电大考试《计算机组成原理》期末10套复习试题与答案参考资料小抄汇总.docx
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电大考试《计算机组成原理》期末10套复习试题与答案参考资料小抄汇总
计算机组成原理本科生期末试卷二
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______。
A64,16B16,64C64,8D16,16。
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以桥连接实现的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15分)
1为了运算器的A._____,采用了B._____进位,C._____乘除法和流水线等并行措施。
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硬布线控制器的设计方法是:
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。
4磁表面存储器主要技术指标有A.______,B.______,C.______,和数据传输率。
5DMA控制器按其A.______结构,分为B.______型和C.______型两种。
三.(9分)求证:
[X]补+[Y]补=[X+Y]补(mod2)
四.(9分)某计算机字长32位,有16个通用寄存器,主存容量为1M字,采用单字长二地址指令,共有64条指令,试采用四种寻址方式(寄存器、直接、变址、相对)设计指令格式。
五.(9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?
页号
该页在主存中的起始地址
虚拟地址页号页内地址
33
25
7
6
4
15
5
30
42000
38000
96000
60000
40000
80000
50000
70000
1
2
3
15
0324
7
0128
48
0516
图B2.1
六.(10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,SA、SB为16位暂存器,4个通用寄存器由D触发器组成,Q端输出,
其读写控制如下表所示:
读控制写控制
R0
RA0
RA1
选择
W
WA0
WA1
选择
1
1
1
1
0
0
0
1
1
x
0
1
0
1
x
R0
R1
R2
R3
不读出
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两条指令微程序流程图。
七.(9分)画出单机系统中采用的三种总线结构。
八.(9分)试推导磁盘存贮器读写一块信息所需总时间的公式。
图B2.2
九.(10分)机动题
一十.(10分)机动题
本科生期末试卷二答案
一.选择题
1.D2.C3.A4.D5.A
6.C7.A8.C9.D10.C
二.填空题
1.A.高速性B.先行C.阵列。
2.A.内容B.行地址表C.页表和段表。
3.A.指令周期B.布尔代数C.门电路、触发器或可编程逻辑。
4.A.存储密度B.存储容量C.平均存取时间。
5.A.组成结构B.选择C.多路。
三.解:
(1)x>0,y>0,则x+y>0
[X]补+[Y]补=x+y=[X+Y]补(mod2)
(2)x>0,y<0,则x+y>0或x+y<0
因为[X]补=x,[Y]补=2+y
所以[X]补+[Y]补=x+2+y=2+(x+y)
当x+y>0时,2+(x+y)>2,进位2必丢失,又因(x+y)>0,所以
[X]补+[Y]补=x+y=[X+Y]补(mod2)
当x+y<0时,2+(x+y)<2,又因(x+y)<0,所以
[X]补+[Y]补=x+y=[X+Y]补(mod2)
(3)x<0,y>0,则x+y>0或x+y<0
这种情况和第2种情况一样,把x和y的位置对调即得证。
(4)x<0,y<0,则x+y<0
因为[X]补=2+x,[Y]补=2+y
所以[X]补+[Y]补=2+x+2+y=2+(2+x+y)
上式第二部分一定是小于2大于1的数,进位2必丢失,又因(x+y)<0
所以[X]补+[Y]补=2+(x+y)=[X+Y]补(mod2)
四.解:
64条指令需占用操作码字段(OP)6位,源寄存器和目标寄存器各4位,寻址模式(X)2位,形式地址(D)16位,其指令格式如下:
3126252221181716150
OP
目标
源
X
D
寻址模式定义如下:
X=00寄存器寻址操作数由源寄存器号和目标寄存器号指定
X=01直接寻址有效地址E=(D)
X=10变址寻址有效地址E=(Rx)+D
X=11相对寻址有效地址E=(PC)+D
其中Rx为变址寄存器(10位),PC为程序计数器(20位),位移量D可正可负。
该指令格式可以实现RR型,RS型寻址功能。
五.解:
(1)用虚拟地址为1的页号15作为快表检索项,查得页号为15的页在主存中的起始地址为80000,故将80000与虚拟地址中的页内地址码0324相加,求得主存实地址码为80324。
(2)主存实地址码=96000+0128=96128
(3)虚拟地址3的页号为48,当用48作检索项在快表中检索时,没有检索到页号为48的页面,此时操作系统暂停用户作业程序的执行,转去执行查页表程序。
如该页面在主存中,则将该页号及该页在主存中的起始地址写入主存;如该页面不存在,则操作系统要将该页面从外存调入主存,然后将页号及其在主存中的起始地址写入快表。
六.解:
微命令字段共12位,微指令格式如下:
1212111111
R
RA0RA1
w
WA0WA1
LDSA
LDSB
SB->ALU
CLR
~
P字段
下址字段
各字段意义如下:
R—通用寄存器读命令
W—通用寄存器写命令
.RA0RA1—读R0—R3的选择控制。
WA0WA1—写R0—R3的选择控制。
LDSA—打入SA的控制信号。
LDSB—打入SB的控制信号。
SB->ALU—打开非反向三态门的控制信号。
SB->ALU—打开反向三态门的控制信号,并使加法器最低位加1。
CLR-暂存器SB清零信号。
~——一段微程序结束,转入取机器指令的控制信号。
(2)ADD、SUB两条指令的微程序流程图见图B2.3所示。
七.三种系统总线结构如图B2.4所示,从上到下为单总线,双总线,三总线:
图B2.4
八.解:
设读写一块信息所需总时间为T,平均找到时间为Ts,平均等待时间为TL,读写一块信息的传输时间为Tm,则:
T=Ts+TL+Tm。
假设磁盘以每秒r转速率旋转,每条磁道容量为N个字,则数据传输率=rN个字/秒。
又假设每块的字数为n,因而一旦读写头定位在该块始端,就能在Tm≈(n/rN)秒的时间中传输完毕。
TL是磁盘旋转半周的时间,TL=(1/2r)秒,由此可得:
T=Ts+1/2r+n/rN秒
本科生期末试卷二
二.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______。
A64,16B16,64C64,8D16,16。
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以桥连接实现的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15分)
1为了运算器的A._____,采用了B._____进位,C._____乘除法和流水线等并行措施。
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硬布线控制器的设计方法是:
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。
4磁表面存储器主要技术指标有A.______,B.______,C.______,和数据传输率。
5DMA控制器按其A.______结构,分为B.______型和C.______型两种。
一十一.(9分)求证:
[X]补+[Y]补=[X+Y]补(mod2)
一十二.(9分)某计算机字长32位,有16个通用寄存器,主存容量为1M字,采用单字长二地址指令,共有64条指令,试采用四种寻址方式(寄存器、直接、变址、相对)设计指令格式。
一十三.(9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:
(4)当CPU按虚拟地址1去访问主存时,主存的实地址码是多少?
(5)当CPU按虚拟地址2去访问主存时,主存的实地址码是多少?
(6)当CPU按虚拟地址3去访问主存时,主存的实地址码是多少?
页号
该页在主存中的起始地址
虚拟地址页号页内地址
33
25
7
6
4
15
5
30
42000
38000
96000
60000
40000
80000
50000
70000
1
2
3
15
0324
7
0128
48
0516
图B2.1
一十四.(10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,SA、SB为16位暂存器,4个通用寄存器由D触发器组成,Q端输出,
其读写控制如下表所示:
读控制写控制
R0
RA0
RA1
选择
W
WA0
WA1
选择
1
1
1
1
0
0
0
1
1
x
0
1
0
1
x
R0
R1
R2
R3
不读出
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两条指令微程序流程图。
一十五.(9分)画出单机系统中采用的三种总线结构。
一十六.(9分)试推导磁盘存贮器读写一块信息所需总时间的公式。
图B2.2
一十七.(10分)机动题
一十八.(10分)机动题
本科生期末试卷二答案
一.选择题
1.D2.C3.A4.D5.A
6.C7.A8.C9.D10.C
二.填空题
6.A.高速性B.先行C.阵列。
7.A.内容B.行地址表C.页表和段表。
8.A.指令周期B.布尔代数C.门电路、触发器或可编程逻辑。
9.A.存储密度B.存储容量C.平均存取时间。
10.A.组成结构B.选择C.多路。
三.解:
(1)x>0,y>0,则x+y>0
[X]补+[Y]补=x+y=[X+Y]补(mod2)
(2)x>0,y<0,则x+y>0或x+y<0
因为[X]补=x,[Y]补=2+y
所以[X]补+[Y]补=x+2+y=2+(x+y)
当x+y>0时,2+(x+y)>2,进位2必丢失,又因(x+y)>0,所以
[X]补+[Y]补=x+y=[X+Y]补(mod2)
当x+y<0时,2+(x+y)<2,又因(x+y)<0,所以
[X]补+[Y]补=x+y=[X+Y]补(mod2)
(3)x<0,y>0,则x+y>0或x+y<0
这种情况和第2种情况一样,把x和y的位置对调即得证。
(4)x<0,y<0,则x+y<0
因为[X]补=2+x,[Y]补=2+y
所以[X]补+[Y]补=2+x+2+y=2+(2+x+y)
上式第二部分一定是小于2大于1的数,进位2必丢失,又因(x+y)<0
所以[X]补+[Y]补=2+(x+y)=[X+Y]补(mod2)
四.解:
64条指令需占用操作码字段(OP)6位,源寄存器和目标寄存器各4位,寻址模式(X)2位,形式地址(D)16位,其指令格式如下:
3126252221181716150
OP
目标
源
X
D
寻址模式定义如下:
X=00寄存器寻址操作数由源寄存器号和目标寄存器号指定
X=01直接寻址有效地址E=(D)
X=10变址寻址有效地址E=(Rx)+D
X=11相对寻址有效地址E=(PC)+D
其中Rx为变址寄存器(10位),PC为程序计数器(20位),位移量D可正可负。
该指令格式可以实现RR型,RS型寻址功能。
七.解:
(1)用虚拟地址为1的页号15作为快表检索项,查得页号为15的页在主存中的起始地址为80000,故将80000与虚拟地址中的页内地址码0324相加,求得主存实地址码为80324。
(4)主存实地址码=96000+0128=96128
(5)虚拟地址3的页号为48,当用48作检索项在快表中检索时,没有检索到页号为48的页面,此时操作系统暂停用户作业程序的执行,转去执行查页表程序。
如该页面在主存中,则将该页号及该页在主存中的起始地址写入主存;如该页面不存在,则操作系统要将该页面从外存调入主存,然后将页号及其在主存中的起始地址写入快表。
八.解:
微命令字段共12位,微指令格式如下:
1212111111
R
RA0RA1
w
WA0WA1
LDSA
LDSB
SB->ALU
CLR
~
P字段
下址字段
各字段意义如下:
R—通用寄存器读命令
W—通用寄存器写命令
.RA0RA1—读R0—R3的选择控制。
WA0WA1—写R0—R3的选择控制。
LDSA—打入SA的控制信号。
LDSB—打入SB的控制信号。
SB->ALU—打开非反向三态门的控制信号。
SB->ALU—打开反向三态门的控制信号,并使加法器最低位加1。
CLR-暂存器SB清零信号。
~——一段微程序结束,转入取机器指令的控制信号。
(2)ADD、SUB两条指令的微程序流程图见图B2.3所示。
七.三种系统总线结构如图B2.4所示,从上到下为单总线,双总线,三总线:
图B2.4
八.解:
设读写一块信息所需总时间为T,平均找到时间为Ts,平均等待时间为TL,读写一块信息的传输时间为Tm,则:
T=Ts+TL+Tm。
假设磁盘以每秒r转速率旋转,每条磁道容量为N个字,则数据传输率=rN个字/秒。
又假设每块的字数为n,因而一旦读写头定位在该块始端,就能在Tm≈(n/rN)秒的时间中传输完毕。
TL是磁盘旋转半周的时间,TL=(1/2r)秒,由此可得:
T=Ts+1/2r+n/rN秒
期末试卷二
一.选择题(每空1分,共20分)
1.将有关数据加以分类、统计、分析,以取得有利用价值的信息,我们称其为______。
A.数值计算B.辅助设计C.数据处理D.实时控制
2.目前的计算机,从原理上讲______。
A.指令以二进制形式存放,数据以十进制形式存放
B.指令以十进制形式存放,数据以二进制形式存放
C.指令和数据都以二进制形式存放
D.指令和数据都以十进制形式存放
3.根据国标规定,每个汉字在计算机内占用______存储。
A.一个字节B.二个字节C.三个字节D.四个字节
4.下列数中最小的数为______。
A.(101001)2B.(52)8C.(2B)16D.(44)10
5.存储器是计算机系统的记忆设备,主要用于______。
A.存放程序B.存放软件C.存放微程序D.存放程序和数据
6.设X=—0.1011,则[X]补为______。
A.1.1011B.1.0100C.1.0101D.1.1001
7.下列数中最大的数是______。
A.(10010101)2B.(227)8C.(96)16D.(143)10
8.计算机问世至今,新型机器不断推陈出新,不管怎样更新,依然保有“存储程序”的概念,最早提出这种概念的是______。
A.巴贝奇B.冯.诺依曼C.帕斯卡D.贝尔
9.在CPU中,跟踪后继指令地指的寄存器是______。
A.指令寄存器B.程序计数器C.地址寄存器D.状态条件寄存器
10.Pentium-3是一种______。
A.64位处理器B.16位处理器C.准16位处理器D.32位处理器
11.三种集中式总线控制中,______方式对电路故障最敏感。
A.链式查询B.计数器定时查询C.独立请求
12.外存储器与内存储器相比,外存储器______。
A.速度快,容量大,成本高B.速度慢,容量大,成本低
C.速度快,容量小,成本高D.速度慢,容量大,成本高
13.一个256K×8的存储器,其地址线和数据线总和为______。
A.16B.18C.26D.20