2004级计算机组成原理试卷(B卷答案)

2004级计算机组成原理试卷(B卷答案)

试卷编号：(B)卷课程编号：H61030007课程名称：计算机组成原理考试形式：闭卷适用班级：计算机2004级姓名：学号：班级：学院：信息工程专业：考试日期：题号一二三四五六七八九十总分累分人签名题分20203030100得分考生注意事项：1、本试卷共4页，请查看试卷中是否有缺页或破损。如有立即举手报告以便更换。2、考试结束后，考生不得将试卷、答题纸和草稿纸带出考场。一、选择题(每题2分，共20分)得分评阅人1．从器件角度看，计算机经历了四代变化。但从系统结构看，至今绝大多数计算机仍属于__B____型计算机。A.并行B.冯.诺依曼C.智能D.实时处理2.下列数中最小的数是__B____。A.（100101）2B.（50）8C.（100010）BCDD.（625）163．EPROM是指__D____。A.读写存储器B.只读存储器C.闪速存储器D.光擦除可编程只读存储器4.某计算机字长32位，其存储容量为8MB，若按字编址，它的寻址范围是__D____。A.1MB.4MBC.4MD.2MB5.在多级存储体系中，“cache—主存”结构的作用是解决__D____的问题。A.主存容量不足B.主存与辅存速度不匹配C.辅存与CPU速度不匹配D.主存与CPU速度不匹配6.以下四种类型的半导体存储器中，以传输同样多的字为比较条件，则读出数据传输率最高的是___C___。A.DRAMB.SRAMC.闪速存储器D.EPROM7.以下四种类型指令中，执行时间最长的是___C___。A.RR型指令B.RS型指令C.SS型指令D.程序控制指令8.在微型机系统中，外围设备通过__A____与主板的系统总线相连接。A适配器B设备控制器C计数器D寄存器9.采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据就要用一个__C____时间。A.指令周期B.机器周期C.存储周期D.总线周期南昌大学2006～2007学年第一学期期末考试试卷第5页共5页n10.在单级中断系统中，CPU一旦响应中断，则立即关闭__C____标志，以防本次中断服务结束前同级的其他中断源产生另一次中断进行干扰。A中断允许B中断请求C中断屏蔽D中断保护一、填空题(每空1分，共20分)得分评阅人1.移码表示法主要用于表示__浮点__数的阶码E，以利于比较两个指数的大小和对阶__操作。2.计算机系统中，下列部件都能够存储信息：①主存②CPU内的通用寄存器③cache④磁带⑤磁盘。按照CPU存取速度排列，由快到慢依次为_②③①⑤④_____，其中，内存包括___①③___；属于外存的是____④⑤__。3.存储器的技术指标有___存储容量______、_存取时间______、_存储周期_____和存储器带宽。4.相联存储器不按地址而是按_内容___访问的存储器，在cache中用来存放___行地址表_____。5.一个较完善的指令系统应包含__数据传送__________类指令，__算术运算__________类指令，__逻辑运算__________类指令，程序控制类指令，I/O类指令，字符串类指令，系统控制类指令。6.CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫做__指令周期__________，它常用若干个___机器周期_________来表示，而后者又包含有若干个___时钟周期_________。7.微型机的标准总线从16位的__ISA____总线，发展到32位的EISA总线和VISA总线，又进一步发展到64位的__PCI____总线。8.CPU中，保存当前正在执行的指令的寄存器为__指令寄存器IR__________，保存当前正在执行的指令的地址的寄存器为__程序计数器PC__________。二、计算题(每题10分，共30分)得分评阅人1．某机字长32位，定点表示，尾数31位，数符1位，问：(1)定点原码整数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少？(2)定点原码小数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少？解：（1）定点原码整数表示时，最大正数值=（231–1）10最小负数值=-（231–1）10（2）定点原码小数表示时，最大正数值=–（1-231）10最小负数值=–(1-231)102.CPU执行一段程序时，cache完成存取的次数为5000次，主存完成存取的次数为200次。已知cache存取周期为40ns，主存存取周期为160ns。求：(1)Cache命中率H，(2)Cache/主存系统的访问效率e，(3)平均访问时间Ta。解：①命中率H=Nc/（Nc+Nm）=5000/（5000+2000）=5000/5200=0.96②主存慢于cache的倍率R=Tm/Tc=160Ns/40Ns=4访问效率：ｅ＝　１／［ｒ＋（１－ｒ）Ｈ］＝１／［４+（１－４）×０.９６］＝８９.３℅第5页共5页n　　　　③　平均访问时间Ｔａ＝Ｔｃ／ｅ＝４０／０.８９３＝４５nｓ第5页共5页n3.指令格式如下所示。OP为操作码字段，试分析指令格式的特点。312622181716150OP——源寄存器变址寄存器偏移量解：（1）操作码字段为6位，可指定26=64种操作，即64条指令。（2）单字长（32）二地址指令。（3）一个操作数在源寄存器（共有16个），另一个操作数在存储器中（由变址寄存器内容+偏移量决定），所以是RS型指令。（4）这种指令结构用于访问存储器。一、综合题(每题15分，共30分)得分评阅人1.已知某机采用微程序控制方式，其控制存储器容量为512×48（位），微程序可在整个控制存储器中实现转移，可控制微程序转移条件共4个，微指令采用水平型格式，后继微指令地址采用断定方式，如图所示：微命令字段判别测试字段下地址字段←操作控制→←——————顺序控制————————→(1)微指令中的三个字段分别应多少位？(2)画出对应这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图。解：（1）假设判别测试字段中每一位为一个判别标志，那么由于有4个转移条件，故该字段为4位，（如采用字段译码只需3位），下地址字段为9位，因为控制容量为512单元，微命令字段是（48–4-9）=35位。（2）对应上述微指令格式的微程序控制器逻辑框图所示：其中微地址寄存器对应下地址字段，P字段即为判别测试字段，控制字段即为微命令子段，后两部分组成微指令寄存器。地址转移逻辑的输入是指令寄存器OP码，各状态条件以及判别测试字段所给的判别标志（某一位为1），其输出修改微地址寄存器的适当位数，从而实现微程序的分支转移。第5页共5页n2.用512K*16位的FLASH存储器芯片组成一个2M*32的半导体只读存储器，试问：(1）数据寄存器多少位？(2）地址寄存器多少(3）共需要多少个这样的器件？(4）画出此存储器的组成框图.1）数据寄存器32位2）地址寄存器23位3）共需要8片FLASH4）存储器的组成原理如图A22A21A20—A2D31—D0D15—D0D31—D160123FLASH512K16数据寄存器地址寄存器512K16CPU2:4译码器32位23位0···3第5页共5页