浙江大学宁波理工计算机组成原理期末考试卷.doc

.考生姓名 学号 考生所在分院：专业班级： .浙江大学宁波理工学院2012 2013学年 二 学期 计算机组成原理与实验甲 课程期末考试试卷（B卷）开课学院： 信息科学与工程学院 ，考试形式：闭卷，允许带_入场考试日期：_2013_年_ 7_月_10 _日，考试所需时间： 120 分钟考生姓名 学号 考生所在分院：专业班级： .题序一二三四五六总 分题型判断题选择题填空题计算题简答题综合应用题得分评卷人一、 判断题（共10题，每题1分）（ ）1计算机系统中采用补码运算的目的是为了提高运算的精度。（ ）2零的补码和移码的表示形式是唯一的。（ ）3对于字长相同的定点数和浮点数来说，浮点数虽然扩大了数的表示范围，但精度降低了。（ ）4半导体RAM信息可读可写，且断电后仍能保持记忆。（ ）5一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行。（ ）6RISC相比CISC支持的寻址方式更多。（ ）7中断向量地址是指中断返回地址。 。（ ）8转移指令时，PC的值总是修改为转移目标指令的地址。（ ）9机器指令周期至少需要两个CPU周期。（ ）10控制存储器用来存放微程序，是一个随机读写存储器。二、 选择题（共20题，每题1分）1 一个数的8位补码为10010101，这个数的真值为 。A-20 B-107 C56 D1202 冯诺依曼机工作方式的基本特点是 。A多指令流单数据流 B按地址访问并顺序执行指令 C堆栈操作 D存储器按内部选择地址访问3 定点运算器中，无论采用双符号位还是单符号位，必须有 ， 它一般用 来实现。A译码电路，与非门 B编码电路，或非门 C溢出判断电路，异或门 D移位电路，与或非门4 动态存储器DRAM依靠_ _。A.门电路存储信息 B.触发器存储信息C.多路开关存储信息 D.电容电荷存储信息5 计算机的存储系统是指 。ARAM BROM C主存储器 Dcache、主存储器和外存储器6 Cache中的数据是 中部分内容的映射。A主存 B外存 C硬盘 DROM 7 某SRAM芯片，其存储容量为64K16位，该芯片的地址线和数据线数目为 。A64，16 B16，32 C32，16 D16，168 U盘属于 类型的存储器。 A高速缓冲存储器 B主存储器 C只读存储器 D随机存取存储器9 假设某条指令的一个操作数采用寄存器间接寻址方式，假定指令中给出的寄存器编号为8，8号寄存器的内容为1200H，地址为1200H的内存单元中的内容为12FCH，地址为12FCH的内存单元的内容为38B8H，而38B8H单元的内容为88F9H，则该操作数的有效地址为 。A1200H B12FCHC38B8H D88F9H10 程序计数器PC的值是 。A计算结果 B刚执行完的指令地址C操作数地址 D要取的指令代码在主存中的地址11 微程序控制存储器属于 的一部分。A主存 B外存 CCPU D都不是12 微程序控制器的速度比硬布线控制器慢，主要是因为 。A 增加了从磁盘存储器读取微指令的时间。B 增加了从主存读取微指令的时间。C 增加了从指令寄存器读取微指令的时间。D 增加了从控制存储器读取微指令的时间。13 用来保存当前CPU所访问的内存单元地址的寄存器是 。A程序计数器PC B指令寄存器IR C地址寄存器AR D状态条件寄存器14 以下器件中存取速度最快的是_ _。Acache B主存 C寄存器 D磁盘15 以下几种类型的指令中，执行时间最长的是 。ARS型指令 BRR型指令 CSS型指令 D过程控制指令16 下列几项中，不符合RISC指令系统的特点是 。A指令长度固定，指令种类少B指令功能尽可能强大C增加寄存器数目，以尽量减少访存次数D选取使用频率最高的一些简单指令，以及很有用但不复杂的指令17 描述当代流行总线结构基本概念中，正确的是 。A. 当代流行的总线结构不是标准总线B. 当代总线结构中，CPU和它私有的cache作为一个模块与总线相连C. 系统中只允许有一个这样的CPU模块D. 当代流行的总线实际上是处理器芯片引脚的延伸。18 以下关于中断的说法，错误的是 。A因为外界中断请求时随机的。如果外界提出中断请求， CPU当即就可以响应，受理设备的中断请求。B当CPU响应中断后，应该把CPU中的“中断屏蔽”触发器置位为1，以防止同级的其他中断源产生另一次中断而发生干扰。 C中断处理过程是由软件和硬件结合来完成的，其中中断周期由硬件实现。D为了中断服务子程序执行完后能返回到原来主程序被中断的断点，需保存现场。19 关于水平型微指令和垂直型微指令，以下说法错误的是 。A水平型微指令并行操作能力强，效率高B水平型微指令执行一条指令的时间短，垂直型微指令执行时间长C由水平型微指令组成的微程序，有微指令字和微程序比较长的特点D水平型微指令用户难以掌握，而垂直型的微指令比较容易掌握20 一个适配器必须有两个接口：一是和系统总线的接口，二是和外设的接口。其中在前者的情况中，CPU和适配器的数据交换是 方式。A并行 B串行C并行或串行 D分时传送三、 填空题（共10空，每空1分）1CPU由 1 、 2 和cache组成，其中1负责数据加工功能。2指令通常由 3 字段和地址码字段组成。3中央处理器CPU具有指令控制、操作控制、 4 和 5 等基本功能。 4某内存若为2GB，则表示其容量为 6 MB。5某计算机机器字长为32位，存储器容量为16MB，CPU按字寻址，则其可寻址的单元数是 7 。6在计算机系统中，CPU对外围设备的管理包括程序查询方式、 8 方式、 9 方式、通道方式和外围处理机方式。其中8适用于数据传输率较低的外设，9适用于数据传输率高的设备。7在集中式总线仲裁中，有菊花链请求方式方式、独立请求方式和计数器定时查询三种方式，其中 10 方式响应时间最快。四、 计算题（共3题，共20分）1 已知x = 1101001, y = -1000111，完成以下计算：（6分）1） 求出x和y的补码（含符号位共一个字节）。（3分）2） 用双符号位补码计算它们的差，并判断有没有溢出。如果结果没有溢出，需要写出结果的二进制真值形式。（3分）2 CPU执行一段程序时，cache完成存取的次数为2420次，主存完成存取的次数是80次，已知cache存储周期为40ns，主存存储周期为240ns，求cache/主存系统的效率和平均访问时间。（6分）3 设主存容量为1MB，cache容量为16KB，块的大小为512B，采用直接地址映射方式。完成下列问题：（8分）1） 写出主存的地址格式。（6分）2） 主存地址为CDE8F的单元在cache中的什么位置？ （2分）五、 简答题（共3题，共18分）1 某16位机器所使用的指令格式和寻址方式如下所示，该机有两个20位基址寄存器，四个16位变址寄存器，十六个16位通用寄存器。指令汇编格式中的S（源），D（目标）都是通用寄存器，M是主存中的一个单元。三种指令的操作码分别是: MOV（OP）（A）H ，STA（OP）（1B）H ，LDA（OP）(3C)H。 MOV是传送指令，STA为写数指令，LDA为读数指令。（6分）1） 分析LDA指令的指令格式与寻址方式特点。(3分)2） 下列情况下每个十六进制指令字分别代表什么操作？ (3分) (F0F1)H (3CD2)H (2856)H2 设有一个具有24位地址和8位字长的存储器，问：（6分）1） 该存储器能够存储多少字节的信息？（2分）2） 如果存储器由4M4位的RAM芯片组成，需要多少片？（2分）3） 需要多少位作芯片选择？（2分）3 列举CPU内的主要寄存器及其作用。（6分）六、 应用题（共2题，共22分）1 某计算机的数据通路如下图所示：（12分）1） 某指令的微程序流程如下图，写出该指令的功能（3分）。 2） 假设ADD指令刚执行完，当前PC值为104，请画出机器指令STO R2，(R3)的微程序流程图。（5分）。3） 机器指令STO R2，(R3)的指令周期由多少个CPU周期组成？需要几条微指令来实现该机器指令。（2分）4） 当执行机器指令JMP 101时，用的指令的寻址方式是什么？（2分）2 参见下图所示的二维中断系统。请问： （10分）1） 在中断情况下，CPU和设备的优先级如何考虑? 请按降序排列各设备的中断优先级。（3分）2） 若CPU