《计算机组成与系统结构》课程考试试卷3.doc

长江大学试卷 院（系、部） 班级 姓名 学号 序号 .密封.线.20132014学年 第二学期计算机组成与系统结构课程考试试卷(C卷)专业： 年级： 考试方式： 学分： 考试时间： 分钟题号一二三四五六七八总分得分 阅卷人得分一、填空题(每小题 2 分，共20分)1、计算机的运算精度与机器的 有关，为解决精度与硬件成本的矛盾，大多数计算机使用_ 。答： 字长 变字长运算2、若x1补10110111， x2原1.01101 ，则数x1的十进制数真值是 ，x2的十进制数真值是 。答： -73 -0.71875(给的答案好像有问题,掌握方法即可)3、在浮点运算过程中，如果运算结果的尾数部分不是 形式，则需要进行规格化处理。设尾数采用补码表示形式，当运算结果 时，需要进行右规操作；当运算结果 时，需要进行左规操作。答： 规格化 溢出 不是规格化数4、将两个8421BCD码相加，为了得到正确的十进制运算结果，需要对结果进行修正，其修正方法是 。答： 两个8421码相加后，若相加的和数10，则不需修正，按二进制规则相加的结果就是正确的8421码的和数；若相加的和数10，则需在二进制相加的结果上加“0110”进行修正。5、Cache使用的是 存储芯片, 主存使用的是存储芯片。答： SRAM DRAM6、衡量非格式化硬盘的一个磁表面存储容量的两个指标是 和 。答： 道密度 位密度7、在链式查询和独立请求两种总线控制判优方式中，响应时间最快的是 方式；对电路故障最敏感的是 方式。答： 独立请求 链式查询8、在程序执行过程中，控制器控制计算机的运行总是处于 、分析指令和 的循环之中。答： 取指令 执行指令9、显示器的刷新存储器（或称显示缓冲存储器）的容量是由 、 决定的。答： 分辨率 灰度级或色彩数10、I/O通道是一个特殊功能的 ，它有自己的 ，专门负责数据输入输出的传输控制，CPU只负责 功能。答： I/O控制器 指令执行部件 启、停I/O通道，查询通道及I/O设备状态，控制I/O通道进行某些操作阅卷人得分二、单选题(每小题2分，共30分)1、计算机系统中，硬件能够直接识别的指令是 A 。A. 机器指令 B. 汇编语言指令 C. 高级语言指令 D. 特权指令2、指令系统中采用不同的寻址方式的主要目的是 B 。A. 增加内存的容量 B. 缩短指令长度，扩大寻址范围C. 提高访问内存的速度 D. 简化指令译码电路3、在相对寻址方式中，若指令中地址码为X，则操作数的地址为 B 。A. X B. (PC)X C. X段基址 D. 变址寄存器X4、在堆栈中，保持不变的是 C 。A. 栈顶 B. 堆栈指针 C. 栈底 D. 栈中的数据5、在变址寄存器寻址方式中，若变址寄存器的内容是4E3CH，给出的偏移量是63H则它对应的有效地址是 D 。A. 63H B. 4D9FH C. 4E3CH D. 4E9FH6、设x补=1.x1x2x3x4x5x6x7x8，当满足 A 时，x1/2成立。A. x11, x2x8至少有一个为1 B. x10, x2x8至少有一个为1C. x11，x2x8任意 D. x10, x2x8任意7、动态RAM与静态RAM相比，其优点是_C _。A. 动态RAM的存储速度快。B. 动态RAM不易丢失数据。C. 在工艺上，比静态RAM的存储密度高。D. 控制比静态RAM简单。8、下面叙述不正确的是_C _。A半导体随机存储器可随时存取信息，掉电后信息丢失。B. 在访问随机存储器时，访问时间与单元的物理位置无关。C. 内存储器中存储的信息均是不可改变的。D. 随机存储器和只读存储器可以统一编址。9、某5128位RAM芯片采用一位读/写线控制读写，该芯片的引脚至少有_ C _。A. 17条 B. 19条 C. 21条 D. 522条10、程序计数器的功能是_ D _。A. 存放微指令地址 B. 计算程序长度C. 存放指令 D. 存放下条机器指令的地址11、在中断响应过程中，保护程序计数器的作用是 B 。A. 使CPU能找到中断处理程序的入口地址B. 使中断返回后，能回到断点处继续原程序的执行C. 使CPU和外围设备能并行工作D. 为了实现中断嵌套12、下面哪种情况会提出中断请求? B 。A. 产生存储周期窃取B. 一次I/O操作结束C. 两个数相加D. 上述三种情况都发生13、若显示器的灰度级为16，则每个像素的显示数据位数至少是_ A _。A. 4位 B. 8位 C. 16位 D. 24位14、总线中地址总线的作用是 C 。A用于选择存储器单元B用于选择I/O设备C用于指定存储器单元和I/O设备接口寄存器的地址D决定数据总线上数据的传输方向15、补码加法运算的规则是 B 。A. 操作数用补码表示，符号位单独处理B. 操作数用补码表示，连同符号位一起相加C. 操作数用补码表示，将加数变补，然后相加D. 操作数用补码表示，将被加数变补，然后相加阅卷人得分三、判断题(每小题 1 分，共10分)1、SRAM每个单元的规模大于DRAM的。 2、计算机使用总线结构的主要优点是便于实现模块化，同时减少了信息传输线的数目。 3、单级中断与多级中断的区别是单级中断只能实现单中断，而多级中断可以实现多重中断或中断嵌套。4、采用DMA方式进行数据传送的设备，比不采用DMA方式进行数据传送的设备优先级要高。 5、在计算机的指令系统中，真正必需的指令种类并不多，很多指令都是为了提高机器速度和便于编程而引入的。 6、一个通道可以连接多个外围设备控制器，一个外围设备控制器可以管理一台或多台外围设备。 7、通道程序是由通道控制字组成的，通道控制字也称通道指令。 8、运算器的主要功能是进行加法运算。 9、在规格化浮点表示中，保持其他方面不变，只是将阶码部分由移码表示改为补码表示，则会使该浮点表示的数据表示范围增大。 10、在生成CRC校验码时，采用不同的生成多项式，所得到CRC校验码的校错能力是相同的。 阅卷人得分四、简述题(每小题5 分，共 15 分)1、试述组合逻辑控制器与微程序控制器的组成差别?答：组合逻辑控制器采用组合逻辑技术实现，其微操作信号发生器是由门电路组成的复杂树形网络构成的。微程序控制器采用存储逻辑实现，将微操作控制信号以编码字(即微指令)的形式存放在控制存储器中。执行指令时，通过依次读取一条条微指令，产生一组组操作控制信号，控制有关功能部件完成一组组微操作。微程序控制器的设计思想和组合逻辑设计思想截然不同。它具有设计规整，调试、维修以及更改、扩充指令方便的优点，易于实现自动化设计。但是，由于它增加了一级控制存储器，所以指令的执行速度比组合逻辑控制器慢。2、 冯诺依曼计算机的基本思想是什么？答：冯诺依曼计算机的基本思想包含三个方面：1) 计算机由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器五大部件组成。2) 采用二进制形式表示数据和指令。3) 采用存储程序方式。3、试述指令周期、CPU周期、节拍周期三者的关系。答：指令周期是指从取指令、分析指令到执行完该指令所需的全部时间。机器周期又称CPU周期，是指令执行过程中的相对独立的阶段。把一个机器周期等分成若干个时间区间，每一时间区间称为一个节拍，一个节拍对应一个电位信号，控制一个或几个微操作的执行。由于各种指令的操作功能不同，繁简程度不同，因此各种指令的指令周期也不尽相同。一条指令的执行过程（即指令周期）由若干个机器周期所组成，每个机器周期完成一个基本操作。一个机器周期中包含若干节拍。阅卷人得分五、计算题(25 分)1、已知x=2-011 0.101 100，y=2-010（-0.011 100），按机器补码浮点运算步骤，计算xy补。（6分）解：先将x、y转换成机器数形式： x补=1，101；0.101 100, y补=1，110；1.100 100 Ex补=1,101, y补=1,110, Mx补=0.101 100, My补=1.100 100 1）对阶：DE补=Ex补+-Ey补 = 11,101+ 00,010=11,111 0，应Ex向Ey对齐，则：Ex补+1=11，101+00，001=11，110 = Ey补x补=1，110；0.010 110 2）尾数运算： Mx补+My补= 0.010 110 + 11.100 100=11.111010Mx补+-My补=0.010 110 + 00.011100= 00.110 010 3）结果规格化： x+y补=11，110；11.111 010 = 11，011；11.010 000 （尾数左规3次，阶码减3） x-y补=11，110；00.110 010, 已是规格化数。 4）舍入：无5）溢出：无则：x+y=2-101（-0.110 000）x-y =2-0100.110 0102、设机器A的主频为8MHz，机器周期含4个时钟周期，且该机的平均指令执行速度是0.4MIPS，试求该机的平均指令周期和机器周期，每个指令周期中含几个机器周期？如果机器B的主频为12MHz，且机器周期也含4个时钟周期，试问B机的平均指令执行速度为多少MIPS? （5分）解：先通过A机的平均指令执行速度求出其平均指令周期，再通过主频求出时钟周期，然后进一步求出机器周期。B机参数的算法与A机类似。计算如下： A机平均指令周期=1/0.4MIPS=2.5s A机时钟周期=1/8MHz=125ns A机机器周期=125ns4=500ns=0.5s A机每个指令周期中含机器周期个数=2.5s0.5s=5个 B机时钟周期 =1/12MHz83ns B机机器周期 =83ns4=332ns 设B机每个指令周期也含5个机器周期，则： B机平均指令周期=332ns5=1.66s B机平均指令执行速度=1/1.66s=0.6MIPS 结论：主频的提高有利于机器执行速度的提高。 3、假设某存储器地址长为22位，存储器字长为16位，试问：（1）该存储器能存储多少字节信息？（2分）（2）若用64K4位的DRAM芯片组织该存储器，则需多少片芯片？（2分）（3）在该存储器的22位地址中，多少位用于选片寻址？多少位用于片内寻址？（2分）解：（1）该存储器可存储22222238MB的信息。（2）需要芯片 22216/64210428256（3）22位地址中，16位用于片内寻址，6位用于选片寻址。4、某磁盘存储器转速为3000转/分，共有4个记录盘面，每毫米5道，每道记录信息12 288字节，最小磁道直径为230mm，共有275道，求：（1）磁盘存储器的存储容量；（1分）（2）最高位密度（最小磁道的位密度）和最低位密度；（2分）（3）磁盘数据传输率；（2分）（4）平均等待时间。（1分）解： （1）存储容量 = 275道12 288B/道4面 = 13 516 800B （2）最高位密度 = 12 288B/230p17B/mm136位/mm（向下取整） 最大磁道直径=230mm+275道/5道 2= 230mm + 110mm = 340mm 最低位密