计算机组成原理期中考试试卷

千里之行，始于足下让知识带有温度。第第2页/共2页精品文档推荐计算机组成原理期中考试试卷一、填空题(每空1分，共30分)

1．计算机系统是由一个硬件和软件组成的多层次结构。

2.随大规模集成电路技术的进展和软件硬化的趋势，现在已经可以将许多复杂、常用的程序制作成固件，从功能上说是软件，从形态上说是硬件。

3．在计算机系统中，数的真值变成机器代码时有原码表示法、

表示法、补码表示法和移码表示法。其中浮点数的阶码主要用采纳移码表示，以利于比较两个指数的大小和对阶操作。

4．在计算机系统中，存储器通常采纳由高速缓冲存储器、

主存储器、外存储器构成的多级存储器体系结构，CPU能直接拜访高速缓冲存储器、

主存储器但不能直接拜访外存储器。5．机器字长是指计算机能直接处理的二进制数据的位数，它打算了计算

机的运算精度。

6．形成指令地址的方式，称为A.___指令寻址___方式，有B.__挨次____寻址和C.___跳动___寻址。

7．一个较完美的指令系统应该包括数据处理、数据存储、

数据传送、程序控制四大类指令。

8.对存储器的要求是A.___容量大___，B._速度快_____，C._成本低____。为了解决这三方面的冲突,计算机采纳多级存储体系结构。

9.一台计算机中全部机器指令的集合，称为这台计算机的指令系统，指令格式中通常由操作码字段和地址码字段字段组成。其中__操作码____字段表征指令的特性与功能。

二、单项挑选题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内)

1.某计算机字长16位，它的存贮容量是64KB，若按字编址，那么它的寻址范围是

（B）。

A.64K

B.32K

C.64KB

D.32KB

2..双端口存储器在__B____状况下会发生读/写矛盾。

A.左端口与右端口的地址码不同

B.左端口与右端口的地址码相同

C.左端口与右端口的数据码不同

D.左端口与右端口的数据码相同

3.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.堆栈

4.程序控制类指令的功能是___D___。

A举行算术运算和规律运算

B举行主存与CPU之间的数据传送

C举行CPU和I/O设备之间的数据传送

D转变程序执行挨次

5.指令系统采纳不同寻址方式的目的是___B___。

A实现存贮程序和程序控制；

B缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵便性；。

C可直接拜访外存；

D提供扩展操作码的可能并降低指令译码的难度；

6.假如浮点数尾数用补码表示，则推断下列哪一项的运算结果是规格化数__C____。

A1.11000

B0.01110

C1.00010D0.01010

7.在定点运算器中，无论采纳双符号位还是单符号位，必需有_C_____，它普通用______来实现。

A.译码电路与非门

B.编码电路或非门

C.溢出推断电路异或门

D.移位电路与或非门

8.[X]补=1.X1X2X3X4，当满足__A____时，X>-1/2成立。

A.X1=1，X2~X4至少有一个为1

B.X1=1，X2~X4随意

C.X1=0，X2~X4至少有一个为1

D.X1=0，X2~X4随意

9．在定点计算机中，两个原码表示的数相乘，乘积符号的运算规章是(C)

A.用原码表示乘数与被乘数，直接相乘

B.符号位连同肯定值一起相乘

C.同号相乘为正，异号相乘为负

D.取操作数肯定值相乘，乘积符号与乘数符号相同

10.动态RAM的特点是（C）。

A工作中存储内容会发生变化

B工作中需动态转变访存地址

C每次读出后，需重写一次

D每隔一定时光，需按行执行一次假读操作

11.高速缓冲存储器Cache普通实行（A）。

A、随机存取方式

B、只写不读存取方式

C、不读不写存取方式

D、只读不写存取方式

12．零地址指令的操作数普通隐含在(C)中。

A.磁盘

B.磁带

C.寄存器

D.光盘

13.下列说明中正确的是（D）

A.多体交错存储器主要解决扩充容量问题

B.Cache和主存统一编址，Cache地址空间是主存地址空间的一部分C．SRAM存储技术提高了计算机的速度

D．Cache的功能所有由硬件实现

14．存储单元是指（C）。

A存放一个二进制信息位的存贮元

B存放一个机器字的全部存贮元集合

C存放一个字节的全部存贮元集合

D存放两个字节的全部存贮元集合；

15．某SRAM芯片，存储容量为64K×16位，该芯片的地址线和数据线数目为（D）。

A64，16

B16，64

C64，8

D16，16。

16．交错存贮器实质上是一种______存贮器，它能_____执行______自立的读写操作。（A）

A模块式，并行，多个

B模块式串行，多个

C整体式，并行，一个

D整体式，串行，多个

17．用某个寄存器中操作数的寻址方式称为__C____寻址。

A直接

B间接

C寄存器直接

D寄存器间接

18．在主存储器中，存储周期是指（D）

A.可任意拜访存储器

B.按随机文件拜访存储器

C.可对存储器举行读出与写入

D.延续启动两次读操作所需间隔的最小时光

三、计算题

1、浮点数加减运算过程普通包括对阶、尾数运算、规格化、舍入和判溢出等步骤。设浮点数的阶码和尾数均采纳补码表示，且位数分离为5位和7位（均含2位符号位）。若有两个数X=27×29/32，Y=25×5/8，用浮点加法计算X+Y。

2.设[X]补=01111，[Y]补=11101，用带求补器的补码阵列乘法器求出乘积

X·Y=？并用十进制数乘法验证。

解：设最高位为符号位，输入数据为[x]

补=01111[y]

原

=11101

[y]补=10011

算前求补器输出后：x=1111y=1101

1111

×1101

1111

0000乘积符号位运算：

1111x0⊕y0=0⊕1=1

+1111

11000011

算后求补级输出为00111101，加上乘积符号位1，最后得补码乘积值为

10011101。

利用补码与真值的换算公式，补码二进制数的真值是：

x×y=-1×28+1×25+1×24+1×23+1×22+1×20=-195十进制数乘法验证：x×y=（+15）×（-13）=-195

某微机指令格式如下所示：

格式中D为位移量，X为寻址方式特征值：

X=00,直接寻址；

X=01,用变址寄存器R1举行变址

X=10,用变址寄存器R2举行变址

X=11,相对寻址

设（PC）=1234H，（R1）=0037H,(R2)=1122H,(.H代表十六进制数)，请确定如下指令的有效地址：

（1）4420H(2)2244H(3)1322H(4)3521H(5)6723H

解

1）X=00,D=20H,有效地址E=20H

2)X=10,D=44H,有效地址E=1122H+44H=1166H

3)X=11,D=22H,有效地址E=1234H+22H=1256H

4)X=01,D=21H,有效地址E=0037H+21H=0058H

5)X=11,D=23H,有效地址E=1234H+23H=1257H

四．综合题

1、某计算机主存容量为512KB，Cache容量为16KB，每块有16个字，每字32位。

⑴若Cache采纳直接映射方式，请给出主存地址字段中各段的位数。

⑵若Cache采纳四路组相联映射，请给出主存地址字段中各段的位数。直接映射：

2、某机主存容量为4M×16位，且存储字长等于指令字长，若该机指令系统能完成97种操作，操作码位数固定，且具有直接、间接、变址、基址、相对、立刻等六种寻址方式。

（1）画出一地址指令格式并指出各字段的作用。

（2）该指令直接寻址的最大范围

（3）立刻数的范围（十进制数表示）

（4）相对寻址的位移量（十进制数表示）

（5）上述六种寻址方式的指令哪一种执行时光最短？哪一种最长？哪一种便于用户编制处理数组问题的程序？哪一种便于程序浮动？

为什么？

（6）如何修改指令格式，使指令的直接寻址范围可扩大到4M?

（7）为使一条转移指令能转移到主存的任一位置，可实行什么措施？

请简要说明。

(1)一地址指令格式如图所示，各字段的作用为：

OP：操作码字段，指定操作类型；

MOD：寻址方式字段，指定寻址方式；

A：地址码字段，指定操作数地址或操作数。

（2）直接寻址的最大范围为26。由于操作码字段占7位，寻址方式字段占3位，所以地址码字段长6位。直执寻址的范围为216-7-3=26=64个单元。

(3十进制数表示立刻数的范围为-32～31(补码时)或-31～31(原码时)。

(4十进制数表示相对寻址的位移量为-32～31(补码时)或-31～31(原码时)。

(5)在上述6种寻址方式中，立刻寻址指令执行时光最短，由于立刻寻址时操作数和指令被同时从主存中取出，不需要再次拜访主存。间接寻址(多次间址)指令执行时光最长，由于它需要经过多次访存，才干取得操作数地址，然后取出操作数。相对寻址方式便于实现程序浮动，变址寻址方式最适合处理数组问题。

（6）采纳双字长指令；

形式地址字段扩展至16+6=22位，可实现4M寻址空间。

（7）计划1：使用基址寻址方式；

计划2：双字长指令增强形式地址位数；

3.CPU执行一段程序时，cache完成存取的次数为3100次，主存完成存取的次数为100次，已知cache存储周期为40ηs，主存存储周期为240ηs，求cache/主存系统的效率和平均拜访时光。

平均拜访时光=（3100*40+100*240）/(1