1、计算机组成原理考试个人整理计算机组成原理考试(个人整理) 作者: 日期: 期末模拟试卷与参考答案1选择题(1)计算机系统中的存贮器系统是指cache、主存贮器和外存贮器。(2)Cache有哪些特点?答:Cache具有如下特点: (1) 位于CPU与主存之间,是存储器层次结构中级别最高的一级。 (2) 容量比主存小,目前一般有数KB到数MB (3) 速度一般比主存快510倍,通常由存储速度高的双极型三极管或SRAM组成。 (4) 其容量是主存的部分副本。 (5) 可用来存放指令,也可用来存放数据。 (6) 快存的功能全部由硬件实现,并对程序员透明。(3)硬盘为什么需要cache(高速缓冲存储器)
2、? cache的读取速度通常都是很高的,因为相对于内存来说硬盘的读取速度比较慢,所以产生了硬盘的cache,以此来加快内存读取硬盘数据的速率,其他的cache基本上都是如此,都是为了弥补设备速率低造成的瓶颈。(4)IEEE754标准的32位浮点数这里我们用的是32位,即数符1位,阶码8位,尾数23位,数符表示数据的正负号,整数为0,负数为1。以0.421875为例,转换为二进制 0.421875 = 0.011011 = 1.1011e(-2),e = -2,数码s=0,E = -2+127(01111111) = 125 尾数M=1011。因此存储格式为0 01111101 1011 000
3、 0000 0000 0000 0000结果:3ED80000附上农哥课上练习:(5)a.立即寻址b.寄存器寻址c.直接寻址d.间接寻址e.寄存器间接寻址f.变址寻址g,基址寻址 h.相对寻址i.页面寻址例:1.为了缩短指令中某个地址段的位数,有效的方法是采取(C)。 A、立即寻址B、变址寻址C、间接寻址 D、寄存器寻址2.某计算机字长是16位它的存储容量是64KB,按字编址,它们寻址范围是(C ) 。 A64K B32KBC32K D16KB3.单地址指令中为了完成两个数的算术操作,除地址码指明的一个操作数外,另一个数常需采用( C) 。 A.堆栈寻址方式 B.立即寻址方式 C.隐含寻址方式
4、D.间接寻址方式 4.零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址,因此它的操作数来自(B)。 A.立即数和栈顶 B.栈顶和次栈顶 C.暂存器和栈顶D.寄存器和内存单元 5.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是( C)。A.实现存储程序和程序控制B.可以直接访问外存C.缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程灵活性D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度6.用于对某个寄存器中操作数的寻址方式称为( C)寻址。A.直接B.间接C.寄存器直接D.寄存器间接7.寄存器间接寻址方式中,操作数处在(B )。A.通用寄存器B.贮存单元C.程序计数器D.堆栈8.为了缩短指令中某个地址段的位数,有效的方法是采取
5、(C )。A、立即寻址 B、变址寻址 C、间接寻址 D、寄存器寻址(6)虚拟存储 常用的虚拟存储器寻址系统由_A_两级存储器组成。 A主存辅存;BCache主存;CCache辅存;D主存硬盘。2填空题(1)定点小数与整数1.若32位定点小数的最高位为符号位,用补码表示,则所能表示的最大正数为1-2-31,最小正数为2-31,最大负数为-2-31,最小负数为-1;若32位定点整数的最高位为符号位,用原码表示,则所能表示的最大正数为231-1,最小正数为1,最大负数为 -1,最小负数为 -(231-1)。2 若机器字长为32位,在浮点数据表示时阶符占1位,阶码值占7位,数符占1位,尾数值占23位,
6、阶码用移码表示,尾数用原码表示,则该浮点数格式所能表示的最大正数为(1-2-23)2127,最小正数为2-151,最大负数为-2-151 ,最小负数为-(1-2-23)2127。3 定点补码加减法运算中,产生溢出的条件是什么?溢出判断的方法有哪几种?如果是浮点加减运算,产生溢出的条件又是什么? 答:定点补码加减运算中,产生溢出的条件是:定点补码加减运算结果超出了定点数的表示范围。 溢出判断的方法有三种:采用单符号位法;采用进位判断法;采用双符号位法,这种方法又称为“变形补码”或“模4补码”。 浮点加减运算中,产生溢出的条件是:浮点加减运算结果中阶码超出了它的表示范围。(2)补码1已知下列数的原
7、码表示,分别写出它们的补码表示。X原010100,X原1101112已知下列数的补码表示,分别写出它们的真值。X补010100,X补110111(3)BCD码9以下列形式表示(5382)10(1)8421码 (2)余3码(3)2421码 (4)二进制数(4)74LS181例:11011001 10110101:四计算题1.浮点数2.booth算法五分析题1.海明码校验2.指令结构设计3.存储扩展各种芯片需2片(2)计算机主存储器由8k字的ROM区和2K字的RAM区组成,主存字长16位,容量总共10k字。RAM区选用2K*8位的6116组成,地址分配200027FF ROM区选用8k*8位的58
8、c65组成,地址分配在00001FFF1. 一个组关联Cache由64个行组成,每组4行。主存储器包含4k个块,每块128字节,请表示主存地址格式4k= 212 128=27总长度=12+7=19-19-6 4 2 7区号 组号 组内地址 块内地址128=2764/4=16=244=2219-4-2-7=62.设某机主存容量为2MB ,Cache 容量为16KB ,每块包含4 个字,每字32 位,设计一个四路组相联映像(即Cache 每组内共有四个块)的内存组织结构。2mb=221-21-7 8 2 4区号 组号 组内地址 块内地址4=2216k=21421-14=732*4/8=16=243.一个计算机有cache,主存和用于虚拟存储的磁盘。若所访问的字在cache中,则存取它只需20ns。若字在主存而不在cache中,则需要60ns将它装入cache,然后从cache中存取。若字不在主存中,则需要12ms将它从磁盘取来装入主存,再用60ns复制到cache,最后从cache存取。Cache的命中率0.9,主存命中率0.6,那么此系统访问一个字的平均存取时间是多少?20ns*0.9+ 0.1* 20ns+ 60ns*0.6 + 0.4 60ns+12ms20*0.9+0.1+20+60*0.6+0.4*60+12000=74 ns
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