计算机组成原理期末试题doc.docx
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计算机组成原理期末试题doc
本科生期末试卷一
一．选择题（每小题1分，共10分）
1．计算机系统中的存贮器系统是指______。
ARAM存贮器
BROM存贮器
C主存贮器
D主存贮器和外存贮器
2．某机字长32位，其中1位符号位，31位表示尾数。
若用定点小数表示，则最大正小数为______。
A+（1–2-32）B+（1–2-31）C2-32D2-31
3．算术/逻辑运算单元74181ALU可完成______。
A16种算术运算功能
B16种逻辑运算功能
C16种算术运算功能和16种逻辑运算功能
D4位乘法运算和除法运算功能
4．存储单元是指______。
A存放一个二进制信息位的存贮元
B存放一个机器字的所有存贮元集合
C存放一个字节的所有存贮元集合
D存放两个字节的所有存贮元集合；
5．相联存贮器是按______进行寻址的存贮器。
A地址方式B堆栈方式C内容指定方式D地址方式与堆栈方式
6．变址寻址方式中，操作数的有效地址等于______。
A基值寄存器内容加上形式地址（位移量）
B堆栈指示器内容加上形式地址（位移量）
C变址寄存器内容加上形式地址（位移量）
D程序记数器内容加上形式地址（位移量）
7．以下叙述中正确描述的句子是：
______。
A同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相容性微操作
B同一个CPU周期中，不可以并行执行的微操作叫相容性微操作
C同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相斥性微操作
D同一个CPU周期中，不可以并行执行的微操作叫相斥性微操作
8．计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化，同时______。
A减少了信息传输量
B提高了信息传输的速度
C减少了信息传输线的条数
D加重了CPU的工作量
9．带有处理器的设备一般称为______设备。
A智能化B交互式C远程通信D过程控制
10.某中断系统中，每抽取一个输入数据就要中断CPU一次，中断处理程序接收取样的数
据，并将其保存到主存缓冲区内。
该中断处理需要X秒。
另一方面，缓冲区内每存储N
个数据，主程序就将其取出进行处理，这种处理需要Y秒，因此该系统可以跟踪到每
秒______次中断请求。
A．N/（NX+Y）B.N/（X+Y）NC.min[1/X,1/Y]D.max[1/X,1/Y]
二．填空题（每小题3分，共24分）
1．存储A.______并按B.______顺序执行，这是C.______型计算机的工作原理。
2．移码表示法主要用于表示A.______数的阶码E，以利于比较两个B.______的大小和
C.______操作。
3．闪速存储器能提供高性能、低功耗、高可靠性及A.______能力，为现有的B.______体
系结构带来巨大变化，因此作为C.______用于便携式电脑中。
4．寻址方式按操作数的A.______位置不同，多使用B.______和C.______型,前者比后者执
行速度快。
5．微程序设计技术是利用A.______方法设计B.______的一门技术。
具有规整性、可维护
性、C.______等一系列优点。
6．衡量总线性能的重要指标是A.______，它定义为总线本身所能达到的最高B.______。
PCI
总线的带宽可达C.______。
7．显示适配器作为CRT和CPU的接口，由A.______存储器，B.______控制器，C.______
三部分组成。
8．DMA技术的出现使得A.______可通过B.______直接访问C.______。
三．应用题
1.（11分）设机器字长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？
最大负数是多少？
（2）定点原码小数表示时，最大正数是多少？
最大负数是多少？
2.（11分）设存储器容量为32字，字长64位，模块数m=4，分别用顺序方式和交叉方式进行组织。
存储周期T=200ns,数据总线宽度为64位，总线周期τ=50ns.问顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少？
3.（11分）指令格式如下所示，OP为操作码字段，试分析指令格式特点。
312622181716150
OP————源寄存器变址寄存器偏移量
4.（11分）已知某机采用微程序控制方式，其存储器容量为512×48（位），微程序在整个控制存储器中实现转移，可控制微程序的条件共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。
5．（11分）画出PCI总线结构图，说明三种桥的功能。
6．（11分）某机用于生产过程中的温度数据采集，每个采集器含有8位数据缓冲寄存器一个，比较器一个，能与给定范围比较，可发出“温度过低”或“温度过高”的信号，如图B1.1所示。
主机采用外设单独编址，四个采集器公用一个设备码，共用一个接口，允许采用两种方式访问：
（1）定期巡回检测方式，主机可编程指定访问该设备中的某一采集器。
（2）中断方式，当采集温度比给定范围过底或过高时能提出随机中断请求，主机应能判别是哪一个采集器请求，是温度过低或过高。
请拟定该接口中有哪些主要部件（不要求画出完整的连线图），并概略说明在两
种方式下的工作原理。
图B1.1
本科生期末试卷二
一．选择题（每小题1分，共10分）
1六七十年代，在美国的______州，出现了一个地名叫硅谷。
该地主要工业是______它也是______的发源地。
A马萨诸塞，硅矿产地，通用计算机
B加利福尼亚，微电子工业，通用计算机
C加利福尼亚，硅生产基地，小型计算机和微处理机
D加利福尼亚，微电子工业，微处理机
2若浮点数用补码表示，则判断运算结果是否为规格化数的方法是______。
A阶符与数符相同为规格化数
B阶符与数符相异为规格化数
C数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数
D数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数
3定点16位字长的字，采用2的补码形式表示时,一个字所能表示的整数范围是______。
A-215~+（215-1）B-（215–1）~+（215–1）
C-（215+1）~+215D-215~+215
4某SRAM芯片，存储容量为64K×16位，该芯片的地址线和数据线数目为______。
A64，16B16，64C64，8D16，6。
5交叉存贮器实质上是一种______存贮器，它能_____执行______独立的读写操作。
A模块式，并行，多个B模块式串行，多个
C整体式，并行，一个D整体式，串行，多个
6用某个寄存器中操作数的寻址方式称为______寻址。
A直接B间接C寄存器直接D寄存器间接
7流水CPU是由一系列叫做“段”的处理线路所组成，和具有m个并行部件的CPU相比，一个m段流水CPU______。
A具备同等水平的吞吐能力B不具备同等水平的吞吐能力
C吞吐能力大于前者的吞吐能力D吞吐能力小于前者的吞吐能力
8描述PCI总线中基本概念不正确的句子是______。
AHOST总线不仅连接主存，还可以连接多个CPU
BPCI总线体系中有三种桥，它们都是PCI设备
C从桥连接实现的PCI总线结构不允许许多条总线并行工作
D桥的作用可使所有的存取都按CPU的需要出现在总线上
9计算机的外围设备是指______。
A输入/输出设备B外存储器
C远程通信设备D除了CPU和内存以外的其它设备
10中断向量地址是：
______。
A子程序入口地址B中断服务例行程序入口地址
C中断服务例行程序入口地址的指示器D中断返回地址
二.填空题（每题3分，共24分）
1为了运算器的A._____，采用了B._____进位，C._____乘除法流水线等并行措施。
2相联存储器不按地址而是按A.______访问的存储器，在cache中用来存放B.______，在虚拟存储器中用来存放C.______。
3一个较完善的指令系统应包含A.______类指令，B.______类指令，C.______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。
4硬布线器的设计方法是：
先画出A.______流程图，再利用B.______写出综合逻辑表达式，然后用C.______等器件实现。
5当代流行的标准总线内部结构包含A.______总线，B.______总线，C.______总线，
公用总线。
6磁表面存储器主要技术指标有A.______，B.______，C.______，数据传输率。
7DMA控制器按其A.______结构，分为B.______型和C.______型两种。
8{（26）16∪（63）16}（135）8的值为A.______。
三.应用题
1.（11分）求证：
[X·Y]补=[X]补•（-Y0+
Yi•2-i）
2.（11分）某计算机字长16位，主存容量为64K字，采用单字长单地址指令，共有64条指令，试采用四种寻址方式（立即、直接、基值、相对）设计指令格式。
3.（11分）如图B2.1表示使用快表（页表）的虚实地址转换条件，快表存放在相联存贮器中，其中容量为8个存贮单元。
问：
（1）当CPU按虚拟地址1去访问主存时，主存的实地址码是多少？
（2）当CPU按虚拟地址2去访问主存时，主存的实地址码是多少？
（3）当CPU按虚拟地址3去访问主存时，主存的实地址码是多少？
图B2.1
4.（11分）假设某计算机的运算器框图如图B2.2所示，其中ALU为16位的加法器（高电平工作），SA、SB为16位锁存器，4个通用寄存器由D触发器组成，O端输出，
图B2.2
其读写控制如下表所示：
读控制
R0
RA0
RA1
选择
1
1
1
1
0
0
0
1
1
x
0
1
0
1
x
R0
R1
R2
R3
不读出
写控制
W
WA0
WA1
选择
1
1
1
1
0
0
0
1
1
x
0
1
0
1
x
R0
R1
R2
R3
不写入
要求：
（1）设计微指令格式。
（2）画出ADD，SUB两条微指令程序流程图。
5.（11分）画出单机系统中采用的三种总线结构。
6.（11分）试推导磁盘存贮器读写一块信息所需总时间的公式。
本科生期末试卷三
一．选择题（每小题1分，共10分）
1．冯·诺依曼机工作的基本方式的特点是______。
A多指令流单数据流
B按地址访问并顺序执行指令
C堆栈操作
D存贮器按内容选择地址
2．在机器数______中，零的表示形式是唯一的。
A原码B补码C移码D反码
3．在定点二进制运算器中，减法运算一般通过______来实现。
A原码运算的二进制减法器
B补码运算的二进制减法器
C原码运算的十进制加法器
D补码运算的二进制加法器
4.某计算机字长32位，其存储容量为4MB，若按半字编址，它的寻址范围是______。
A0—4MBB0—2MBC0—2MD0—1M
5．主存贮器和CPU之间增加cache的目的是______。
A解决CPU和主存之间的速度匹配问题
B扩大主存贮器容量
C扩大CPU中通用寄存器的数量
D既扩大主存贮器容量，又扩大CPU中通用寄存器的数量
6．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，另一个常需采用______。
A堆栈寻址方式B立即寻址方式C隐含寻址方式D间接寻址方式
7．同步控制是______。
A只适用于CPU控制的方式
B只适用于外围设备控制的方式
C由统一时序信号控制的方式
D所有指令执行时间都相同的方式
8．描述PCI总线中基本概念不正确的句子是______。
A.PCI总线是一个与处理器无关的高速外围设备
B.PCI总线的基本传输机制是猝发或传送
C.PCI设备一定是主设备
D.系统中只允许有一条PCI总线
9．CRT的分辨率为1024×1024像素，像素的颜色数为256，则刷新存储器的容量为______。
A512KBB1MBC256KBD2MB
10．为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的办法是采用______。
A通用寄存器B堆栈C存储器D外存
二．填空题（每小题3分，共24分）
1．在计算机术语中，将运算器和控制器合在一起称为A.______，而将B.______和存储器
合在一起称为C.______。
2．数的真值变成机器码可采用A.______表示法，B.______表示法，C.______表示法，移
码表示法。
3．广泛使用的A.______和B.______都是半导体随机读写存储器。
前者的速度比后者快，
但C.______不如后者高。
4．形式指令地址的方式，称为A.______方式，有B.______寻址和C.______寻址。
5.CPU从A.______取出一条指令并执行这条指令的时间和称为B.______。
由于各种指
令的操作功能不同，各种指令的指令周期是C.______。
6.微型机算计机的标准总线从16位的A.______总线，发展到32位的B.______总线和C.
______总线，又进一步发展到64位的PCI总线。
7．VESA标准是一个可扩展的标准，它除兼容传统的A.______等显示方式外，还支持B.
______像素光栅，每像素点C.______颜色深度。
8．中断处理过程可以A.______进行。
B.______的设备可以中断C._____的中断服务程序。
三.应用题
1.（11分）已知x=-0.01111，y=+0.11001，
求[x]补，[-x]补，[y]补，[-y]补，x+y=？
，x–y=？
2.（11分）假设机器字长16位，主存容量为128K字节，指令字长度为16位或32位，共有128条指令，设计计算机指令格式，要求有直接、立即数、相对、基值、间接、变址六种寻址方式。
3.（11分）某机字长32位，常规设计的存储空间≤32M，若将存储空间扩至256M，请提出一种可能方案。
4.（11分）图B3.1所示的处理机逻辑框图中，有两条独立的总线和两个独立的存贮器。
已知指令存贮器IM最大容量为16384字（字长18位），数据存贮器DM最大容量是65536字（字长16位）。
各寄存器均有“打入”（Rin）和“送出”（Rout）控制命令，但图中未标出。
图B3.1
设处理机格式为：
171090
OP
X
加法指令可写为“ADDX（R1）”。
其功能是（AC0）+（（Ri）+X）→AC1，其中（（Ri）+X）部分通过寻址方式指向数据存贮器，现取Ri为R1。
试画出ADD指令从取指令开始到执行结束的操作序列图，写明基本操作步骤和相应的微操作控制信号。
5．（11分）总线的一次信息传送过程大致分哪几个阶段？
若采用同步定时协议，请画出
读数据的时序图来说明。
6．（11分）图B3.2是从实时角度观察到的中断嵌套。
试问，这个中断系统可以实行几重
中断？
并分析图B3.2的中断过程。
图B3.2
本科生期末试卷四
一．选择题（每小题1分，共10分）
1.现代计算机内部一般采用二进制形式，我国历史上的______即反映了二值逻辑的思想，它最早记载在______上，距今以有约______千年。
A.八卦图、论衡、二
B.算筹、周脾算经、二
C.算筹、九章算术、一
D.八卦图、周易、三
2.定点字长的字，采用2的补码表示时，一个字所能表示的整数范围是______。
A.–128~+127B.–127~+127C.–129~+128D.-128~+128
3.下面浮点运算器的描述中正确的句子是：
______。
A.浮点运算器可用阶码部件和尾数部件实现
B.阶码部件可实现加、减、乘、除四种运算
C.阶码部件只进行阶码相加、相减和比较操作
D.尾数部件只进行乘法和减法运算
4.某计算机字长6位，它的存贮容量是64K，若按字编址，那么它的寻址范围是______
A.0~64KB.0~32KC.0~64KBD.0~32k
5.双端口存储器在______情况下会发生读/写冲突。
A.左端口与右端口的地址码不同
B.左端口与右端口的地址码相同
C.左端口与右端口的数据码不同
D.左端口与右端口的数据码相同
6.寄存器间接寻址方式中，操作数处在______。
A.通用寄存器B.主存单元C.程序计数器D.堆栈
7.微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是______。
A.每一条机器指令由一条微指令来执行
B.每一条机器指令由一段微指令编写的微程序来解释执行
C.每一条机器指令组成的程序可由一条微指令来执行
D.一条微指令由若干条机器指令组成
8.描述PCI总线中基本概念不正确的句子是______。
A.PCI总线是一个与处理器无关的高速外围设备
B.PCI总线的基本传输机制是猝发或传送
C.PCI设备一定是主设备
D.系统中只允许有一条PCI总线
9.一张3.5寸软盘的存储容量为______MB，每个扇区存储的固定数据是______。
A.1.44MB，512BB.1MB，1024BC.2MB，256BD.1.44MB，512KB
10.发生中断请求的条件是______。
A.一条指令执行结束B.一次I/O操作结束
C.机器内部发生故障D.一次DMA操作结束
二填空题（每小题3分，共24分）
1.2000年超级计算机浮点最高运算速度达到每秒A.______次。
我国的B.______号计算机的运算速度达到C.______次，使我国成为美国、日本后第三个拥有高速计算机的国家。
2.一个定点数由A.______和B.______两部分组成。
根据小数点位置不同，定点数有
C.______和纯整数之分。
3.对存储器的要求是A.______，B.______，C.______。
为了解决这三方面的矛盾
计算机采用多级存储体系结构。
4.指令系统是表征一台计算机性能的重要因素，它的A.______和B.______不仅影
响到机器的硬件结构，而且也影响到C.______。
5.当今的CPU芯片除了包括定点运算器和控制器外，还包括A.______，B.______
运算器和C.______管理等部件。
6.总线是构成计算机系统的A.______，是多个B.______部件之间进行数据传送的
C.______通道
7.每一种外设都是在它自己的A。
______控制下进行工作，而A则通过B.______和C.______相连并受C控制。
8.在计算机系统中，CPU对外围设备的管理处程序查询方式、程序中断方式外，还
有A.______方式，B.______方式，和C.______方式。
三.应用题
1．（11分）设[x]补=x0.x1x2…xn。
求证：
x=-x0+
xi2-i
2．（11分）指令格式如下所示，其中OP为操作码，试分析指令格式特点。
1812109540
OP
———
源寄存器
目标寄存器
3．（11分）以知cache命中率H=0.98，主存比cache慢四倍，以知主存存取周期为200ns，求cache/主存的效率和平均访问时间。
4．（11分）某计算机有8条微指令I1—I8，每条微指令所包含的微命令控制信号见下表
，a—j分别对应10种不同性质的微命令信号。
假设一条微指令的控制字段仅限8位，请安排微指令的控制字段格式。
5．（11分）
（1）某总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据，假设一个总线周期等于一个总线时钟周期，总线时钟频率为33MHZ，求总线带宽是多少？
（2）如果一个总线中并行传送64位数据，总线频率升为66MHZ，求总线带宽是多少？
6．（11分）磁盘、磁带、打印机三个设备同时工作。
磁盘以20μs的间隔发DMA请求，磁带以30μs的间隔发DMA请求，打印机以120μs的间隔发DMA请求，假设DMA控制器每完成一次DMA传输所需时间为2μs，画出多路DMA控制器工作时空图。
本科生期末试卷五
一．选择题（每题1分，共10分）
1．对计算机的产生有重要影响的是：
______。
A牛顿、维纳、图灵
B莱布尼兹、布尔、图灵
C巴贝奇、维纳、麦克斯韦
D莱布尼兹、布尔、克雷
2．假定下列字符码中有奇偶校验位，但没有数据错误，采用偶校校验的字符码是______。
A11001011B11010110C11000001D11001001
3．按其数据流的传递过程和控制节拍来看，阵列乘法器可认为是______。
A全串行运算的乘法器
B全并行运算的乘法器
C串—并行运算的乘法器
D并—串型运算的乘法器
4．某计算机字长32位，其存储容量为16MB，若按双字编址，它的寻址范围是______。
A0—16MBB0—8MC0—8MBD0—16MB
5．双端口存储器在______情况下会发生读/写冲突。
A左端口与右端口的地址码不同
B左端口与右端口的地址码相同
C左端口与右端口的数据码相同
D左端口与右端口的数据码不同
6．程序控制类指令的功能是______。
A进行算术运算和逻辑运算
B进行主存与CPU之间的数据传送
C进行CPU和I/O设备之间的数据传送
D改变程序执行顺序
7．由于CPU内部的操作速度较快，而CPU访问一次主存所花的时间较长，因此机器周期
通常用______来规定。
A主存中读取一个指令字的最短时间
B主存中读取一个数据字的最长时间
C主存中写入一个数据字的平均时间
D主存中读取一个数据字的平均时
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