2026年西安理工大学计算机应用技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷B(有答案)

2026年西安理工大学计算机应用技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷B（有答案）一、选择题1、某计算机使用4体交叉编址存储器，假定在存储器总线上出现的主存地址（十进制）序列为8005，8006，8007，8008，8001，8002，8003，8004，8000，则可能发生访存冲突的地址对是（）。A.8004和8008B.8002和8007C.8001和8008D.8000和80042、下面关于计算机Cache的论述中，正确的是（）。A.Cache是一种介于主存和辅存之间的存储器，用于主存和辅存之间的缓冲存储B.如果访问Cache不命中，则用从内存中取到的字节代替Cache中最近访问过的字节C.Cache的命中率必须很高，一般要达到90%以上D.Cache中的信息必须与主存中的信息时刻保持一致3、有如下C语言程序段：（）shortsi=-32767；unsignedshortusi=si；执行上述两条语句后，usi的值为A.-32767B.32767C.32768D.327694、当满足下列（）时，x>-1/2成立。A.x1必须为l，x2~x4至少有一个为1B.x1必须为1，x2~x4任意C.x1必须为0，x2~x4至少有一个为1D.x1必须为0，X2~x4任意5、一个浮点数N可以用下式表示：N=mrme，其中，e=rcg；m：尾数的值，包括尾数采用的码制和数制：e：阶码的值，一般采用移码或补码，整数；Tm：尾数的基；re：阶码的基；p：尾数长度，这里的p不是指尾数的：进制位数，当ra=16时，每4个二进制位表示一位尾数；q：阶码长度，由于阶码的基通常为2，因此，在一般情况下，q就是阶码部分的二进制位数。研究浮点数表示方式的主要目的是用尽量短的字长（主要是阶码字长q和尾数字长的和）实现尽可能大的表述范围和尽可能高的表数精度。根据这一目的，上述6个参数中只有3个参数是浮点数表示方式要研究的对象，它们是（）。A.m、e、rmB.rm、e、rmC.re、p、qD.rm、p、q6、按数据传送格式，总线常被划分为（）。A.并行总线与串行总线B.同步总线与异步总线C.系统总线与外总线D.存储总线与I/O总线7、下列有关总线定时的叙述中，错误的是（）。A.异步通信方式中，全互锁协议最慢B.异步通信方式中，非互锁协议的可靠性最差C.同步通信方式中，同步时钟信号可由各设备提供D.半同步通信方式中，握手信号的采样由同步时钟控制8、计算机硬件能够直接执行的是（）。1.机器语言程序IⅡ.汇编语言程序Ⅲ.硬件描述语言程序入A.仅IB.仅I、ⅡC.仅I、ⅢD.I、Ⅱ、Ⅲ9、下列描述中，正确的是（）。A.控制器能理解、解释并执行所有指令以及存储结果B.所有数据运算都在CPU的控制器中完成C.ALU可存放运算结果D.输入、输出装置以及外界的辅助存储器称为外部设备10、关于通用寄存器，下列说法正确的是（）。A.可存放指令的寄存器B.可存放程序状态字的寄存器C.本身具有计数逻辑与移位逻辑的寄存器D.可存放运算结果的寄存器11、下面是段MIPS指令序列：add$a3,$s1,$s0#R[$t3]←R[$s1]+R($s0]add$t2,$s0,$s3#R[$t2]←R[$s0]+R[$s3]Lw$t1,0($t2)#R[$t1]←M[R[$t2]+0]add$t1,$t1,$t2#R[$t1]←R[$t1]+R[$t2]以上：指令序列中，指令之间发生数据相关？（）A.1和2，2和3B.1和2，2和4C.1和3，2和3，2和4，3和4D.1和2，2和3，2和4，3和412、假设某指令的一个操作数采用变址寻址方式，变址寄存器中的值为007CH，地址007CH中的内容为0124H，指令中给出的形式地址为B000H，地址B000H中的内容为C000H，则该操作数的有效地址为（）。A.B124HB.Cl24HC.B07CHD.CO7CH13、在下列寻址方式中，（）方式需要先计算，再访问存。A.相对寻址B.变址寻址C.间接寻址D.A、B14、传输一幅分辨率为640像素×480像素、65536色的图片（采用无压缩方式），假设采用数据传输速度为56kbit/s，大约需要的时间是（）。A.34.82sB.42.86sC.85.71sD.87.77s15、在DMA传送方式中，发出DMA请求的是（）。A.外部设备B.DMA控制器C.CPUD.主存二、填空题16、计算机系统中，根据应用条件和硬件资源不同，数据传输方式可采用：_______传送、_______传送和_______、传送。17、计算机软件一般分为两大类：一类叫______,另一类叫______操作系统属于_______类。18、运算器的两个主要功能是：_______，_______19、外围设备大体分为输入设备，输出设备，_________设备，_________设备，_________设备五大类。20、广泛使用的_______和_______都是半导体随机读写存储器，它们共同的缺点是_______21、指令字长度有______、______、______三种形式。22、堆栈是一种特殊的_______寻址方式，它采用_______原理。按构造不同，分为寄存器堆栈和_______堆栈。23、计算机软件一般分为两大类：一类叫________，另一类叫________操作系统属于________类。24、寻址方式按操作数的物理位置不同，多使用________型和________型，前者比后者执行速度快。25、双端口存储器和多模块交叉存储器属于________存储器结构。前者采用________技术，后者采用________技术。三、名词解释题26、字长：27、调相制PM：28、带宽：29、微地址：四、简答题30、什么是并行处理？31、假设CPU有20根地址线和32根数据线，试问按字节和字寻址，寻址范围分别是多少？32、写出浮点数补码规格化形式。当尾数出现什么形式时需要规格化？如何规格化？33、原理性地说明条件相对转移指令的指令格式和执行步骤。五、计算题34、设浮点数字长为16位，其中阶码5位（含一位阶符），尾数11位（含一位数符），将十进制数+13/128写成：二进制定点数和浮点数，并分别写出它在定点机和浮点机中的机器数形式。35、假设磁盘存储器转速为3000r/min，分8个扇区，每扇区存储1KB，主存与磁盘存储器数据传送的宽度为16位（即每次传送16位）。假设一条指令最长执行时间为25s。试问：是否可采用一条指令执行结束时响应DMA请求的方案，为什么？若不行，应采用什么方案？36、某计算机的字长为16位，存储器按字编址，访存指令格式为16位，其中5位操作码，3位寻址方式字段，分别表示立即寻址、直接寻址、间接寻址、变址寻址和相对寻址这5种，8位地址码字段。设PC和Rx分别为程序计数器和变址寄存器（其中变址寄存器的位数为16位）。试问：1）该格式能定义多少种指令？2）各种寻址方式的寻址范围大小是多少？3）写出各种寻址方式的有效地址EA的计算式。六、综合题37、设浮点数字长32位，其中阶码部分8位（含l位阶符），尾数部分24位（含1位数符），当阶码的基值分别是2和16时：1）说明基值2和16在浮点数中如何表示。2）当阶码和尾数均用补码表示，且尾数采用规格化形式时，给出这两种情况下所能表示的最大正数真值和非零最小正数真值。3）在哪种基值情况下，数的表示范围大？4）两种基值情况下，对阶和规格化操作有何不同？38、在一个8级中断系统中，硬件中断响应从高到低的优先顺序是：1→2→3→4→5→6-7-8，设置中断屏蔽寄存器后，中断处理的优先顺序变为1→5→8→3→2→4→6→7。1）应如何设置屏蔽码？2）如果CPU在执行一个应用程序时有5、6、7级3个中断请求同时到达，中断请求8在6没有处理完以前到达，在处理8时中断请求2又到达CPU，试画出CPU响应这些中断的顺序示意图。39、某机器字长32位，CPU内有32个32位的通用寄存器，设计一种能容纳64种操作的指令系统，设指令字长等于机器字长。1）如果主存可直接或间接寻址，采用寄存器-存储器型指令，能直接寻址的最大存储空间是多少？试画出指令格式。2）在1）的基础上，如果采用通用寄存器作为基址寄存器，则上述寄存器-存储器型指令的指令格式又有何特点？画出指令格式并指出这类指令可访问多大的存储空间。

参考答案一、选择题1、D2、C3、D4、A5、D6、A7、C8、A9、D10、D11、D12、C13、D14、D15、A二、填空题16、并行串行复用17、系统软件应用软件系统软件18、算术运算逻辑运算19、外存数据通信过程控制20、SRAMDRAM断电后不能保存信息21、单字长半字长双字长22、数据先进后出存储器23、系统软件应用软件系统软件24、RRRS25、并行空间并行时间并行三、名词解释题26、字长：一个数据字中包含的位数，反应了计算机并行计算的能力。一般为8位、16位、32位或64位。27、调相制PM：一种磁盘信息记录方式，在一个磁化元的中间位置，利用电流相位的变化进行写1或写0。28、带宽：存储器在连续访问时的数据吞吐率。29、微地址：微每时令在控制存储器中的存储地址。四、简答题30、答：广义地讲，并行性有两种含义：一是同时性，指两个或多个事件在同一时刻发生；二是并发性，指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。计算机的并行处理技术可贯穿于信息加工的各个步骤和阶段，概括起来，主要有三种形式：（1）时间并行：指时间重叠，在并行性概念中引入时间因素，让多个处理过程在时间上相互错开，轮流重叠地使用同一套硬件设备的各个部分，以加快硬件周转而赢得速度。（2）空间并行：指资源重复，在并行性概念中引入空间因素，以“数量取胜”为原则来大幅度提高计算机的处理速度。（3）时间并行+空间并行：指时间重叠和资源重复的综合应用，既采用时间并行性又采用空间并行性31、解：解答这类题目时首先要清楚地址线的位数对应的都是按字节寻址，如果是按字寻址，则需要拿出地址线来做字内字节寻址。还有一点就是，不要一看到是按字节寻址，就马上从数据线拿出4给地址线，即220×32=222×8，得出按字节寻址是4MB，这是错误的。寻址本身和数据线没有任何字地址学节地址关系。32、解析：设浮点数尾数采用双符号位，当尾数呈现00.1×××…×或者11.0×××…×时，即为补码规格化形式。当尾数出现01.×××…×或10.××x…×时，需要右规一次，即尾数右移一位，阶码加1。当尾数出现00.0×××…×或11.1××x…x时，需要左规N次（N不定），尾数每左移一位，阶码减1，直到尾数呈现规格化形式为止。33、解析：1）按指令功能分类，一般可将指令分为以下几类：①算术和逻辑运算指令：每台计算机都不可或缺的指令，用来完成算术逻辑运算。②移位指令：用来完成算术移位和逻辑移位。③数据传送指令：用来完成CPU与主存储器之间的数据传送，在统一编址的机器中还可以用来完成CPU与I/O设备的数据传送。④转移指令、子程序调用与返回指令：主要用来改变指令执行次序的问题。⑤其他指令：停机指令，开、关中断指令等。2）按操作数个数分类，一般可分为：①零操作数指令。②单操作数指令。③双操作数指令。④多操作数指令。五、计算题34、解析：假设x=+13/128其二进制形式可以表示为：x=0.0001101000。定点数表示：x=0.0001101000。浮点数规格化表示：x=0.1101000000×2-11"。定点机中：[x]原=[x]补=[x]反=0.0001101000。浮点机中：[x]原=1，0011；0.1101000000。[x]补=1，1101；0.1101000000。[x]反=1，1100；0.1101000000。35、解析：磁盘存储器转速为3000r/min，即50r/s。每转传送的数据为8×1KB=8KB，所以数据传输率为8KB×50r/s=400KB/s.16位数据的传输时间=16位/（400KB/s）=2B/（400KB/s）=5μs。由于5μs远小于25s，因此不能采用一条指令执行结束响应DMA的请求方案。应采用每个CPU机器周期末查询及响应DMA的请求方案。36、解析：1）5位操作码可表示25=32种不同的指令。2）各种寻址方式的寻址范围大小如下。立即数寻址方式：只能访问唯一的一个数据。直接寻址方式：用地址码表示存储器地址，8位地址码可以有28=256个数据字。间接寻址方式需要分为两种（特别注意）：①一次间接寻址：用地址码表示地址的存储位置，存储器中16位的地址可以有216=64K大小的寻址范围。②多次间接寻址：多次间接寻址需要使用一位来表示是否为最后一次间接寻址，可以有215=32K大小的寻址范围。变址寻址方式：用地址码表示地址的偏移量，地址在寄存器中，16位变址寄存器的寻址范围是216。相对寻址方式：寻址范围是PC值附近的字，8位地址偏移量可对PC附近的256个数据字进行寻址，即寻址范围是256个数据字。3）设地址码位A，各寻址方式的有效地址见表六、综合题37、解析：1）基值2和16在浮点数中是隐含表示的，并不出现在浮点数中。2）最大正数，也就是，尾数最大且规格化，阶码最大的数；最小正数，也就是，尾数最小且规格化（t为基值时，尾数的最高log2t位不全为0的数为规格化数），阶码最小的数。当阶码的基值是2时，最大正数：0.111111l：0，11…1，真值是（1-2-23）×2127；最小正数：1，0000000：0，10…0，真值是2-129。当阶码的基值是16时，最大正数：0.111111；0，11…1，真值是（1-2-23）×16127：最小正数：1，0000000：0，0001.0，真值是16-1293）在浮点数表示中，基值越大，表示的浮点数范围就越大，所以基值为16的浮点数表示范围大。4）对阶时，需要小阶向大阶看齐，若基值为2的浮点数尾数右移一位，阶码加1：而基值为16的浮点数尾数右移4位，阶码加1。格式化时，若基值为2的浮点数尾数最高有效位出现0，则需要尾数向末移动一位，阶码减1：而基值为16的浮点数尾数最高4位有效位全为0时，才需要尾数向左移动，每移动4位，阶码减1。38、解析：1）中断屏蔽码见表2）中断处理示