计算机组成原理(A).doc

上 装 订 线 院（系）名： 班级： 姓名： 学号： 考生类别： 考试日期： 下 装 订 线 陕西师范大学20072008学年第二学期期末考试计算机科学学院2006级计算机科学与技术专业计算机组成原理（A）题号一二三四五六七八九十总分分数答卷注意事项： 1、学生必须用蓝色（或黑色）钢笔、圆珠笔或签字笔直接在试题卷上答题。2、答卷前请将密封线内的项目填写清楚。 3、字迹要清楚、工整，不宜过大，以防试卷不够使用。 4、本卷共 4 大题，总分为100分。得分评卷人一、单选题（每小题2分，共20分）（1）下列哪一个不是主机的组成部分_B_。A. 运算器 B. 键盘 C. 控制器 D. 内存 （2）设x = - 0.1101, 则x补为_A_。A. 1.0011 B. 1.1101 C. 1.0010 D. 1.1110（3）周期挪用（窃取）方式常用于_C_中。A 直接程序传送方式的输入/输出B 程序中断方式的输入/输出C DMA方式的输入/输出D CPU的某寄存器与存储器之间的直接程序传送（4）某机字长32位，其中1位符号位，若用定点原码小数表示，则最小负小数为_ _D_。A. -231 B. -（1-2-32） C. -（1-2-30） D. -（1-2-31）（5）寄存器间接寻址方式中，操作数处在_B_。A. 通用寄存器 B. 主存单元 C. 程序计数器 D. 指令寄存器（6）设有效信息为1001，生成多项式为G(x) = 1011，则将其编成循环冗余校验码为_C_。A. 1001100 B. 1001101 C. 1001110 D. 1001111（7）主机与外设不能并行工作的方式是_A_。A. 程序查询方式 B. 中断方式 C. DMA方式 D. 通道方式（8）X补=1.X1X2X3X4，当满足_D_时，X - 1/2成立。A. X1=1，X2 X4至少有一个为1 B. X1=1，X2 X4任意C. X1=0，X2 X4至少有一个为1 D. X1=0，X2 X4任意（9）以下叙述正确的是_B_。A. 主存的存取速度可以与CPU匹配B辅存中的程序需要调入主存中才能运行C主存由RAM构成，不包括ROM D若指令的地址码为20位，则主存容量一定是1MB（10）某指令系统指令字长12位，每个地址码长4位，指令分单操作数和双操作数指令两类。若双操作数指令有15条，则单操作数指令最多有_C_条。A64 B. 32 C. 16 D. 8得分评卷人二、填空题（每空2分，共24分）（11）设浮点数的格式为：阶符1位，阶码5位，数符1位，尾数8位，均为补码且尾数规格化，则该浮点数表示的最大正数为 _（12-8）*231_；数据0.00100011*2-1所对应的浮点数编码格式为 _111101 _0.10001100_。（12）对存储器的要求是：大容量、_高速度_和低成本。为了解决这三方面的矛盾，计算机采用了多级存储体系结构。（13）已知 X = - 0.01111，Y = 0.11001，则X-Y补为_0.1100_。是否溢出_是 _。（14）一个_指令周期_包含若干个机器周期，一个机器周期又包含若干个时钟周期。（15）假设一条指令的执行过程分为取指令、指令译码、计算地址、执行指令和存结果5段，每一段的时间均为t，则流水执行8条指令所需的时间为_12t_。（16）某RAM芯片，其存储容量为102416位，该芯片的地址线数目为_10_根和数据线数目为_16_根。（17）总线是连接计算机系统内各部件的共享高速通路，按照传输信息的不同可分为_数据_总线、地址总线和控制总线。（18）CPU执行一段程序时，cache完成存取的次数为5000次，主存完成存取的次数为200次，已知cache存取周期为40ns，主存存取周期为160ns，则Cache 命中率为_96%_，Cache-主存层次的平均访问时间为_44.8ns_。得分评卷人三、 计算与设计题（36分）（19） （12分）已知X = 0.1011, Y = -0.1111,采用原码加减交替法计算XY，写出算法步骤。 X*原 =0.1011,Y*原 = 0.1111,-Y*补 = 1.0001 XY原 = 1.1011 X*Y = - 0.1011 下 装 订 线 上 装 订 线 （20）（12分）设某磁盘有4个记录面，每个记录面道数为200道，每道存储容量为96KB，磁盘的转速为2400转/分，问：（1） 存储容量是多少？ （2） 据传输率是多少？（3）若平均找道时间为60ms，则在一个磁道上写8KB数据，平均需多少时间？ 答：（1）存储容量 4*200*96KB = 76800KB （2）数据传输率（2400/60）*96KB = 3840KB/S （3） 写数时间 60ms + 12.5ms + 2.1ms = 74.6ms 上 装 订 线 院（系）名： 班级： 姓名： 学号： 考生类别： 考试日期： 下 装 订 线 （21）（12分）某计算机有5级中断，中断响应优先次序为12345，已知各中断处理程序的中断屏蔽码如下表所示（假设0对应于开放，1对应于屏蔽）（1）5个级别的中断请求的中断处理次序是什么？（2）在执行用户程序时，同时发生第4级和第5级中断请求；在第5级中断处理未完成时，又同时出现了第1、2和3级中断请求，画出中断处理程序运行过程示意图，说明中断处理次序。 中断屏蔽码中断处理程序 1 2 3 4 51 1 1 1 1 12 0 1 0 0 03 0 1 1 1 14 0 1 0 1 05 0 1 0 1 1（1）13542 （6分） 处理次序：1、3、5、4、2 得分评卷人四、简答题（20分）（22）（10分）简述微程序控制器的工作原理，微程序技术的提出对CPU的设计带来哪些好处？（1）首先将取指微程序（公用）和每条机器指令所对应的微程序存入控制存储器，然后通过执行微程序来实现取指令和执行指令，其过程如下：（a）取指令：将用户程序的首地址送至PC，进入取指阶段：取指微程序首地址送至CMAR执行取指微程序将一条指令取至IR。（b）执行指令：根据IR中的操作码形成相应指令的微程序首地址送至CMAR执行对应的微程序微程序结束则一条机器指令被解释完转取指微程序首地址。（c）重复（a）和（b），直到整个程序执行完为止。（23）（10分）简述I/O系统的功能，采用哪些措施可以提高I/O系