计算机组成原理a卷资料

1、试卷A 一. 选择题（每小题 1分，共10分） 1 用于科学计算的计算机中，标志系统性能的主要参数是 。 A 主时钟频率B 主存容量C MFLOPS D MIPS 2. 在规格化浮点数表示中，保持其它方面不变，将阶码部分的移码表示改为 补码表示，将会使数的表示范围 。 A增大 B减少 C不变 D 以上三种都不对 3. 两补码数相加，采用1位符号位，当 寸，表示结果溢出。 A符号位有进位 B符号位进位和最高数位进位异或结果为 0 C符号位为1 D符号位进位和最高数位进位异或结果为 1 4. 若动态RAM每毫秒必须刷新100次，每次刷新需100ns, 个存储周期 需要200ns,则刷新占存储器总操

2、作时间的百分比是 . A 0.5% B 1.5% C 1% D 2% 5. 在计算机系统中，表征系统运行状态的部件是 . A程序计数器 B累加寄存器 C中断寄存器 D程序状态字 6. 具有自同步能力的记录方式是 。 A NRZB NRZ1C FMD RZ 7. 冯诺依曼（Von Neumann）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 存储器按内容选择地址 8. 磁盘是一种以 方式存取数据的存储设备。 A随机存取B 顺序存取C直接存取D 只读存取 9. 掉电后所存信息不会丢失的是 。 A SRAM B DRAM C VRAM D EPROM 10.

3、 加法器采用先行进位的目的是 。 A提高加法器速度B简化加法器设计 C优化加法器结构D增强加法器功能 二、填空题（每空1分，共20分） 1. 在可变长度的指令系统的设计中，到底用何种扩展方法有一个重要的原则， 就是的指令应分配短的操作码。 2. 计算机中的数据可分为 和两大类。 3. RISC指令系统的最大的特点是：固定， 种类少，种类少， 数量多。 4一条相对转移指令长1个字，存储在存储器中字地址为（150）代的地方，转移 目标字地址为（50） 16。指令读取后PC的值为，指令的相对地址字 段的值为。 5 主存和Cache的地址映像方法很多，常采用的是 、 和。 6 补码定点小数所能表示的绝

4、对值最大的负数的值是 。 7 机器周期时间应大于或等于执行时间最长的 时间。 8 实现机器指令的微程序一般是存放在 中的。 9 信息码为1010时，偶校验码为 （校验码在后）。 10 在控制打入脉冲的机器中，总是尽量将CP信号送到控制门 的。 11 在存储管理上常用的替换算法是 和。 12 .将编写的源程序全部语句翻译成机器语言程序后再执行，称 为。 得分 评卷人 简答题（每小题5分，共20分） 1、请列出主存和磁盘的速度指标并分别加以说明。 2、在Cache和主存构成的两级存储体系中，Cache的存取时间是100ns，主存的存取时间 是1000ns，如果希望有效（平均）存取时间不超过Cach

5、e存取时间的15%，则Cache的命 中率至少为多少？ 3、比较DRAM与SRAM的优缺点。 4、需要一个16M字X8位的存储器，现有存储芯片为1M字X8位。问: （1）计算需要多少个存储芯片。 （2）存储器芯片和主存储器的地址长度各需要多少位？ 四、 问答题(前3小题每题12分，第4小题14分，共50 分) 1、已知X=-0.10010, Y=0.10101，用补码一位乘法计算X补为丫补，要写出详细的运算 过程。 2、 某计算机指令长度固定为n位，具有双操作数、单操作数和无操作数三类指令，每个操 作数的地址码长为 m位。问： (1) 若操作码长度固定，则三类指令最多可以有多少条？ (2) 在

6、双操作数指令条数取最大值的条件下，单操作数条数也取最大值时，这三类指令最多 可以有多少条？ 3、某机有8条微指令11-18，每条微指令所包含的微命令控制信号如表所示。 a-j分别对应10种不同性质的微命令信号。假设一条微指令的控制字段为8位, 请安排微指令的控制字段格式。 織 令 微命令倍号 a b c d e f s h i j LL V V 7 J 12 V J J 13 4 J 14 J 15 Q J J J 16 V V J 17 J J Q 18 Q V 4、某程序对页面要求的序列为 P3P4P2P6P4P3P7P4P3P6P3P4P3P6P设主存 容量为2个页面，求使用FIFO和L

7、RU替换算法时各自的命中率(假设开始时 主存为空)。 、选择题（每小题 1分，共10 分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C C D C D C B C D A 、填空题（每空1分，共20分） 1使用频度高 2. 数值数据、非数值数据 3 指令长度，指令格式，寻址方式，通用寄存器 4. （151）16，（-100）16 5. 直接映像、全相联映像、组相联映像 6. -1 7. 微操作 & ROM 9. 10100 10. 最后一级 11. FIFO、LRU 12. 编译 三、简答题（每小题 5分，共20分） 1、存取时间：又称存储访问时间，是指从启动一次存储器操作到完成该操作，将数

8、据读入 缓冲寄存器为止所历经的时间。（3分） 存储周期：连续两次读操作所需间隔的最小时间。 存储器带宽：单位时间里存储器所存取的信息量。（2分） 2、98%。设 Cache的命中率为 x，则 100 X+1000 1-x） （1+15%），解得,x 0.98 （5分） 3、DRAM有很多优点。首先，由于它使用简单的单管单元作为存储单元，因此，每片存储 容量较大，约是SRAM的4倍；由于DRAM的地址是分批进入的，所以它的引脚数比 SRAM 要少很多，它的封装尺寸也可以比较小。 这些特点使得在同一块电路板上， 使用DRAM的存 储容量要比用SRAM大4倍以上。其次，DRAM的价格比较便宜，大约只

9、有 SRAM的1/4。第 三，由于使用动态元件， DRAM所需功率大约只有 SRAM的1/6。 （2分） 由于上述优点，DRAM作为计算机主存储器的主要元件得到了广泛的应用，DRAM的存取速 度以及存储容量正在不断改进提高， 目前，每片容量为64M位的DRAM已经上市，更大容量 的RAM也已研制出来。 DRAM存在不少缺点。首先，也是由于使用动态元件，它的速度比SRAM要低。其次，DRAM 需要再生，这不仅浪费了宝贵的时间，还需要有配套的再生电路，它也要用去一部分功率。 SRAM 一般用作容量不大的高速存储器。 （2分） 4、（1）需要存储芯片的数量为16M/1M8/8=16片（2分） 存储芯片的地址长度为log21M=20位，主存储器的长度为log216M=24位（3分） 四、问答题（前3小题每题12分，第4小题14分，共50分） 1、1.1010000110 （12 分） 2、 （1）若操作码长度固定， 则要满足：操作码长度w n-2m,即要求允许双操作数指令的存在。 最多可有指令条数为2n-2m。（6 分） （2）若操作码长度可变，则使用扩展操作码技术。双操作数指令条数最多（2n-2m-1）的条件下, 单操作数指令条数也取最大，即 2m-1条，此时无操作数指令条数最多为 2m，所以三类指令 条数最多为：2n-2m+2m +2m-2条。（6分