2026年广东财经大学数据科学与大数据技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷A(有答案)

2026年广东财经大学数据科学与大数据技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、主存按字节编址，地址从0A4000H到0CBFFFH，共有（）字节；若用存储容量为32K×8位的存储芯片构成该主存，至少需要（）片。A.80K，2B.96K，2C.160K，5C.192K，52、若单译码方式的地址输入线为6，则译码输出线有（）根，那么双译码方式有输出线（）根。A.64，16B.64，32C.32，16D.16，643、十进制数-0.3125的8位移码编码为（）。A.D8HB.58HC.A8HD.28H4、计算机中表示地址时，采用（）。A.原码B.补码C.移码D.无符号数5、下列为8位移码机器数[x]移，当求[-x]移时，（）将会发生溢出。A.11111111B.00000000C.10000000D.011l1l116、下列关于多总线结构的叙述中，错误的是（）。A.靠近CPU的总线速度较快B.存储器总线可支持突发传送方式C.总线之间需通过桥接器相连D.PCI-Expressx16采用并行传输方式7、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8、冯·诺依曼型计算机的设计思想主要有（）。1.存储程序Ⅱ.二进制表示Ⅲ.微程序方式Ⅳ.局部性原理A.I，ⅢB.Ⅱ，ⅢC.IⅡ，IⅣD.I，IⅡ9、CPU中不包括（）。A.操作码译码器B.指令寄存器C.地址译码器D通用寄存器10、单周期处理器中所有指令的指令周期为一个时钟周期。下列关于单周期处理器的叙述中，错误的是（）。A.可以采用单总线结构数据通路B.处理器时钟频率较低C.在指令执行过程中控制信号不变D.每条指令的CPI为111、指令译码器进行译码的是（）A.整条指令B.指令的操作码字段C.指令的地址D.指令的操作数字段12、某计算机有16个通用寄存器，采用32位定长指令字，操作码字段（含寻址方式位）为8位，Store指令的源操作数和目的操作数分别采用寄存器直接寻址和基址寻址方式。若基址寄存器可使用任一通用寄存器，且偏移量用补码表示，则Store指令中偏移量的取值范围是（）。A.-32768~+32767B.-32767~+32768C.-65536~+65535D.-65535~+6553613、在通用计算机指令系统的二地址指令中，操作数的物理位置可安排在（）。I.一个主存单元和缓冲存储器Ⅱ.两个数据寄存器IⅡ.一个主存单元和一个数据寄存器IV.一个数据寄存器和一个控制存储器V.一个主存单元和一个外存单元A.Ⅱ、Ⅲ、IVB.IⅡ、ⅡC.I、Ⅱ、ⅢD.I、Ⅱ、Ⅲ、V14、为提高存储器的存取效率，在安排磁盘上信息分布时，通常是（）.A.存满一面，再存另一面B.尽量将同一文件存放在一个扇区或相邻崩区的各磁道上C.尽量将同一文件存放在不同面的同一磁道上D.上述方法均有效15、中断响应是在（）A.一条指令执行开始B.一条指令执行中间C.一条指令执行之术D.一条指令执行的任何时刻二、填空题16、指令格式是指令用_______表示的结构形式，通常格式中由操作码字段和_______字段组成。17、主存储器容量通常以KB表示，其中K=______；硬盘容量通常以GB表示，其中G=______18、数控机床是计算机在_______方面的应用，邮局把信件自动分练是在计算机_______方面的应用。19、不同机器有不同的_________RISC指令系统是_________指令系统的改进。20、字节多路通道可允许多个设备进行_______型操作，数据传送单位是_______21、主存储器容量通常以MB表示，其中M=______，B=______硬盘容量通常以GB表示，其中G=______.22、奔腾CPU中L2级cache的内容是_______的子集，而_______内容又是L2级cache的子集。23、一位十进制数，用BCD码表示需要________位二进制码，用ASCII码表示需要________位二进制码。24、RISC的中文含义是________，CISC的中文含义是________。25、多媒体CPU是带有________技术的处理器。它是一种________技术，特别适合于图像数据处理。三、名词解释题26、机器零：27、统一编址：28、页表：29、水平型微指令：四、简答题30、在什么条件下，I/0设备可以向CPU提出中断请求？31、什么是中断？请说明它的特点和适用场合。32、什么是CISC？CISC指令系统的特点是什么？33、何谓CRT的显示分辨率、灰度级？五、计算题34、某计算机的CPU主频为500MHz，所连接的某外设的最大数据传输率为20KB/s，该外设接口中有一个16位的数据缓存器，相应的中断服务程序的执行时间为500个时钟周期。请回答下列问题：1）是否可用中断方式进行该外设的输入输出？若能，在该设备持续工作期间，CPU用于该设备进行输入/输出的时间占整个CPU时间的百分比大约为多少？2）若该外设的最大数据传输率是2MB/s，则可否用中断方式进行输入输出？35、将下列十进制数表示成浮点规格化数，阶码4位（包含一位阶符），分别用补码和移码表示；尾数9位（包含一位数符），用补码表示。1）27/64。2）-27/64。36、已知有效信息位为1100，试用生成多项式G（x）=101l将其编成CRC码。六、综合题37、某计算机采用页式虚拟存储管理方式，按字节编址，虚拟地址为32位，物理地址为24位，页大小为8KB:TLB采用全相联映射；Cache数据区大小为64KB，按2路组相联方式组织，主存块大小为64B。存储访问过程的示意图如图所示。请回答下列问题。1）图中字段A~G的位数各是多少？TLB标记字段B中存放的是什么信息？2）将块号为4099的主存块装入到Cache中时，所映射的Cache组号是多少？对应的H字段内容是什么？3）Cache缺失处理的时间开销大还是缺页处理的时间开销大？为什么？4）为什么Cache可以采用直写（WriteThrough）策略，而修改页面内容时总是采用回写（WriteBack）策略？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、某计算机采用16位定长指令字格式，其CPU中有一个标志寄存器，其中包含进位/借位标志CF、零标志ZF和符号标志NF。假定为该机设计了条件转移指令，其格式如图所示。其中，00000为操作码OP；C、Z和N分别为CF、ZF和NF的对应检测位，某检测位为l时表示需检测对应标志，需检测的标志位中只要有一个为1就转移，否则不转移，例如，若C=l，Z=0，N=1，则需检测CF和NF的值，当CF=l或NF=1时发生转移；OFFSET是相对偏移量，用补码表示。转移执行时，转移目标地址为（PC）+2+2×OFFSET；顺序执行时，下条指令地址为（PC）+2。请回答下列问题。1）该计算机存储器按字节编址还是按字编址？该条件转移指令向后（反向）最多可跳转多少条指令？2）某条件转移指令的地址为200CH，指令内容如图所示，若该指令执行时CF=0，ZF=0，NF=1，则该指令执行后PC的值是多少？若该指令执行时CF=1，ZF=0，NF=0，则该指令执行后PC的值又是多少？请给出计算过程。3）实现“无符号数比较小于等于时转移”功能的指令中，C、Z和N应各是什么？4）下图是该指令对应的数据通路示意图，要求给出图中部件①~③的名称或功能说明

参考答案一、选择题1、C2、A3、B4、D5、B6、D7、A8、D9、C10、A11、B12、A13、B14、C15、C二、填空题16、二进制代码地址码17、21023018、自动控制人工智能19、指令系统CISC20、传输字节21、2208位（1个字节）23022、主存L1级cache23、4724、精简指令系统计算机复杂指令系统计算机25、MMX多媒体扩展结构三、名词解释题26、机器零：在浮点数据编码中，阶码和尾数都全为0时代表的0值。27、统一编址：就是将外围设备中的控制寄存器、数据寄存器、状态寄存器和内存单元一起编排地址。28、页表：页式虚拟存储器管理用的地址映象表，其中包括每个页的主存页号、装入位和访问方式等。29、水平型微指令：一次能定义并执行多个并行操作控制信号的微指令。四、简答题30、答：I/0设备向CPU提出中断请求的条件是：I/0接口中的设备工作完成状态为1（D=1），中断屏蔽码为0（MASK=0），且CPU查询中断时，中断请求触发器状态为1（INTR=1）。31、答：在计算机的运行过程中，cpu接到跟紧急的服务请求而暂停执行的现行程序转而去执行终端服务程序，已处理随机事件，执行完毕后又恢复源程序的执行；主要特点：随机性，通过执行程序处理随机事件；使用于中低速的NO管理，已处理随机事件；32、答：CISC是复杂指令系统计算机的英文缩写。其特点是：⑴指令系统复杂庞大，指令数目一般多达2，3百条。⑵寻址方式多⑶指令格式多⑷指令字长不固定⑸可访存指令不加限制⑹各种指令使用频率相差很大⑺各种指令执行时间相差很大⑻大多数采用微程序控制器33、答：分辨率是指显示器所能表示的像素个数。像素越密，分辨率越高，图像越清晰。分辨率取决于显像管荧光粉的粒度、荧光屏的尺寸和CRT电子束的聚焦能力。同时刷新存储器要有与显示像素数相对应的存储空间，用来存储每个像素的信息。灰度级是指黑白显示器中所显示的像素点的亮暗差别，在彩色显示器中则表现为颜色的不同。灰度级越多，图像层次越清楚逼真。五、计算题34、解析：1）因为该外设接口中有一个16位数据缓存器，所以，若用中断方式进行输入/输出，可以每16位进行一次中断请求，因此，中断请求的时间间隔为2B/20KB/s=100μs.对应的中断服务程序的执行时间为：（1/500MHz）×500=1μs。因为中断响应过程就是执行条隐指令的过程，所用时间相对于中断处理时间（执行中断服务程序的时间）而言，几乎可以忽略不计，因而整个中断响应并处理的时间大约为1μs多一点，远远小于中断请求的间隔时间。因此，可以用中断方式进行该外设的输入输出。若用中断方式进行该设备的输入/输出，则该设备持续上作期间，CPU用于该设备进行输入/输出的时间占整个CPU时间的百分比大约为1/100=1%。2）若外设的最大传输率为2MB/s，则中断请求的时间间隔为106×2B/2MB=1μs。而整个中断响应并处理的时间大约为1μs多一点，中断请求的间隔时间小于中断响应和处理时间，即中断处理还未结束就会有该外设新的中断到来，因此不可以用中断方式进行该外设的输入输出35、解析1）27/64=0.011011=0.11011×2-1当补码和尾数都采用补码表示时：1，111：0.11011000。阶码采用移码、尾数采用补码表示时：0.11l：0.11011000。2）-27/64=1.011011=1.11011×2-1当补码和尾数都采用补码表示时：1，11l；1.00101000。阶码采用移码、尾数采用补码表示时：0.1l1：l.00101000。36、解析：有效信息M（x）=1100=x3+x2，可知n=4。G（x）=1011=x3+x+1。由于G（x）为k+1位，可知k=3。故将有效信息左移3位后再被G（x）模2除，即M（x）×x3=1100000=x6+x5M(x)∙因此M（x）∙x3+R(x)=1100000+010=1100010即为CRC码。六、综合题37、解析：1）页大小为8KB，页内偏移地址为13位，故A=B=32-l3=19；D=13；C=24-13=l1：主存块大小为64B，故G=6。2路组相联，每组数据区容量有64B×2=128B，共有64KB/128B=512组，故F=9：E=24-G-F=24-6-9=9。因而A=19，B=19，C=11，D=l3，E=9，F=9，G=6。TLB中标记字段B的内容是虚页号，表示该TLB项对应哪个虚页的页表项。2）块号4099=000001000000000011B，因此所映射的Cache组号是000000011B=3，对应的H字段内容为000001000B。3）Cache缺失带来的开销小，而处理缺页的开销大。因为缺页处理需要访问磁盘，而Cache缺失只访问主存。4）因为采用直写策略时需要同时写快速存储器和慢速存储器，而写磁盘比写主存慢得多，所以，在Cache——主存层次，Cache可以采用直写策略，而在主存——外存（磁盘）层次，修改页面内容时总是采用写回策略。38、解析：1）中断屏蔽码见表2）中断处理示意图如图所示。5、6、7级中断请求同时到达，CPU按响应优先顺序首先执行中断服务程序⑤，在中断⑤执行完后回到现行程序，再按响应优先顺序先进入中断服务程序④。由于中断请求的处