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1、精选优质文档-倾情为你奉上武汉大学计算机学院2010-2011学年第一学期2009级计算机组成原理 期末考试试题B类B卷(闭卷)学号_ 班级 _ 姓名_ 成绩_一、单项选择题(每小题2分,共20分)1、机器运算发生溢出的根本原因是 _。A数据的位数有限 B运算中将符号位的进位丢弃C运算中将符号位的借位丢弃 D数据运算中的错误2、在Cache更新时,把数据同时写入Cache和主存的策略是 _。A写直达 B写回法C按写分配法 D不按写分配法 3、层次化存储器结构的设计是依据 _ 原理。A存储器周期性 B存储器强制性 C访存局部性 D容量失效性4、在虚拟存储器中为了提高主存的命中率,可以采取的措施是
2、 _。A增大主存容量 B增大辅存容量C增大Cache容量 D将LRU算法改为FIFO算法5、以下错误的叙述是 _。ARAID0采用镜像盘 BRAID1采用磁盘镜像CRAID2采用海明码校验 DRAID3采用奇偶校验6、在采用增量方式的微指令中,下一条微指令的地址 _。A在微指令计数器中 B在微指令寄存器中 C在程序计数器中 D在本条微指令的顺序控制字段中7、垂直型微指令的特点是 _。A微指令格式垂直表示 B控制信号经过编码 C采用微操作码 D多层次表示8、组合逻辑控制器中,微操作信号的形成主要与 _信号有关。A指令操作码 B指令译码信号和时钟C指令地址码 D状态信号与条件9、通道处理器不具备_
3、功能。A中断 BDMAC程序控制 D数据运算10、硬盘的输入输出适合采用 _方式。A程序查询 B程序中断 CDMA DIOP二、运算方法与运算器分析题(共20分)一种(7,4)海明码的定义为:由4个信息位 按以下模2加法运算方式构成3个校验位:将这些信息位和校验位构成码字w,即1、(10分)计算相应的(7,4)海明码的全部码字。2、(10分)用组合逻辑设计一个海明码的编码器和译码器。三、指令系统与控制器设计题(共20分)某一单流水线处理机,包含取指、译码、执行3个功能段。取指、译码各需1T;在执行段,MOV操作需2T,ADD操作需3T,MUL操作需4T;各操作在1T内取数,在最后1T写结果。执
4、行下面程序后按要求分析指令流水线的功能。k:MOV R1,R0 ;R1 (R0) k+1:MUL R0,R2,R1 ;R0(R1)*(R0) k+2:ADD R0,R2,R1 ;R0(R2)+(R3)1、(5分)设计并画出流水线功能段的结构图。2、(10分)考虑指令数据相关性,设计并画出指令执行过程流水线的时空图。3、(5分)为了加快速度,可以采取那些改进措施。四、存储系统与存储结构分析题(共20分)某计算机的主存Cache存储器层次采用组相联映射方式,字块大小为64字。Cache存储器容量为32字块,按4字块分组,主存储器容量为1024字块。问:主存地址共需多少位? 主存地址字段如何划分,各
5、需多少位? 假设Cache存储器起始时为空,CPU从主存单元0,1,2,3071依次读出3072个字,采用LRU(近来最少使用)替换算法,求命中率。五、输入输出系统设计题(共20分)在一个8级中断系统中,硬件中断响应从高到底优先顺序是:12345678, 设置中断屏蔽寄存器后,中断响应的优先顺序变为13572468。1、屏蔽码应如何设置?2、如果CPU在执行一个应用程序时有5、6、7、8级4个中断同时到达,CPU在按优先顺序处理到第3个中断请求的过程中又有一个3中断请求到达CPU,试画出CPU响应这些中断的顺序示意图。参考答案一、单项选择题(每小题2分,共20分)1、A 2、A 3、C 4、A
6、 5、A 6、A 7、C 8、B 9、D 10、C 二、运算方法与运算器分析题(共20分)1、相应(7,4)海明码的全部码字如下:2、海明码的编码器和译码器如下:三、指令系统与控制器设计题(共20分)解:(1)(5分)功能段结构图如下:(2)(5分)k+1指令取数(R1)与k指令数据相关,需延时一个时钟周期,k+2指令取数需延时一个时钟周期,写数(R0)与k+1指令数据相关,需延时一个时钟周期。取指译码取数加写入取指译码取数MULMUL写入取指译码取数写入(3)(5分)可以采取改进措施:软件处理:编译优化时,取消k+1条指令,因为该条指令无作用。硬件处理:在取数相关时将上一条指令在写入前的数据
7、直接取来,需要增加一条通道。四、存储系统与存储结构分析题(共20分)解:主存储器容量为1024字块,需10位表示;字块大小为64字,需6位表示,所以主存地址共需16位。主存地址字段划分为块标记、组号、组内块号和块内地址。Cache存储器容量为32字块,按4字块分组,组内块号为2位,共8组,所以组号为3位,块内地址为6位。因为主存地址16位,所以块标记为163265位。15 11 10 9 8 6 5 0块标记组内块号组号块内地址主存地址格式为: 主存单元0,1,2,3071,按64字为一块共48块,块号为047;Cache主存的映射关系如图。从主存单元依次读出3072个字,相当于依次读出48个块。每次读块的第一个字是不命中的。由于每一个块读完以后不再读了,所以命中率是(307248)307298.4。五、输入输出系统设计题(共20分)答:CPU处理中断的过程为:243135。其中第3级中断程序分成两段执行。执行过程图如下。专心-专注-专业