2026年安徽理工大学计算机科学与技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷B(有答案)

2026年安徽理工大学计算机科学与技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷B（有答案）一、选择题1、主存储器主要性能指标有（）。1.存储周期Ⅱ.存储容量Ⅲ.存取时间Ⅳ.存储器带宽A.I、IⅡB.I、IⅡ、IVC.I、Ⅲ、lVD.全部都是2、地址线A15~A0（低），若选取用16K×1位存储芯片构成64KB存储器，则应由地址码（）译码产生片选信号。A.A15，A14B.A0，AlC.A14，A13D.A1，A23、某字长为8位的计算机中，已知整型变量x、y的机器数分别为[x]补=11110100，[y]补=l0110000。若整型变量z=2x+y/2，则z的机器数为（）。A.11000000B.00100100C.10101010D.溢出4、下列关于定点数原码一位乘算法的描述正确的是（）。I.符号位不参加运算，根据数值位的乘法运算结果确定结果的符号位II.在原码一位乘算法过程中，所有移位均是算术移位操作Ⅲ.假设两个n位数进行原码一位乘，部分积至少需要使用n位奇存器A.II，IIIC.只有IIIB.只有ⅢD.全错5、ALU属于（）。A.时序电路B.控制器C.组合逻辑电路D.寄存器6、总线的通信控制主要解决（）问题。A.由哪个主设备占用总线B.通信双方如何获知传输开始和结束C.通信过程中双方如何协调配合D.B和C7、在链式查询方式下，若有N个设备，则（）。A.只需一条总线请求线B.需要N条总线请求线C.视情况而定，可能一条，也可能N条D.以上说法都不对8、下列部件中，CPU存取速度由慢到快的排列顺序正确的是（）。A.外存、主存、Cache、寄存器B.外存、主存、寄存器、CacheC.外存、Cache、寄存器、主存D.主存、Cache、寄存器、外存9、下列选项中，能缩短程序执行时间的措施是（）。1.提高CPU时钟频率Ⅱ.优化数据通路结构ll.对程序进行编译优化A.仪I、ⅡB.仅I、ⅢC.仅Ⅱ、ID.I、Ⅱ、Ⅲ10、计算机的外部设备指（）A.输入/输出设备B.外存储器C.输入/输出设备和外存储器D.以上均不正确11、下列选项中，能引起外部中断的事件是（）。A.键盘输入B.除数为0C.浮点运算下溢D.访存缺贞12、下列部件中不属于执行部件的是（）。A.控制器B.存储器C.运算器D.外部设备13、在CPU的状态字寄存器中，若符号标志位SF为“1"，表示运算结果是（）。A.正数B.负数C.非正数D.不能确定14、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、V15、某机器字长为32位，存储器按半字编址，每取出一条指令后PC的值自动+2，说明其指令长度是（）。A.16位B.32位C.128位D.256位二、填空题16、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=______17、总线仲裁部件通过采用________策略或________策略，选择其中一个主设备作为总线的下次，接管总线控制权。18、目前的CPU包括________、________和cache、19、多媒体CPU是带有_______技术的处理器，它是一种多媒体扩展结构技术，特别适合于_______处理。20、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=______.21、汉字的_______、_______、_______是计算机用于汉字输入、内部处理、输出三种不同用途的编码。22、虚拟存储器指的是________层次，它给用户提供了一个比实际________空间大的多________空间。23、存储_______并按_______顺序执行，这是冯·诺依曼型计算机的工作原理。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、流水CPU中的主要问题是_________相关，_________相关和_________相关；为此需要采用相应的技术对策，才能保证流水畅通而不断流。三、名词解释题26、字长：27、总线事务：28、向量地址：29、绝对转移：四、简答题30、原理性地说明条件相对转移指令的指令格式和执行步骤。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、集中式仲裁有几种方式？有何特点33、总线的一次信息传送过程大致分哪几个阶段？五、计算题34、一个16K×16位的存储器，有lK×4位的DRAM芯片，内部结构由64×64构成，试问：1）采用异步刷新方式，如果最大刷新间隔为2ms，则相邻两行之间的刷新间隔是多少？2）如果采用集中刷新方式，则存储器刷新一遍最少用多少个存储周期？设存储器的存储周期为0.5us，“死区”占多少时间？“死时间率”为多少（刷新周期为2ms）？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、现有64K×2位的存储器芯片，欲设计具有同样存储容量的存储器，应如何安排地址线和数据线引脚的数目，使两者之和最小，并说明有几种解法。六、综合题37、某程序中有如下循环代码段p：“for（inti=0；i<N；i++）sum+=A[i]；”。假设编译时变量sum和i分别分配在寄存器R1和R2中。常量N在寄存器R6中，数组A的首地址在寄存器R3中。程序段P起始地址为08048100H，对应的汇编代码和机器代码见下表。执行上述代码的计算机M采用32位定长指令字，其中分支指令bne采用如下格式：OP为操作码：Rs和Rd为寄存器编号：OFFSET为偏移量，用补码表示。请回答下列问题，并说明理由。1）M的存储器编址单位是什么？2）已知sll指令实现左移功能，数组A中每个元素占多少位？3）表中bne指令的OFFSET字段的值是多少？已知bne指令采用相对寻址方式，当前，PC内容为bne指令地址，通过分析题表中指令地址和bne指令内容，推断出bne指令的转移目标地址计算公式。4）若M采用如下“按序发射、按序完成”的5级指令流水线：IF（取指）、ID（译码及取数）、EXE（执行）、MEM（访存）、WB（写回寄存器），且硬件不采取任何转发措施，分支指令的执行均引起3个时钟周期的阻塞，则P中哪些指令的执行会由于数据相关而发生流水线阻塞？哪条指令的执行会发生控制冒险？为什么指令1的执行不会因为与指令5的数据相关而发生阻塞？38、写出一个定点8位字长的二进制数在下列情况中所能表示的真值（数值）范围：1）不带符号数表示。2）原码表示。3）补码表示。4）反码表示。5）移码表示。39、在表中的第2列、第3列填写简要文字对CISC和RISC的主要特征进行对比。CISC和RISC的主要特征比较比较内容CISCRISCl）指令系统2）指令数目3）指令格式4）寻址方式5）指令字长6）可访存指令7）各种指令使用须率8）各种指令执行时间9）优化编译实现10）寄存器个数11）控制器实现方式12）软件系统开发时间

参考答案一、选择题1、D2、A3、A4、D5、C6、D7、A8、A9、D。“10、C11、A12、A13、D14、B15、B二、填空题16、21023017、优先级公平主方18、控制器运算器19、MMX图像数据20、2208位（1个字节）23021、输入编码（或输入码）内码（或机内码）字模码22、主存--外存主存虚拟地址23、程序地址24、RRRS25、资源数据控制三、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、总线事务：从总线的请求到完成总线的使用的操作序列。28、向量地址：向量地址是存放服务程序入口地址的存储单元地址，它由硬件形成3.双重分组跳跃进位：n位全加器分成若干大组，大组内又分成若干小组，大组中小组的最高进位同时产生，大组与大组间的进位串行传送。29、绝对转移：一种形成才转移目标地址的方式，转移指令的目标指令地址是由有效地址直接指定，与PC寄存器的内容无关。四、简答题30、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。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、答：三种方式：链式查询方式，（距离仲裁器最近的设备优先级最高。）计数器定时查询方式，（优先级均等而且可以用程序改变。）独立请求方式（响应时间快）33、答：分五个阶段：请求总线、总线仲裁、寻址（目的地址）、信息传送、状态返回（或错误报告）。五、计算题34、解析：不论采用何种刷新方式，刷新都是从单个芯片的存储容量着手。1）采用异步刷新方式，在2ms时间内把芯片的64行刷新一遍，相邻两行之间的刷新间隔=2ms/64=31.25μs，可取的刷新间隔为31μs。2）如果采用集中刷新方式，则存储器刷新一遍最少用64个存储周期，因为存储器的存储周期为0.5μs，则“死区”=0.5μs×64=32μs，“死时间率”=32μs/2000μs×100%=l.6%。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：不妨设地址线和数据线的数目分别为x和y。只需要满足2x×y=64K×2，有如下方案：当y=l时，x=17：当y=2时，x=16；当y=4时，x=15；当y=8时，x=14。（可不用讨论y等于3、5、6这些情况，不然x就没法计算了）后面的就不用计算了，肯定比前面的引脚数目多。从以上分析可以看出，当数据线为1或2时，地址线和数据线引脚的数目之和为18，达到最小，并且有两种解答。六、综合题37、解答：该题为计算机组成原理科目的综合题型，涉及指令系统、存储管理以及CPU三个部分内容，考生应注意各章节内容之间的联系，才能更好的把握当前考试的趋势。1）已知计算机M采用32位定长指令字，即一条指令占4B，观察表中各指令的地址可知，每条指令的地址差为4个地址单位，即4个地址单位代表4B，一个地址单位就代表了1B，所以该计算机是按字节编址的。2）在二进制中某数左移两位相当于以乘四，由该条件可知，数组间的数据间隔为4个地址单位，而计算机按字节编址，所以数组A中每个元素占4B。3）由表可知，bne指令的机器代码为1446FFFAH，根据题目给出的指令格式，后2B的内容为OFFSET字段，所以该指令的OFFSET字段为FFFAH，用补码表示，值为-6.当系统执行到bne指令时，PC自动加4，PC的内容就为08048118H，而跳转的目标是08048100H，两者相差了18H，即24个单位的地址间隔，所以偏移址的一位即是真实跳转地址的-24/（-6）=4位。可知bne指令的转移