二十套计算机组成原理期末试卷及答案

(2)内存地址 4 3 2 1 0

字 模块 M0 M1 M2 M3 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 数据总线（64位） （b） 交叉存储器 图C12.2

2. 解：（1）操作码字段 OP可以指定2=64种基本操作。 （2）单字长（16位）二地址指令。

（3）源寄存器和目标寄存器都是通用寄存器（各指定16个），所以是RR型指

令，两个操作数均在通用寄存器中。

（4）这种指令结构常用于算术/逻辑类运算指令，执行速度最快。

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期末试卷十三

一． 填空题（每空1分，共20分）

1. 计算机硬件包括A.______、B.______、C.______、D.______、输入输出设备。 2. 为了计算机能直接处理十进制形式的数据，采用以下两种表示形式：A.______和 B.______形式。前者主要用在C.______计算的应用领域，后者用于直接完成十进制数的算术运算。

3. cache是一种A.______存储器，是为了解决CPU和主存之间B.______不匹配而采用的一项重要的硬件技术，现发展为C.______体系，D.______分设体系。

4. 指令系统是表征一台计算机性能的重要因素，它的A.______和B.______不仅直接影响到机器硬件结构，而且也影响到C.______。

5. 并行处理技术概括起来主要有三种形式：A.______并行、B.______并行、C.______ 并行。

6. Futurebus+总线能支持A.______位地址空间，B.______位数据传输，为下一代C.______系统提供了一个稳定的平台，适合于高成本较大规模的计算机系统。

二． 选择题（每小题1分，共20分）

1． 计算机科技文献中，英文缩写CAI代表______。 A. 计算机辅助制造 B. 计算机辅助教学

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C. 计算机辅助设计 D. 计算机辅助管理

2． 某机字长32位。其中1位符号位，31位表示尾数。若用定点小数表示，则最大

正小数为______。

A. +（1-2-32） B. +（1-2-31） C. +（1-2-30） D.2-31-1

3． 某机字长32位，采用IEEE格式，则阶码采用______表示。 A补码 B原码 C移码 D反码 4． 运算器的核心部分是______。

A. 数据总线 B. 多路开关 C. 算术逻辑运算单元 D. 累加寄存器

5． 某计算机字长为32位，其存储器容量为16MB，若按字编址，它的寻址范围是

______。

A. 8MB B. 4M C. 4MB D. 8M 6． 存储周期是指______。 A． 存储器的读出时间 B． 存储器的写入时间 C． 存储器进行连续读和写操作所允许的最短时间间隔 D． 存储器进行连续写操作所允许的最短时间间隔

7． 在虚拟存储器中，当程序正在执行时，由______完成地址映射。 A. 程序员 B. 编译器 C. 装入程序 D. 操作系统

8． 零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址，因此它的操作数可以来自

______。

A． 立即数和栈顶 B. 栈顶和次栈顶 C. 暂存器和栈顶 D. 寄存器和内存单元 9． 寄存器间接寻址方式中，操作数处在______。

A. 通用寄存器 Ｂ. 主存单元 Ｃ. 程序计数器 Ｄ. 堆栈

10. 和具有m个并行部件的处理器相比，一个m段流水线处理器______。

A. 具备同等水平的吞吐能力 B. 不具备同等水平的吞吐能力 C. 吞吐能力大于前者的吞吐能力 D. 吞吐能力小于前者的吞吐能力

11. ______用于保存当前正在执行的一条指令。

A. 缓冲寄存器 B. 地址寄存器 C. 程序计数器 D. 指令寄存器 12. 水平型微指令与垂直型微指令相比，______。

A. 前者一次只能完成一个操作

B. 后者一次只能完成一个操作

C. 两者都是一次只能完成一个操作 D. 两者都能一次完成多个操作

13. 集中式总线仲裁中，______响应时间最快。

A. 菊花链方式 B. 计数器定时查询方式 C. 独立请求方式

14. 描述当代流行总线结构中，基本概念表述正确的句子是______。 A. 当代流行总线结构不是标准总线

B. 当代总线结构中，CPU和它私有的cache一起作为一个模块与总线相连 C. 系统中只允许有一个这样的CPU模块 D.总线是处理器引脚的延伸

15. CPU将一个字节型变量送到CRT显示，CRT总线接口中设有8位数据寄存器，

则CPU将该字节型变量的二进制码以______方式送到接口，再由接口发送到 CRT。

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A. 并行 B. 串行 C. 分时 D. 并串行

16. 当采用______输入操作情况下，除非计算机等待数据，否则无法传送数据给计 算机

A. 程序查询方式 B. 中断方式 C. DMA方式 D. 独立请求方式

17. 微型机系统中，外围设备通过适配器与主板的系统总线相连接，其功能是_____。 A. 数据缓冲和数据格式转换 B. 监测外围设备的状态 C. 控制外围设备的操作 D. 前三种功能的综合作用 18. 中断向量地址是______。

A. 子程序入口地址 B. 中断服务例行程序入口地址 C. 中断服务例行程序入口地址的地址 D. 中断返回地址 19. CPU读/写控制信号的作用是______。

A. 决定数据总线上的数据流方向 B. 控制存储器操作（R/W）的类型 C. 控制流入、流出存储器信息的方向 D. 以上任一作用

20. 某存储器芯片的存储容量为8K×8位，则它的地址线和数据线引脚相加的和为 ______。

A. 21 B. 20 C. 18 D. 16

三． 计算题（共20分）

1． 用补码运算方法求x+y=？，x-y=?，指出结果是否溢出。 （1）x=0.1001 y=0.1100 (2)x=-0.0100 y=0.1001

2． 某双面磁盘，每面有220道，内层磁道周长为70cm，内层位密度400位/cm，转

速3000转/分，问：（1）磁盘存储容量是多少？ （2）数据传输率是多少？

四． 简答题（共20分）

1. 主存储器的性能指标有哪些？含义是什么？ 2. RISC机器有哪些特点？ 3． 集中式仲裁有几种方式？

4． 简要说明通过I/O标准接口SCSI的性能特点。

五． 应用题（共20分）

1． 假设有磁盘、磁带、打印机三个设备同时工作。磁盘以30μs的间隔向控制器发

DMA请求，磁带以45μs的间隔发DMA请求，打印机以150μs间隔发DMA请求。根据传输速率，磁盘优先权最高，磁带次之，打印机最低，假设DMA控制器每完成一次DMA传送所需的时间是5μs。若采用多路型DMA控制器，请画出DMA控制器服务三个设备的工作时间图。

2． 微程序共有60条微指令，18个微命令（直接控制），6个微程序分支，请画出微

程序控制器组成框图，简述各部分的功能。 3． 机动题 4． 机动题

期末试卷十三答案

一. 填空题

1. A. 运算器 B. 存储器 C. 控制器 D. 适配器

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2. A. 字符串 B. 压缩的十进制数串 C. 非数值

3. A. 高速缓冲 B. 速度 C. 多级cache D. 指令cache与数据cache 4. A. 格式 B. 功能 C. 系统软件

5. A. 时间 B. 空间 C. 时间并行加空间

6. A. 64 B. 64位、128位、256 C. 多处理机

二. 选择题

1. B 2. B 3. C 4. C 5. B 6. C 7. D 8. B 9. B 10. A 11. D 12. B 13. C 14. B 15. D 16. A 17. D 18. C 19. D 20. A

三. 计算题

1. 解：（1） [x]补= 00.1001 [x]补= 00.1001 + [y]补=00.1100 + [-y]补=11.0100 [x+y]补=01.0101 [x-y]补=11.1101

因为双符号位相异，结果发生溢出。 所以 x-y=-0.0011。 （2） [x]补=11.1100 [x]补 =11.1100

+ [y]补=00.1001 + [-y]补=11.0111 [x+y]补=00.0101 [x-y]补=11.0011 x+y=+0.0101 x-y=-0.1101 2. 解：（1）每道信息量=400位/cm×70cm=28000位=3500B 每面信息量=3500B×220=770000B 磁盘总容量=770000B×2=1540000B

（2）磁盘数据传输率，也即磁盘的带宽Dr=r·N N为每条磁道容量，N=3500B

r为磁盘转速r=3000转/60S=50转/S 所以，Dr=r×N=50/S×3500B=175000B/S

四. 简答题

1. 解：主存储器的性能指标主要是存储容量、存取时间、存储周期、存储器带宽。 存储容量：一个存储器中可以容纳的存储单元总数。

存取时间：又称存储器访问时间，是指从启动一次存储器操作到完成该操作 所经历的时间。

存储周期：是指连续启动两次独立的存储操作（如连续两次读操作）所需间 隔的最小时间。

存储器带宽：在单位时间中主存传输数据的速率。 2. 解：RISC机具有以下特点：

（1）选取使用频率最高的一些简单指令，以及很有用但不复杂的指令。 （2）指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少。

（3）只有取数/存数指令访问存储器，其余指令的操作都在寄存器之间进行。 （4）CPU中通用寄存器数量相当多。

（5）大部分指令在一个机器周期内完成。其意是指在采用流水线组织时每个

机器周期内能完成一条指令功能，而并不是说一条指令从取指到完成指定功能只要一个机器周期。

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