，低電平為寫）。現(xiàn)有芯片及各種門電路如下圖所示（門電路自選）。畫出CPU與存儲器的連接圖，要求：（15分）1）存儲芯片地址空間分配為：最小4K地址空間為系統(tǒng)程序區(qū)；相鄰的4K地址空間為系統(tǒng)程序工作區(qū)；與系統(tǒng)程序工作區(qū)相鄰的是24K用戶程序區(qū)。2）指出選用的存儲芯片類型及數(shù)量。3）詳細畫出片選邏輯。6、下表給出了8條微指令I(lǐng)1 I8所發(fā)出的控制信號a j。請設(shè)計微指令的控制字段格式，

11、要求使用最少的控制位，并保持微指令本身的并行性。（5分）微指令控制信號I1a、b、c、d、eI2a、d、f、gI3b、hI4cI5c、e、g、jI6a、h、jI7c、d、hI8a、b、h華僑大學(xué)計算機學(xué)院20122013學(xué)年第一學(xué)期期末考試計算機組成原理考試試卷（A卷）答題紙學(xué)院 課程名稱 考試日期 姓名 專 業(yè) 學(xué) 號 題 號一二三總分得 分一、選擇題（本大題共15小題，每小題2分，共30分）12345678DCCBADDA9101112131415AACDDAC二、填空題（本大題共15空，每空1分，共15分）1、機器2、每次從上次計數(shù)終止點開始3、垂直4、取指5、轉(zhuǎn)移6、16，6，107、磁道8