12秋计算机原理及系统结构复习题

1、2013-2014学年第一学期 12 级计算机应用技术专业计算机原理及系统结构复习题一、填充题 （每空 1分,共30 分）1. 为了实现 CPU对主存储器的读写访问，他们之间的连线按功能划分应当包括 _,_,.2. 在浮点加法运算中 ， 主要的操作内容及步骤是 _，_，_.3. 从计算机系统结构的发展和演变看 ， 早期的计算机是以 _为中心的系统 结构 ， 而近代的计算机是以 _为中心的系统结构 .4. 一条微指令可划分为 _字段和 _字段; 微指令的基本格式可分为 _和5. 从广义上讲 ， 计算机中引入并行性有三种基本途径， 分别是 _，_，_.6. 在多级存储体系中 ，Cache 存储器的

2、主要功能是 ， 虚拟存储器的主要功能是 .7. 设阶码 8位（最左一位为符号位 ）， 用移码表示 ，尾数为 24位（最左一位为 符号位 ）， 用规格化补码表示 ， 则它所能表示的最大正数的阶码为 _， 尾数 为 _，; 绝对值最小的负数的阶码为 _， 尾数为 _.8. 在下列常用术语后面 ， 写出相应的中文名称 :VLSIMPPRISCDMA9. 外设接口的主要功能是 ， 和.10. 在由 n 台计算机构成的并行计算机中 ， 其运行程序的加速比一般都小于n， 其主要原因是 和 .二. 单项选择题 （ 每题 2分， 共 20 分）1 .在指令格式中 ，采用扩展操作码设计方案的目的是 _.A. 减

3、少指令字长度 ;B. 增加指令字长度 ;C. 保持指令字长度不变而增加指令操作得数量 ;D. 保持指令字长度不变而增加寻址空间 .2. 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.I . -f曰主存容量D.MIPSC.MFLOPS;3. 当前设计高性能计算机的重要技术途径是A.提高CPU主频B.扩大主存容量C .采用非冯若依曼结构D.采用并行处理技术114. 下列体系结构中，最适合多个任务并行执行的体系结构是A. 流水线向量机结构 ;B.堆栈处理机结构 ;C. 共享存储多处理机结构D.分布存储多计算机结构5. 对于低速输入输出设备,应当选用的通道是A. 数组多

4、路通道B.字节多路通道C. 选择通道D.DMA专用通道6. 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.累加计数器C .中断计数器D.程序状态字7. 为使虚存系统有效的发挥其预期的作用, 所运行的程序应具有的特性A. 该程序不应含有过多的 I/O 操作 .B. 该程序的大小不应超过实际的内存容量C. 该程序应具有较好的局部性D. 该程序的指令间相关不应过多8. 某虚拟存储器采用页式内存管理 , 使用LRU页面替换算法,考虑下面的页面访问地址流（每次访问成）,1,8,1,7,8,2,7,2,1,8,3,8,2,1,3,1,7,1,3,7在一个时间单位中完假定内存容量为 4 个页面

5、 , 开始时是空的 , 则页面失效次数是A.4B.5C.6D.79. 某计算机系统中的软盘启动器以中断方式与处理机进行I/O 通信,通信中以 16bit 为传输单位 , 传输率为 50kB/s, 每次传输的开销 （ 包括中断 ）为100 拍 ,处理器的主频为50 MHZ,则软盘使用时占处理器时间的比例是_.A. 0% B. 5% C. 1.5% D. 15% 10.某一 SRAM芯片,其容量为1024*8位,除电源和接地端外,该芯片引脚最小数目为 _.A. 20 B. 22 C. 25 D. 30三. （10 分）某计算机的字长为 16 位,存储器按字编址 ,访存指令如下15 11 87 0I

6、 1I1M值 寻址方式I OP I M| A | 0立即寻址11111 直接寻址2 间接寻址3 变址寻址4 相对寻址其中0P是操作码,M定义寻址方式（见右表）,A为形式地址设PC和Rx分别为程序计数器和变址寄存器,字长为16位问:1. 该格式能定义多少种指令 ?2. 各种寻址方式的寻址范围为多少字 ?3. 写出各种寻址方式的有效地址EA的计算式.四计算题（每个 5分，共 20 分）1 已知被乘数 A = 0.11111, 乘数 B = 0.11011 。试用补码比较乘法（Booth法）求A * B补=?（要写出计算竖式，否则不给分）。2 .主存调一个块到 Cache的时间为？则平均访存时间为？

7、3. （1） n个任务在该流水线上实现所需要的时间为？（ 2）加速比为？4. 每个页面可容纳 1KB/4B= 256 个页表项；用 8 位寻址，页内偏移量为10 位，所以，页表级为？五、综合题（共 20 分） 某微程序控制器，采用水平型微指令，断定型微地址结构，执行微指令是多相时钟并行控制方式。 共有 13 个测试源和测试条件， 为加快微指令转移，用预取多字法实现二分支转移控制，控存CM分为两个体，每体为 128字。试画出其控制微指令转移的逻辑结构框图和微指令地址字段的结构。计算机原理及系统结构答案、填空题（每空1分，共30分）1地址总线数据总线读写控制线2对阶位数相加结果规格化3运算器主存储

8、器4微操作控制微地址垂直型微指令水平型微指令5时间重叠资源重复资源共享6提高主存供数率扩大存储器容量7(1.1111111)(0.111.11)(0.000000)(1.011.11)8超大规模集成电路大规模并行处理机简化指令系统计算机直接存储器访问9数据缓冲数据格式转换CPU与I/O通信控制10程序中有不能并行的串行计算部分存在通信开销.单项选择题（每题2分，共20分）12345678910CCDDBDCCBA三.（10分）某计算机的字长为16位,存储器按字编址，访存指令如下 15 11 87 0I1I1M值 寻址方式I OP | M| A | 0立即寻址11111 直接寻址2 间接寻址3

9、变址寻址4 相对寻址其中0P是操作码,M定义寻址方式（见右表）,A为形式地址设PC和Rx分别为程序计数器和变址寄存器，字长为16位冋：1. 该格式能定义多少种指令？2. 各种寻址方式的寻址范围为多少字？3. 写出各种寻址方式的有效地址EA的计算式.四计算题（每个 5分，共20分）1 .已知被乘数 A = 0.11111, 乘数B = 0.11011。试用补码比较乘法（Booth 法）求 A * B补=?（要写出计算竖式，否则不给分）A补=0.11111A补=1.00001B 补=1.00101部分积乘数附加位O. 1O 111 11o o 1_I+)_1-110JI 1- n* loo0-0 11 1110-0 o 1 o loo-oA * B补=0.11010 , 001012 .主存调一个块到 Cache的时间为:40ns+ (32/4)*5ns = 80 ns ;则平均访存时间为：5ns + (1- 95%)*8Ons = 9ns玄（1） n个任务在该流水线上实现所需要的时间为：=（2）加速比为：S =兰+ 3 叱2-14 .每个页面可容纳1KB/4B= 256个页表项；用 8位寻址，页内偏移量为10位，所以，页表级为：32