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1、|计算机组成原理期末考试试卷（1）一选择题（下列每题有且仅有一个正确答案，每小题 2 分，共 20 分）1 假设下列字符码中最后一位为校验码，如果数据没有错误，则采用偶校验的字符码的是_。A. 11001011 B. 11010110 C. 11000001 D。11001001 2 在定点二进制运算器中，减法运算一般通过_ 来实现。A.补码运算的二进制加法器 B. 补码运算的二进制减法器C. 补码运算的十进制加法器 D. 原码运算的二进制减法器 3 下列关于虚拟存储器的说法，正确的是_B_。A. 提高了主存储器的存取速度B. 扩大了主存储器的存储空间，并能进行自动管理和调度C. 提高了外存储
2、器的存取速度D. 程序执行时，利用硬件完成地址映射4 下列说法正确的是_B_。A. 存储周期就是存储器读出或写入的时间B. 双端口存储器采用了两套相互独立的读写电路，实现并行存取C. 双端口存储器在左右端口地址码不同时会发生读/ 写冲突D. 在 cache 中，任意主存块均可映射到 cache 中任意一行，该方法称为直接映射方式5 单地址指令中，为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个操作数一般采用_C_寻址方式。A. 堆栈 B. 立即 C.隐含 D. 间接6 指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是_D_ 。A实现存储程序和程序控制 B 提供扩展操作码的可能并降低指令译码难
3、度C可以直接访问外存 D。缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性 7 下列说法中，不符合 RISC 指令系统特点的是_B_ 。A. 指令长度固定，指令种类少B. 寻址方式种类尽量少，指令功能尽可能强C. 增加寄存器的数目，以尽量减少访存的次数D. 选取使用频率最高的一些简单指令，以及很有用但不复杂的指令|8 指令周期是指_C_。ACPU 从主存取出一条指令的时间 B CPU 执行一条指令的时间 CCPU 从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间 D时钟周期时间9 假设微操作控制信号用 表示，指令操作码译码输出用 表示，节拍电位信号用nCmI表示，节拍脉冲信号用 表示，状态反馈信息用 表示，
4、则硬布线控制器的控制kMiTiB信号 可描述为_D_。nA. B. imIfC,imnIf,C. D. ikTMCiknBT10下列关于 PCI 总线的描述中，正确的是_A_。A.PCI 总线的基本传输机制是猝发式传送 B. 以桥连接实现的 PCI 总线结构不允许多条总线并行工作C. PCI 设备一定是主设备D. 系统中允许只有一条 PCI 总线二填空题（下列每空 2 分，共 32 分）1 IEEE754 标准的 32 位规格化浮点数，所能表达的最大正数为_。1283)(2 对存储器的要求是容量大，_速度快_，成本低。为了解决这方面的矛盾，计算机采用多级存储体系结构。3 DRAM 存储器之所以
5、需要刷新是因为_有信息电荷泄漏，需定期补充。4 有静态 RAM 与动态 RAM 可供选择，在构成大容量主存时，一般就选择_动态RAM_。5 在集中式总线仲裁中，_独立请求方式_方式响应最快，_菊花链查询_方式对电路故障最敏感。6 某 CRT 的分辨率为 ，灰度级为 256，帧频为 75Hz，则刷存总带宽应为1024_MB/s。7 Pentium 系统有两类中断源：由 CPU 外部的硬件信号引发的称为中断，它又可分为_可屏蔽中断_和_非屏蔽中断_；由指令执行引发的称为_异常_，其中一种是执行异常，另一种是_执行软件中断指令_。|8 中断接口电路中的 EI 触发器的作用是_是否允许中断源的中断请求
6、被发出_，RD 触发器的作用是_外设准备好时发出就绪信号_，DMA 控制器中的内存地址计数器的作用是_存放内存中要交换的数据块的首地址。9 字节多路通道可允许每个设备进行_传输_型操作，数据传送单位是_字节。三简答题（共 24 分）1 （8 分）设浮点数的阶码为 4 位（补码表示，含阶符），尾数为 6 位（补码表示，含尾符）， ， 中的指数、小数项均为二进制真值。xy， ，求 。10.20)10.(21yx解： ).(,x.y1） 求阶差对阶 02100 1 ）（补补 yxE故 需右移 2 位变为：M)(.2） 尾数用双符号位求和)10(.3） 规格化左规为： ，指数为 )(.014） 所以有
7、： )1.0(21yx2 （8 分）某机器字长 16 位，主存容量为 64K 字，共 64 条指令，试设计单地址单字长指令格式，要求操作数有立即数、直接、变址和相对寻址 4 种方式，并写出寻址模式定义和在每种寻址方式下的有效地址计算公式。 |答：由于有 64 条指令故操作码 OP 字段占 6 位；寻址模式字段 X 占 2 位；剩余 8 位留给 D 字段，故指令格式为：1510 98 70OP X DX=00，立即数寻址 D=操作数X=01，直接寻址 EA=DX=10，变址寻址 EA=（R）+D，R 为 16 位变址寄存器X=11，相对寻址 EA=（PC）+D，PC 为 16 位程序计数器3 （
8、8 分）一盘组共 11 片，每片双面记录，最上最下两个面不用。内外磁道直径分别为10、14 英寸，道密度为 100 道/英寸，数据传输率为 983040 字节/ 秒，磁盘组的转速为3600 转/分。设每个记录块记录 1024 字节，现某计算机系统挂接 16 台这样的磁盘，试设计适当的磁盘寻址格式，并计算该系统总存储容量。四分析与设计题（从下列 3 题中选做 2 题，共 24 分）1 （12 分）假设存储器的容量为 32 字，字长 64 位，现已用若干存储芯片构成 4 个模块，每个模块 8 个字。30M1） 试分别用顺序方式和交叉方式构造存储器，要求画图并说明。2） 设起始地址为 00000，那
9、么在交叉方式中，第 26 号字存储单元的地址是多少？3） 若存储周期为 200ns，数据总线宽度为 64 位，总线传送周期为 50ns，求交叉存储器方式中，存储器的带宽是多少？2 （12 分）流水线中有三类数据相关冲突：写后读（RAW）、读后写（WAR）和写后写（WAW）相关，某 CPU 具有五段流水线 IF（取指令）、ID（指令译码和取寄存器操作数）、EXE（ALU 执行）、MEM（访存）和 WB（结果写回寄存器），现有按以下次序流入流水线的指令组：；3121,RSUBI 312R；452AND45and|；2673,ROI 267Ror；4AD1） 判断存在哪种类型的数据相关。2） 假定采
10、用将相关指令延迟到所需操作数被写回寄存器堆后再进行 ID 的方式来解决上述冲突，那么处理器执行这 4 条指令共需要多少个时钟周期？要求用表格方式分析。3 （12 分）某计算机微程序控制器控制存储容量为 256 32 位，共 71 个微操作控制信号，构成了 5 个相斥的微命令组，各组分别含有 4、8、17、20 和 22 个微命令。下图给出了其部分微指令序列的转移情况，方框内的字母表示一条微指令，分支点 由指a令寄存器的 ， 两位决定，修改 ，分支点 由条件码标志 决定，修5IR65A6b0C改 。现采用断定方式实现微程序的顺序控制。4A1） 给出采用断定方式的水平型微指令格式。2） 假设微指令
11、 A 和 F 的后继地址分别为 10000000 和 11000000，试给出微指令 C、E和 G 的二进制编码地址。3） 画出微地址转移逻辑表达式和电路图。065IR0165I1065IR165Ia0C10b五选择题（下列每题有且仅有一个正确答案，每题 2 分，共 20 分）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10D A B B C D B C D AAB C D EF G|六 填空题（每空 2 分，共 20 分）1 183)(2 速度快3 有信息电荷泄漏，需定期补充4 动态 RAM5 独立请求方式，菊花链查询方式6 757 可屏蔽中断，非屏蔽中断，异常，执行软件中断指令8 是否允许中断源的
12、中断请求被发出，外设准备好时发出就绪信号，存放内存中要交换的数据块的首地址9 传输，字节七简答题（每小题 5 分，共 10 分）1解： )10.(201yx,.5） 求阶差对阶 02100 1 ）（补补 yxE故 需右移 2 位变为：M)(.6） 尾数用双符号位求和|)10(.7） 规格化左规为： ，指数为 )(.018） 所以有： )1.0(21yx2 由于有 64 条指令故操作码 OP 字段占 6 位；寻址模式字段 X 占 2 位；剩余 8 位留给 D字段，故指令格式为：1510 98 70OP X DX=00，立即数寻址 D=操作数X=01，直接寻址 EA=DX=10，变址寻址 EA=（
13、R）+D，R 为 16 位变址寄存器X=11，相对寻址 EA=（PC）+D，PC 为 16 位程序计数器3 解： BrCN1638409834/所以，扇区数 216故，表示磁盘地址格式的所有参数为：台数 16，记录面 20，磁道 200，扇区数16，由此可得磁盘的地址格式为：2017 169 84 30台号 柱面号 盘面号 扇区号磁盘的总存储容量为： BB14857606216八分析与设计题（共 35 分）|1解：1）图略2）第 26 号存储单元的地址为：交叉方式：110103） bititq25646snsmTt 7105.303)1( bitW/.7)./ 82.解：1） 和 之间存在 R
14、AW 数据相关1I23和 之间存在 WAW 数据相关42）如下表所示：时钟周期 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11IIF ID EXE MEM WB2IF ID EXE MEM WB3IF ID EXE MEM WB4IIF ID EXE MEM WB3解：1）71 个微命令不可能采用直接表示法，故采用字段译码法，控存容量为 256，故后继地址为 8 位，微指令格式为：3129 2825 2420 1915 1410 98 704 个 8 个 17 个 20 个 22 个 2 个条件 后继地址2）C：10000010 E：10000110G：110010003） 4616TIRPA|4515TIRPA024CQD uA7QD uA6QD uA5QD uA4