计算机组成原理试题及答案文档格式.docx

1、 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；5、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用微指令编成的微程序来解释执行；C 一段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；6、同步传输之所以比异步传输具有较高的传输频率是因为同步传输_。A 不需要应答信号； B 总线长度较短；C 用一个公共时钟信号进行同步； D 各部件存取时间较为接近；7、计算机系统中的存储器系统是指_。A RAM存储器 B ROM存储器 C主存储器 D cach

2、e、主存储器和外存储器8、存储单元是指_。A 存放一个二进制信息位的存储元 B 存放一个机器字的所有存储元集合C 存放一个字节的所有存储元集合 D 存放两个字节的所有存储元集合；9、双端口存储器所以能高速进行读 / 写，是因为采用_。A 高速芯片 B 两套相互独立的读写电路 C 流水技术 D 新型器件10、描述流水CPU基本概念正确的句子是_。A.流水CPU是以空间并行性为原理构造的处理器B.流水CPU一定是RISC机器C.流水CPU一定是多媒体CPUD.流水CPU是一种非常经济而实用的时间并行技术二、填空题（共25 分 每空 1 分）1、冯诺依曼计算机在硬件上是由 、 、 、 、 五大部分构

3、成。2、IEEE754标准，一个浮点数由_、阶码E、尾数M三个域组成。其中阶码E的值等于指数的_加上一个固定_。3、根据地址格式不同，虚拟存储器分为_、_和_三种。4、CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫做_，它常用若干个_来表示，而后者又包含有若干个_。5、对存储器的要求是_，_，_。为了解决这方面的矛盾，计算机采用多级存储体系结构。6、指令系统是表征一台计算机_的重要因素，它的_和_不仅直接影响到机器的硬件结构而且也影响到系统软件。7、CPU中至少有如下六类寄存器_寄存器，_计数器，_寄存器， 寄存器，状态条件寄存器， 寄存器。三、简答题（共20分）1、什么是RISC？RISC指令

4、系统的特点是什么？（4分）2、简述控制器的基本功能？（8分）3、CPU响应中断应具备哪些条件？画出中断处理过程流程图。四、有两个浮点数 x=2（+01）2 （-0.111）2 Y=2（+01）2 （+0.101）2 ，设阶码2位，阶符1位，数符1位，尾数3位，用补码运算规则计算x-y的值。（10 分）五、已知cache 命中率 H=0.98，主存存取时间是cache 存取时间的4倍，已知主存存取周期为200ns，求cache/主存的效率和平均访问时间。（8 分）六、（10 分）用512K16位的SRAM芯片组成一个2M32的SRAM，试问： 1）数据线几条？ 2）地址线几条？ 3）共需要多少个

5、这样的芯片？ 4）画出此存储器的组成框图.七、（7分）下表列出了常用寻址方式有效地址E算法，请在第2列中填写寻址方式名称。序号寻址方式名称有效地址E算法说明（1）操作数在指令中（2）操作数在某个寄存器内，指令给出寄存器号（3）E=DDisp为偏移量（4）E=（B）B为基址寄存器（5）E=（B）+D（6）E=（B）+（I）+D（7）指令地址=（PC）+DPC为程序计数器或当前指令指针寄存器八、（10 分）已知某机采用微程序控制方式，其控制存储器容量为51248（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：操作控

6、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。2010/2011 学年第 1 学期期末考试试题答案及评分标准（A卷）计算机组成原理1、D 2、B 3、C 4、B 5、B 6、C 7、D 8、B 9、B 10、D 二、填空题（共26 分 每空 1 分）1、运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备2、符号位S 真值e 偏移值3、页式 段式 段页式4、指令周期 机器周期 时钟周期5、容量大 速度快 成本低6、性能 格式 功能7、指令 程序 地址 通用 缓冲1、（4分）答： RISC是精简指令系统计算机，它有以下特点：（1） 选取使用频率

7、最高的一些简单指令，以及很有用但不复杂的指令。（2） 指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少。（3） 只有取数/存数指令访问存储器，其余指令的操作都在寄存器之间进行。（4） 大部分指令在一个机器周期内完成。（5） CPU中通用寄存器数量相当多。（6） 以硬布线控制为主，不用或少用微指令码控制。（7） 一般用高级语言编程，特别重视编译优化工作，以减少程序执行时间。2、（8分）答：一台电子计算机基本上可以划分为两大部分-控制器和执行部件，控制器就是控制部件，运算器、存储器、外设对控制器来说就是执行部件。控制器具有如下四个方面的基本功能：1）指令控制，程序的顺序控制，称为指令控制。2）操作控制

8、，管理并产生由内存取出的每条指令的操作信号，把各种操作信号送往相应的部件，从而控制这些部件按指令的要求进行动作。3）时间控制，对各种操作实施时间上的定时，称为时间控制。4）数据控制，所谓数据加工，就是对数据进行算术运算和逻辑运算处理。3、（8分）解：条件：（1）在CPU中的中断屏蔽触发器IM必须是开放的。（2）外设有中断请求时，中断请求触发器IR必须处于“1”状态，保持中断请求信号。（3）外设接口中中断允许触发器EI必须为“1”，这样才能把外设中断请求送至CPU。（4）当上述三个条件具备时，CPU在现行指令结束的最后一个机器周期响应中断。 （4分）四、（10 分）解：1） 设Sx为x的尾数，S

9、y为y的尾数，则Sx=（-0.111）2 Sx补=1.001Sy=（+0.101）2 Sy补=0.101 （2分）又设Ex为x的阶码，Ey为y的阶码，则Ex=（+01）2 ， Ex补=001Ey=（+01）2， Ey补=001 （2分）2）对阶：Ex-Ey=（01）2，阶码相等，故不需要对阶。 3）尾数相减 Sy补=0.101 -Sy补=1.011 （2分） Sx补=1.001 + Sy补=1.011 Sx-Sy补=10.100 （2分） 4）规格化与舍入尾数符号位10，需要右规，尾数右移1位，最低有效位舍掉，阶码加1（右规）则，Sx-Sy补=1.010 Ex补=Ey补=010 （2分） 规格

10、化结果： 010，1.010五、（8分）解： R=Tm/Tc=4；Tc=Tm/4=50ns （2分） E=1/R+（1-R）H=1/4+（1-4）0.98=0.94 （3分） Ta=Tc/E=Tc4-30.98= 501.06=53ns。 （3分）六、（10 分）解：1） 数据寄存器32位（2分）2） 地址寄存器21位（2分）3） 共需要8片SRAM（2分）4） 存储器的组成原理如图（4分） 七、（7 分）解1） 立即 （1分）2） 寄存器 （1分）3） 直接 （1分）4） 基址 （1分）5） 基址+偏移量 （1分）6） 基址+变址+偏移量 （1分）7） 相对 （1分）八、（10分）（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，因此控制存储器容量为512个单元，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如下：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），转移逻辑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。 （4分）