计算机组成原理参考试卷-B

1 一 填空题 每空 1 分 共 25 分 1 计算机硬件的主要技术指标包括机器字长 储存容量 和运算速度 2 按传输信息的不同 系统总线可分为数据总线 地址总线和 通信 总线等三类 3 总线具有机械特性 电气 特性 功能特性和时间特性 4 静态 RAM 是靠 触发器 来存储信息的 5 主存与 Cache 的地址映射方式有直接映射 全相联映射 和 组相联映射 三种 6 不同的中断源对应不同的中断服务程序 找到中断服务程序的入口地址的方法通常有 硬件向量法 和软件查 询法两种 7 I O 设备与主机交换信息的控制方式有程序查询方式 程序中断 和 DMA 方式 三种 8 DMA 用于高速数据块的传送 直接在 储存器 和 DMA 接口之间进行数据传送 9 若机器字长为 5 位 X 补 11010 则 X 的十进制真值是 6 10 计算机浮点数表示格式中 数据的符号取决于 尾数 部分的符号 数据的范围取决于 阶码 部分的位 数 11 指令的操作码部分表示机器执行的各种操作 地址码 部分表示参加运算的数在存储器中的位置 12 数据寻址方式中的寄存器间接寻址 其有效地址存放在 寄存器 中 而操作数存放在 储存器 中 13 精简指令系统计算机 RISC 的主要特点之一是它只有 存数 指令和 取数 指令要访问存储器 其 余指令的操作都在寄存器内完成 14 操作数直接出现在地址码位置的寻址方式称为 直接 寻址 操作数的地址由变址寄存器中的内容与地址码中地 址的和产生 这种寻址方式称为 变址 寻址 15 控制单元是提供完成计算机全部指令操作的微操作命令序列部件 现代计算机中微操作命令序列的形成方法有组合逻 辑设计方法和 微程序设计法 两种 16 微指令格式可分为 水平 型和 垂直 型两类 17 CPU 的功能包括指令控制 操作控制 时间控制 和 数据加工 等 二 单项选择题 每小题 1 分 共 25 分 1 以下选项中属于冯 诺依曼计算机特点的是 C A 多指令流单数据流 B 存储器按内容选择地址 C 指令和数据均用二进制数表示 2 系统总线中数据线的功能是 B A 提供主存 I O 接口设备的控制信号和响应信号 B 提供数据信息 C 提供时序信号 D 提供主存 I O 接口设备的响应信号 3 同步控制是 C A 只适用于 CPU 控制的方式 B 只适用于外围设备控制的方式 C 由统一时序信号控制的方式 D 所有指令执行时间都相同的方式 4 总线的异步通信方式 A A 不采用时钟信号 只采用应答信号 B 采用时钟信号 不采用应答信号 C 既不采用时钟信号 又不采用应答信号 D 既采用时钟信号 又采用应答信号 5 存储周期是指 C A 存储器的写入时间 B 存储器进行连续写操作允许的最短间隔时间 C 存储器进行连续读或写操作所允许的最短间隔时间 D 指令执行时间 6 某计算机字长 32 位 其存储容量为 4MB 若按半字编址 它的寻址范围是 B A 0 4MB B 0 2MB C 0 2M D 0 1M 7 一个 16K 8 位的存储器 其地址线和数据线的总和是 D A 48 B 46 C 17 D 22 8 存储单元是指 B A 存放一个二进制位的存贮元 B 存放一个存储字的所有存贮元集合 C 存放一个字节的所有存贮元集合 D 存放两个字节的所有存贮元集合 9 中断向量地址是 C A 子程序入口地址 B 中断服务程序入口地址 C 中断服务程序入口地址的指示器 D 中断返回地址 10 响应中断请求的条件之一是 A A 一条指令执行结束时 B 一次 I O 操作结束时C 机器内部发生故障时 D 一次 DMA 操作结束时 11 DMA 接口 B A 可以用于 CPU 与主存之间的数据交换 B 内有中断机制 C 可以处理异常情况 D 内无中断机制 2 12 定点 16 位字长的字 采用补码形式表示时 一个字所能表示的整数范围是 A A 215 215 1 B 215 1 215 1 C 215 1 215 D 215 215 13 若浮点数用补码表示 则判断运算结果是否为规格化数的方法是 C A 阶符与数符相同为规格化数 B 阶符与数符相异为规格化数 C 数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数 D 数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数 14 已知 X 为整数 且 X 补 10011011 则 X 的十进制数值是 B A 155 B 101 C 155 D 101 15 在小数定点机中 下述第 A 种说法是正确的 A 原码和反码不能表示 1 补码可以表示 1 B 三种机器数均可表示 1 C 三种机器数均可表示 1 且三种机器数的表示范围相同 D 三种机器数均不可表示 1 16 在运算器中不包含 D A 状态寄存器 B 数据总线 C ALU D 地址寄存器 17 程序控制类指令的功能是 D A 进行算术运算和逻辑运算 B 进行主存与 CPU 之间的数据传送 C 进行 CPU 和 I O 设备之间的数据传送 D 改变程序执行顺序 18 子程序返回 RET 中断返回 IRET 指令在指令格式中不给出地址么码 它们的操作数来自 C A 立即数 B 暂存器 C 堆栈 D 累加器 19 基址寻址方式中 操作数的有效地址是 A A 基址寄存器内容加上形式地址 位移量 B 程序计数器内容加上形式地址 C 变址寄存器内容加上形式地址 D 寄存器内容加上形式地址 20 执行速度最快的寻址方式是 A 方式 A 立即寻址 B 变址寻址 C 间接寻址 D 寄存器寻址 21 微程序控制器中 机器指令与微指令的关系是 B 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微指令编写的微程序来解释执行 C 每一条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 22 水平型微指令的特点是 A A 一次可以完成多个操作 B 微指令的操作控制字段不进行编码 C 微指令的格式简短 23 在微程序控制器中 一条指令的执行周期微程序入口地址是由 C 经译码形成的 A 机器指令的地址码字段 B 微指令的微地址码字段 C 机器指令的操作码字段 D 微指令的微操作码字段 24 计算机操作的最小单位时间是 A A 时钟周期 B 指令周期 C CPU 周期 D 中断周期 25 在计算机中 存放微指令的控制存储器属于 D A 外存 B Cache C 内存 D CPU 三 问答题 共 11 分 1 写出下列英文缩写的中文含义 MDR ROM ALU 3 分 MDR 存储器数据寄存器 ROM 只读存储器 ALU 算术逻辑单元 2 什么是机器字长 指令字长和存储字长 3 分 机器字长 CPU 操作时所用的二进制位数 指令字长 指令的二进制位数 存储字长 存储单元的二进制位数 3 说明微程序控制器中微指令的地址有几种形成方式 3 分 1 直接由微指令的下地址字段指出 2 根据机器指令的操作码形成 3 增量计数器法 4 分支转移 5 通过测试网络形成 6 由硬件产生微程序入口地址 4 简述 CPU 的基本组成 2 分 CPU 由寄存器 ALU CU 和中断系统组成 四 综合题 共 39 分 注意 注意 11203070A 班学生班学生 含在该班重修 计算机组成原理 课程的学生 做第 3 4 5 7 8 小题 做其 它小题没有分 112030701 2 3 4 班学生班学生 含在该班重修 计算机组成原理 I 课程的学生 做第 1 3 5 7 8 小题 做 其它小题没有分 3 112030901 02 03 班学生班学生 含在该班重修 计算机组成原理 课程的学生 做第 1 2 5 6 8 小题 做其它 小题没有分 1 现有 256X4 位的静态存储芯片若干片 需要扩展成 256X8 的存储器 要求 1 计算所用芯片的片数 1 分 2 计算芯片的地址线根数 芯片的数据线根数 2 分 3 计算存储器的地址线根数 存储器的数据线根数 2 分 4 正确连接地址线 数据线 片选信号线和读写控制线 4 分 2 现有 512X8 位的静态存储芯片若干片 需要扩展成 2kX8 位的存储器 要求 1 计算所用芯片的片数 1 分 2 计算芯片的地址线根数 芯片的数据线根数 2 分 3 计算存储器的地址线根数 存储器的数据线根数 2 分 4 说明 应将存储器的哪些地址线直接连到存储芯片上 哪些地址线用来形成各个芯片的片选信号 2 分 5 正确连接地址线 数据线 片选信号线和读写控制线 4 分 3 设 CPU 共有 16 根地址线 8 根数据线 并用 低电平有效 作访存控制信号 作读 写命令 高电平为读 低MREQ WR 电平为写 现有以下存储芯片 ROM 2Kx8 位 4Kx4 位 8Kx8 位 RAM 1Kx4 位 2Kx8 位 4Kx8 位 及 74138 译 码器和其它门电路 门电路自定 请从上述规格中选用合适的芯片 画出 CPU 和存储芯片的连接图 现在需要最小 4k 地 址为系统程序区 接下来的 8k 为用户程序区 要求 1 用二进制形式写出系统程序区和用户程序区的地址范围 2 分 2 根据地址范围的容量以及该范围在计算机系统中的作用 选择存储芯片及其片数 2 分 3 用来形成各个芯片片选信号的地址应取何值 3 分 4 正确连接 CPU 译码器 存储器之间的地址线 数据线 片选信号线和读写控制线 4 分 4 假设主存容量为 256KB Cache 容量为 4KB 每个字块为 16 个字 每个字 32 位 1 主存地址有多少位 可容纳多少块 2 分 2 Cache 地址有多少位 可容纳多少块 2 分 3 在直接映射方式下 主存的第几块映射到 Cache 的第 5 块 设起始字块为第 1 块 2 分 4 画出直接映射方式下主存地址字段中各段的位数 3 分 5 已知 A 101011 B 001101 求 A B 补 4 分 6 设机器数字长为 8 位 符号位为 1 位 A B 求 A B 补 6 分 128 19 32 17 7 已知两浮点数 A B 求 A B 6 分 01 21011 0 10 21101 0 8 下图表示了某计算机采用 CPU 内部总线方式的数据通路和控制信号的关系 图中每一个小圆圈处都需要一个控制信号 该信号控制寄存器到总线或总线到寄 bn 存器之间的数据传送 数据传送的方向由寄存器到总线或总线到寄存