计算机组成与结构复习题参考答案

? ?题(0) 参考答案： 一、 选择题 1 B 13 C 2 A 14 C 3 C 15 C 4 B 16 D 5 C 17 A 6 B 18 C 7 C 19 C 8 B 20 C 9 B 21 B 10 D 22 C 11 B 23 A 12 D 24 B 二、 填空题

1. A.符号位 B.阶码 C.尾数 2. A.RR B.RS

3. A.数据 B.先进后出 C.存储器 4. A.cache? B.浮点 C.存储管理 5. A.主存 B.L1级ca?che 6. A.便携式 B.固态盘

7. A.存储容量 B.存取时间 8. A.程序 B.地址

9. A.符号位 B.数值域 10. A.cache? B.主存 11. A.流水 B.CISC

12. A.并行 B.空间并行 C. 时间并行 13. A.地址线 B.数据线 C.控制线

14. A. 时间并行 B. 空间并行 C. 时间并行+空间并行 15. A.阶码 B.指数 C.对阶

16. A.SRAM B.DRAM C. 后 ?保存信息 17. A.跳跃 B.程序 数器?PC 18. A．阶码 B． 尾数

19. A.原码 B.补码 C.反码

20. A.容量大 B. 速度快 C. 本低 三、

1. ：存储器 ? 指 主 ? 存储容量?. 存储时间、存储 ?存储器 ?。 一 存储?器 容? 存储 ? 数 ? 存储?器 存储容?量。存取时间 ? 存储 ?时间 指 ?一 存储器? ? ? 时间。存储 ?指 ? 存储?器 ? 间 ? 时间。存储器 ? 指存储器? 位时间? 数据 ?输速率。 2. CISC ? 指 ? ?英文缩写。其特点 ： A) 指 ? 大 指 数 一?般多达2、3百条。 B) 址 式多? C) 指 式多? D) 指 ?固定 E) 存指 ? 加限制 F) 指 ? 率 ?很大 G) 指 ?行时间 ?很大 H) 大多数 ? 程序控制?器 3. 时间 ?,取指 ? 取指 取数据 ? 行 。 空间 ? 存 出?指 流流 ?控制器 指 存器? 。 存 出?数据流流 ?

器 存器? 。 4. CPU主 ? ?面 功 ： A) 指 控制：程序 序?控制 指 控?制。 B) 控制：CPU管理?并 ?存取出 ?条指 ? 信号 ?信号 ? 控制 ? 指? 进?行 。 C) 时间控制：对 ? 时间 ? 控制 时间控?制。 D) 数据加 ：对数据进行? ? ?理 数据 ?加 理。 5. 多 ? 主存时? ? ?一 程?序出 ? 其 ? 程序 ? 一? 程序? ? ? 主存 ?域。 存?储保 。 ? ：存储 域保? ?式保 。 6. RISC ? 指 ? 特?点： A) 选取 ?率 一? 指 ? 很 ? ?指 。 B) 指 度固?定 指 式 ? 址 式 ? 。 C) 只 取数/存数指 ? 存储器 其 指 ? ?存器 间进?行。 D) 大 指 ? 一 器? ?。 E) CPU ? 存器数?量 多。 F) 线控?制 主 ? 指 码控?制。 G) 一般 级? 程 特 ? ? 程序? 行时间。 7. ：将16进制?数 后 二进制? 式 0 1000 0010 0110 1100 0000 0000 0000 000 ↑

S 阶码8位 尾数23位? 指数e = 阶码-127 = 10000?010-01111?111 = 00000?011 = 3 10

位?1 尾数1?.M = 1.011 0110 0000 0000 0000 0000 = 1.01101?1 X = -1 ×1.M×2 = + 1.01101?1 ×2 = +1011.011 = 11.375 10 8. ：

S1 S2 S3 S4

S

e

3

IF EX ID 入→ (a)指 流?程 WB

时空图 ： 指 ? ?子过程：取指 IF 、指 码 ID 、 行 EX 、 果写回 WB 子过程? 过程 ? Si 一 流水线? 一 ? 过程 ? 。 一时 ?信号控制 ? 数据 一 ?过程 流 ? 过程? 。 图 b 流水?CPU 时?空图。 一条?指 ?子过程 ? 行 后? ?一条指 因 4? 位时间? 一 输?出 果 一条指 ? 行 束。 图 c 流水C?PU 时空?图。 一条?指 一?条指 ? 过程 时?间 ? 行 因 流水线 ? 时 一 位?时间 ?输出一 ?果 行一条?指 。

后 ?：流水CPU? 位?时间 行?了5条指 ? 流水C?PU 行?2条指 因 流水C?PU ? 大 数据?吞吐 力。

?1-11111

9. 值2×0.00000?001 大?值2111?111×0.11111?111 10. ：1 P 位 时间 指 ?流水线输出? 指 数。其 n 指? 数 流?水

线 行n?条指 ? 时间。 2 S 流水?线 加速 ? S>1 。 序 ?行n条指 ? 时间?T0=k×Δt×n 流水 式 行n条?指 ?时间Tk= k+n-1 ×Δt 。 3 E 流水?线 效率 E<1 流水?线时空图 ? 效面 ?k过程 ?Tk ? 时空图 ?面 。

11. ： 1 32位 ? 4B 220 = 1M = 1024K?,存储器容量? 220×4B = 4MB 存储4M?

信息?

2 SRAM ?片容量 5?12K×8位 = 512KB? = 0.5MB, 片数? ：4MB ÷ 0.5MB = 8片 3 因 219? = 512K 片片 ?地址线19?位 存储器容量? 1M,地址线 2?0位 故 1位地?址线 片?片选选择 CS A19选?第1 模 ? A19选?第2 模 ?。 12. 1 水 指? 并行 ? 力 、效率 、 指? 则 ； 2 水 指? 行一条?指 时间? 指? 行时间? ； 3 水 ?指 指? 程序? 指 ? 程序 ? 特点 ?指 ?反； 4 水 指? ? ?指 指 ? 对 ? 容 ?。

13. CPU ? 存器：

1 指 存器? IR ： 保存 ? 行? 一条指 ?。 2 程序 数器? PC ： 定 ?一条指 ?地址。 3 地址 存器? AR ： 保存 ? CPU ? 存? 地址?。 4 存器? DR ：

<1> CPU? 存、 ?间信息 ? 转站。

<2>补偿CPU? 存、 ?间 速?度 ?。 <3> 加器? ?器 存器? ? 数 存?器。 5 加 存器? AC ： 器 ? ? ALU 行 ?

? 时 ALU ? 一 ? 。

6 态条 ?存器：保存 ?指 ?指 行 ? 果? ?条

码 容。 保存 ? ? 态 信息? 便 CP?U 时了 ?器 行 态? 程序 行? 态。

14.

1 控制存储器? 存 ? 指 ? ? 程序。

2 指 存?器 存 ?控制存储器? 出 一条? 指 信息?。 3 地址转 ? 一般 ? 指 控?制存储器 ?出后 ?出 一条 ?指

地址 地址?信息 存 ? 地址 ?存器 果 程序? 出 ? 一条? 指 地?址 ? 地址 存?器 出。 出 ?时 地址转 ? ? 地?址 任务。

15. ：输入数据 ? [x]原=01101? [y]原=11011? 因符号位 ? 考 器?输入 ：∣x∣=1101 ∣y∣=1011 1101 × 1011 1101 1101 0000 + 1101 10001?111

符号位? 果: x0?y0=0?1=1 器?输出 10?00111?1 加 符?号位1 原码 ?值[x×y]原=11000?1111 二进?制数真值 x×y= -10001?111 2 = -143 10

进制数 ? 验证：x×y=13× -11 =-143。

16. ： 序存储器? 存储?器 出?m=4 信?息 量 ?： q=64位×4=256位 序存储器? 存储?器 出?4 ? 时间 ? ： t2=mT=4×200ns?=800ns?=8×10(s)

t1=T+(m-1)τ=200+3×50=350ns?=3.5×10(s) 序存储器? 存储?器 ? : W1=q/t2=256/(8×10)=32×10(位/s) W2=q/t1=256/(3.5×10)=73×10(位/s) 17. (3) E = Disp (4) E = (B)

(5) E = (B) + Disp (6) E = (I)×S + Disp

-7

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