19秋石大远程在线考试——《计算机组成原理》A卷答案Word下载.docx
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A.2126－2103B.2 127－2104C.2 127－2103D.2 128－2104
2.定点16位字长的字，采用原码形式表示时，一个字所能表示的整数范围是B。
A．-32767——+32767B．-32768——+32767C．-32769——+32768D．-32768——+32768
3.如果浮点数用补码表示，则判断下列哪一项的运算结果是规格化数 D 。
A.1.11000B.0.01110C.0.01010D.1.01010
4．-19/64的补码表示是 B。
A.1.101101B.1.011111C.1.000001D.0.011101
5.相对寻址方式中，操作数的有效地址等于D。
7
A.基址寄存器内容加上形式地址（位移量）
B.变址寄存器内容加上形式地址
C.堆栈指示器内容加上形式地址
D.程序计数器内容加上形式地址
6.程序控制类指令的功能是 D 。
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. 改变程序执行的顺序7.微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是_B 。
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．CPU内通用寄存器的位数取决于B 。
A.存储器容量B.机器字长C.指令的长度D.CPU的管脚数
9.采用虚拟存储器的主要目的是B 。
A.提高主存储器的存取速度
B.扩大主存储器的存储空间，并能进行自动管理和调度C.提高外存储器的存取速度
D.扩大外存储器的存储空间
10.周期挪用方式常用于 A 方式的输入/输出中。
A．DMAB．中断C ．程序传送D ．通道二、简答题（共30分，每小题3分）
1.冯诺依曼计算机体系结构的基本思想是什么？
按此思想设计的计算机硬件系统应由哪些部件组成？
它们各起什么作用？
答：
冯诺依曼型计算机的基本思想是存储程序和程序控制，其中的“存储程序”是指将解题的步骤编写成程序，然后把存储存放到计算机的内存中，而“程序控制”是指控制器读出存放在存储器中的程序并根据该程序控制全机协调工作以完成程序的功能。
根据冯诺依曼型计算机的基本思想，计算机的硬件应该由运算器、控制器、存储器、输入/输出设备
和总线组成。
各部件的作用：
运算器：
对数据进行运算的部件。
存储器：
存放程序和数据。
控制器：
根据指令的功能控制构成计算机的各大功能部件协调工作，共同完成指令的功能。
输入设备：
将外部信息输送到主机内部的设备。
输出设备：
能将计算机内部的信息以不同并且相应的形式反馈给人们的设备。
总线：
连接两个或多个设备（部件）的公共信息通路。
2.一个定点数有哪两部分组成，根据小数位置的不同，定点数有哪两种表示方法答：
一个定点数由符号位和数值域两部分组成,根据小数点位置不同,定点数有纯小数和纯整数两种表示方法。
3.为提高运算器的运行速度，可采用哪几种并行技术措施答：
为了提高运算器的速度，可以采用（先行）进位、（阵列）乘除法、流水线等并行措施。
4.什么是指令周期答：
CPU从内存取出一条指令并执行完这条指令所需的时间总和，它包括若干各机器周期（CPU周期）不等。
5.什么是微程序答：
微程序对应一条机器指令，是由一系列微指令构成的，它是制造机器时事先由程序员根据需要编制的。
6.解释流水线答：
计算机的流水处理过程同工厂中的流水装配线类似。
为了实现流水,首先必须把输入的任务分割为一
系列的子任务,使各子任务能在流水线的各个阶段并发地执行。
假定作业T被分成k个子任务,可表达为T＝{T1,T2,•,Tk}，各个子任务之间有一定的优先关系：
若i<
j,则必须在Ti完成以后,Tj才能开始工作。
具有这种线性优先关系的流水线称为线性流水线。
7.主存储器性能的主要参数有哪些答：
主存储器性能的主要参数包括存储容量、存储速度（包括带宽、存取时间、存储周期等。
）
8.简述虚拟存储器的工作原理答：
（1）虚拟存储器是一个容量非常大的存储器的逻辑模型，不是任何实际的物理存储器；
（2）它借助磁盘等辅助存储器来扩大主存容量，使之为更大或更多的程序所使用；
（3）它指的是主存-外存层次（用硬盘充当主存），以透明的方式给用户提供了一个比实际主存空间大得多的程序地址空间。
此时程序的逻辑地址叫作虚拟地址（虚地址，）程序的逻辑地址空间叫作虚拟地址空间。
9.总线上的信息传送方式主要有哪两种答：
总线上的信息传送方式主要有串行传送,并行传送。
10.比较DMA和中断答：
DMA：
直接存储器访问，DMA占了总线控制权，传送数据不需经过CPU而直接进行，传送结束后产生中断，适合成组数据传送；
中断主要针对外部或内部随机发生的事件，传送数据量小。
三、应用题（共50分）
1.（8分）计算：
已知x=0.10011，y=-0.10101，求：
（1）x补，y补
（2）用补码计算x-y，同时指出结果是否溢出答：
[x]补＝0.10011,[y]补=1.01011
[x]补＝0.10011,[-y]补=0.10101
[x-y]补=[x]补+[-y]补
[x]补＝00.10011
＋[-y]补＝00.10101
[x-y]补＝01.01000
溢出判断：
设X的符号为即00，y的符号为即00，运算结果的符号为即01，。
则溢出逻辑表达式：
V=Xf⊕Yf,若V＝0则无溢出；
若V＝1有溢出,现在为1，故溢出。
这里V＝1,所以溢出,结果大于等于+1
[0.5x]补，[0.25y]补
[0.5x]补＝0.010011[0.25y]补＝1.1101011
2.（7分）设机器字长16位，指令格式如下所示，OP为操作码字段，试分析指令格式特点。
1512119865320
OP
寻址方式
寄存器
（1）单字长二地址指令；
（2）OP为6位，可有26=64种操作；
（3）RS指令，原寄存器2位，可指派4个，目标寄存器（2位）为变址寻址。
3.（8分）解释流水线中都有哪些主要问题，其中数据相关有哪几种，举一例说明。
流水线中有资源相关，数据相关、控制相关三种。
其中数据相关包括：
写后读（RAW）,读后写（WAR），
写后写（WAW）三种，例如：
指令1：
ADDR1,R2,R3 ;
（R2）+（R3）→（R1）
指令2：
SUBR4,R1,R5 ;
（R1）-（R5）→（R4）
上述两条指令构成了写后读（RAW）相关。
4.（12分）已知某8位机的主存采用半导体存储器，地址码为18位，若使用4K×
4位RAM芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用模块条的形式，问：
（1）若每个模块为32K×
8位，共需几个模块条？
（2）每个模块内共有多少片RAM芯片？
（3）主存共需多少RAM芯片？
CPU如何选择各模块条？
地址线为18位的8位机主存容量为218×
8B=256KB。
（1）若每个模块板为32K×
8位,共需8个模块板。
（2）每个模块板内有16片RAM芯片。
（3）主存共需128片RAM芯片,18根地址线分配如下：
A11～A0作为4K×
4位RAM芯片本身的地址线；
A14～A12作为模块板内片选地址。
采用3线—8线译码器,共8个输出,每个输出选2片4K×
4位的RAM芯片；
A17～A15作为模块板的地址。
采用3线—8线译码器,其每个输出分别选8个模块板中的任一块。
5.（15分）某机有8条微指令I1-I8，每条微指令所包含的微指令控制信号如表所示，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为8位，请安排微指令的控制字段格式。
微命令信号
微指令
a
b
c
d
e f
g
h
i j
I1
√
I2
I3
I4
I5
I6
I7
I8
为了压缩指令字的长度必须设法把一个微指令周期中的互斥性微命令信号组合在一个小组中进行分组译码。
经分析（efh）和（bij）可分别组成两个小组或两个字段然后进行译码可得6个微命令信号剩下的a、c、d、g这4个微命令信号可进行直接控制其整个控制字段组成如
下：
为了压缩指令字的长度,必须设法把一个微指令周期中的互斥性微命令信号组合在一个小组中,进行分组译码。
经分析,（e,f,h）和（b,i,j）可分别组成两个小组或两个字段,然后进行译码,可得6个微命令信号,剩下的a、c、d、g这4个微命令信号可进行直接控制,其整个控制字段组成如下：
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