组成原理期末13考试B卷Word格式.docx
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四
五
总分
得分
注意事项：
1.试卷后两页为草稿纸，可以撕下；
2.不准携带任何书籍、资料、纸张等。
一．选择题（总10分，每空1分，答案写在答题页上）
1.目前的计算机，从原理上讲___C___。
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
2．根据国标规定，每个汉字在计算机内占用____B__存储。
A.一个字节B.二个字节C.三个字节D.四个字节
3.存储器是计算机系统的记忆设备，主要用于__D____。
A.存放程序B.存放软件C.存放微程序D.存放程序和数据
4．指令周期是指___C___。
A．CPU从主存取出一条指令的时间
B．CPU执行一条指令的时间
C．CPU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
5.在下面描述的RISC机器基本概念中，不正确的表述是___A___。
A．RISC机器有复杂的指令系统B．CPU配备很少的通用寄存器
C．RISC机器不一定是流水CPUD．RISC机器一定是流水CPU
6．相联存贮器是按___B___进行寻址的存贮器。
A.地址方式B.内容指定方式C.堆栈方式D.地址方式与堆栈方式
7．常用的虚拟存贮系统由___A___两级存贮器组成，其中辅存是大容量的磁表面存贮器。
A．主存-辅存B．快存-主存C．快存-辅存D．通用寄存器-主存
8.为确定下一条微指令的地址，通常采用断定方式，其基本思想是_C_____。
A．用程序计数器PC来产生后继微指令地址
B．用微程序计数器μPC来产生后继微指令地址
C．通过微指令顺序控制字段由设计者指定、或由设计者指定的判别字段控制产生后继微指令地址
D．通过指令中指定一个专门字段来控制产生后继微指令地址
9.如某IBM-PC机系统的中断向量表的物理首地址是20000H，那么此系统的第4号软中断在中断向量表中所对应的中断向量的物理首地址是__B____。
A．20008HB．10010HC．10016HD．10020H
10.某宽屏CRT分辨率为1024×
768像素，每个像素点由RGB三像素组成，每个像素的颜色数各为256，则刷新存储器的最小容量是__D____。
A.1.95MBB.2MBC.2.15MBD.2.25MB
二．填空题（总20分，每空2分，答案写在答题页上）
1.对于4位有效位的数据编码1001，那么采用偶校验所对应的海明码是_<
1>
若生成多项式采用1011，则对应的CRC码是_<
2>
。
2.某计算机字长24位,其中阶符1位,阶码7位,数符1位,尾数15位，规格化后浮点法能表示的最大正数为_<
3>
，最小正数为_<
4>
（直接使用2的幂的形式表示）。
3.如果使用每4位为一组的组内并行进位、组间也并行进位的先行进位加法器完成加法运算，那么先行进位C6的逻辑表达式为_<
5>
。
4.在定点补码一位Booth乘法运算中，若两个乘数为X补与Y补，此时乘数最后两位YnYn+1（Yn+1为低位）=01，则应执行_<
6>
的操作规则。
而在定点补码一位加减交替除法运算中，若当前的运算余数R补与Y补异号，则本次操作的规则应该描述为<
7>
_。
5.某一动态半导体存贮器存储容量为1M字节，采用双译码结构和异步刷新模式，如果读写周期不超过2ms，那么刷新周期是<
8>
6.设某硬磁盘组有10个盘片，除上下两片外每片都采用双面记录的方式，每张存储盘面的内直径均为1.4英寸，外直径为9.4英寸，每英寸道密度为3600，最外圈的磁道的位密度为每英寸103600Bit位，转速为分钟7200转，那么未格式化的磁盘总容量为_<
9>
_GB。
如果格式化后每道42扇区，每扇区存储容量为8K字节，那么此硬磁盘可以真正存取数据文件的总存储容量为<
10>
（保留小数两位）
三．简答题（总22分，只需答要点，答案写在答题页上）
1．什么是CISC和RISC？
RISC的特点是什么？
（本题6分）
2.比较水平型微指令和垂直型微指令的优缺点。
（本题4分）
3.关于计算机系统中断服务的问答题（本题8分）
<
发生中断时CPU的响应时机是什么？
（2分）
为什么要在保护现场时进行中断保护？
简述系统如何自动判断中断源并找到相应的中断服务程序的（4分）
4.简述DMA的工作过程（本题4分）
四．分析设计题（总28分，答案写在答题页纸上）
1.指令格式如下所是，其中OP为操作码字段，试分析指令格式特点。
15107430
OP
----------
源寄存器
基址存储器
位移量（16位）
2.如果某计算机主存的总容量为16MB（B=Byte），而Cache的总容量为64KB（B=Byte），其中每个基本调度块为64个字，每字为16位，请分别写出：
（本题10分）
采用4路组相连映像方式的主存与Cache的地址组织格式。
若已知Cache的存取周期为25纳秒，主存的存取周期为200纳秒。
且在一段给定的时间t内，CPU共读取数据4500次，其中有320次访问主存，求Cache的命中率和“Cache-主存系统”的效率各为多少？
（计算结果保留2位小数）
3.有一内存统一编址的微机系统：
总体的内存容量为8K字节，其中前2K字节为ROM区，使用每片1K×
8位容量的EPROM芯片构成；
其余6K为RAM区，使用每片4K×
4位和2K×
8容量的芯片构成。
完成下列任务：
分别列出ROM区和RAM区的地址范围、及对应类型芯片的数量。
（4分）
画出该存储器系统的扩展逻辑图，注意与CPU的连接。
4.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时钟周期，总线时钟频率为33MHz，求总线带宽是多少？
五．综合题（总20分，答案写在答题页上）
1.某CPU结构如下图所示，其中有一个累加寄存器AC，一个状态条件寄存器，各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。
要求回答如下的问题。
（本题8分）
要求完成：
标明图中四个寄存器的名称。
简述指令从主存取到控制器的数据通路。
简述数据在运算器和主存之间进行存/取访问的数据通路。
2.运算器结构如下图所示，R1，R2，R3是三个寄存器，A和B是两个三选一的多路开关，通路的选择由AS0,AS1和BS0，BS1端控制，例如BS0BS1=11时，选择R3，BS0BS1=01时，选择R1……，ALU是算术/逻辑单元。
S1S2为它的两个操作控制端。
其功能如下：
S1S2=00时，ALU输出=A
S1S2=01时，ALU输出=A+B
S1S2=10时，ALU输出=A–B
S1S2=11时，ALU输出=A⊕B
要求：
请设计控制运算器通路的微指令格式。
（本题12分）
答案部分
一．选择题（每题1分）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
二．填空题（每空2分）
：
<
<
<
三．简答题（总22分）
1．简述计算机从开机到等待接收用户程序的引导过程。
（本题5分）
答：
2.关于中断服务（本题8分）
说明中断与DMA技术的区别（2分）
对可屏蔽中断为什么要进行中断保护（3分）
简述发生中断时系统是如何找到相应的中断服务程序的（3分）
3.简述计算机执行程序的主要过程：
（本题9分）
1.分析指令格式的特点。
2.关于Cache的计算（本题11分）
（5分）
求Cache的命中率和“Cache-主存系统”的效率（6分）
命中率（3分）：
效率（3分）：
3.内存扩展（本题8分）<
分别列出ROM区和RAM区的地址范围（2分）
ROM区4K：
地址范围：
H至H
RAM区10K：
画出扩展逻辑图（6分）
4.画出磁盘的PE、FM和MFM制式的写电流波形图。
（本题3分）
10111001
NRZ
NRZ1
PE
FM
MFM
1.微指令控制流程（本题10分）
加法指令在T2和T3两个CPU周期的微指令的流程（4分）
按表格方式列出加法指令在T2与T3周期中每个节拍的功能和有效控制信号（6分）
2.微程序下地址控制（本题10分）
设计此微程序控制器的标准微指令格式字中的下地址控制部分的格式（4分）
画出此微程序控制器的下地址控制转移电路的逻辑设计图（6分）
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