計算機組成原理考研試題六及答案

1、計算機組成原理考研試題（六）及答案一、選擇題(共5 分，每題1 分)1.某機字長8 位，采用補碼形式(其中1 位為符號位)，則機器數(shù)所能表示的范圍是_ 。A.-127 127;B.-128 +128;C.-128 +127;D.-128 +128。2.在_的計算機系統(tǒng)中，外設(shè)可以和主存儲器單元統(tǒng)一編址，因此可以不使用I/O指令。A.單總線;B.雙總線;C.三總線;D.以上三種總線。3.某計算機字長是32 位，它的存儲容量是64KB.按字編址，它的尋址范圍是_。A.16KB;B.16K;C.32K;D.32KB。4.中斷向量可提供_。A.被選中設(shè)備的地址;B.傳送數(shù)據(jù)的起始地址;C.中斷服務(wù)程序

2、入口地址;D.主程序的斷點地址。5.Cache 的地址映象中_比較多的采用“按內(nèi)容尋址”的相聯(lián)存儲器來實現(xiàn)。A.直接映象;B.全相聯(lián)映象;C.組相聯(lián)映象;D.以上都有。6.總線的異步通信方式_。A.不采用時鐘信號，只采用握手信號;B.既采用時鐘信號，又采用握手信號;C.既不采用時鐘信號，又不采用握手信號;D.采用時鐘信號，不采用握手信號。7.在磁盤存儲器中，查找時間是_。A.使磁頭移動到要找的柱面上所需的時間;B.在磁道上找到要找的扇區(qū)所需的時間;C.在扇區(qū)中找到要找的數(shù)據(jù)所需的時間。D.以上都不對。8.在控制器的控制信號中，相容的信號是_的信號。A.可以相互替代;B.可以相繼出現(xiàn);C.可以同

3、時出現(xiàn);D.不可以同時出現(xiàn)。9.計算機操作的最小單位時間是_。A.時鐘周期;B.指令周期;C.CPU 周期;D.執(zhí)行周期。10.CPU 不包括_ 。A.地址寄存器;B.指令寄存器IR;C.地址譯碼器;D.通用寄存器。11._尋址便于處理數(shù)組問題。A.間接尋址;B.變址尋址;C.相對尋址;D.立即尋址。12.設(shè)寄存器內(nèi)容為10000000，若它等于0，則為_ 。A.原碼;B.補碼;C.反碼;D.移碼。13.若一個8 比特組成的字符至少需10 個比特來傳送，這是_傳送方式。A.同步;B.異步;C.并聯(lián);D.混合。14.設(shè)機器字長為32 位，存儲容量為 16MB，若按雙字編址，其尋址范圍是_。(存儲

4、器4)A.8MB;B.2M;C.4M;D.16M。15._尋址對于實現(xiàn)程序浮動提供了較好的支持。A.間接尋址;B.變址尋址;C.相對尋址;D.直接尋址。16.超標(biāo)量技術(shù)是_。A.縮短原來流水線的處理器周期;B.在每個時鐘周期內(nèi)同時并發(fā)多條指令;C.把多條能并行操作的指令組合成一條具有多個操作碼字段的指令;D.以上都不對。17.在控制器的控制方式中，機器周期內(nèi)的時鐘周期個數(shù)可以不相同，這屬于_。A.同步控制;B.異步控制;C.聯(lián)合控制;D.局部控制。18交換信息的方式中，中斷方式的特點是_ 。A.CPU 與設(shè)備串行工作，傳送與主程序串行工作;B.CPU 與設(shè)備并行工作，傳送與主程序串行工作;C.

5、CPU 與設(shè)備并行工作，傳送與主程序并行工作;D.CPU 與設(shè)備串行工作，傳送與主程序并行工作。19.當(dāng)定點運算發(fā)生溢出時，應(yīng)_ 。A.向左規(guī)格化;B.向右規(guī)格化;C.發(fā)出出錯信息;D.舍入處理。20.在一地址格式的指令中，下列 _ 是正確的。A.僅有一個操作數(shù)，其地址由指令的地址碼提供;B.可能有一個操作數(shù)，也可能有兩個操作數(shù);C.一定有兩個操作數(shù)，另一個是隱含的;D.指令的地址碼字段存放的一定是操作碼。二、填空題(共20 分，每空1 分)1.設(shè)浮點數(shù)階碼為8 位(含1 位階符)，尾數(shù)為24 位(含1 位數(shù)符)，則32 位二進制補碼浮點規(guī)格化數(shù)對應(yīng)的十進制真值范圍是：最大正數(shù)為 A _，最小

6、正數(shù)為 B _，最大負數(shù)為 C _，最小負數(shù)為 D _。2.在總線復(fù)用的CPU 中， A_ 和 B _共用一組總線，必須采用 C _控制的方法，先給 D_ 信號，并用 E _信號將其保存。3.微指令格式可分為 A _型和 B _型兩類，其中 C _型微指令用較長的微程序結(jié)構(gòu)換取較短的微指令結(jié)構(gòu)。4.如果Cache 的容量為128 塊，在直接映象下，主存中第i 塊映象到緩存第 A _塊。5.I/O 和CPU 之間不論是采用串行傳送還是并行傳送，它們之間的聯(lián)絡(luò)方式(定時方式)可分為 A _、 B _、 C _三種。6.設(shè)n = 4 位(不包括符號位在內(nèi))，原碼兩位乘需做 A _次移位，最多做 B

7、_次加法;補碼Booth 算法需做 C _次移位，最多做 D _次加法。三、名詞解釋(共10 分，每題2 分)1.異步控制方式2.向量地址3.直接尋址4.字段直接編碼5.多重中斷四、計算題(5 分)設(shè)浮點數(shù)字長為32 位，欲表示±6 萬的十進制數(shù)，在保證數(shù)的最大精度條件下，除階符、數(shù)符各取1 位外，階碼和尾數(shù)各取幾位?按這樣分配，該浮點數(shù)溢出的條件是什么?五、簡答題(15 分)1.某機主存容量為4M×16 位，且存儲字長等于指令字長，若該機的指令系統(tǒng)具備85種操作。操作碼位數(shù)固定，且具有直接、間接、立即、相對、基址、變址六種尋址方式。(5 分)(1)畫出一地址指令格式并指出

8、各字段的作用;(2)該指令直接尋址的最大范圍(十進制表示);(3)一次間址的尋址范圍(十進制表示);(4 )相對尋址的位移量(十進制表示)。2.程序查詢方式和程序中斷方式都要由程序?qū)崿F(xiàn)外圍設(shè)備的輸入/輸出，它們有何不同?(5 分)3.某機有五個中斷源，按中斷響應(yīng)的優(yōu)先順序由高到低為L0,L1,L2,L3,L4，現(xiàn)要求優(yōu)先順序改為L4,L3,L2,L1,L0，寫出各中斷源的屏蔽字。(5 分)六、問答題(20 分)(1)畫出主機框圖(要求畫到寄存器級);(2)若存儲器容量為64K×32 位，指出圖中各寄存器的位數(shù);(3)寫出組合邏輯控制器完成ADD X (X 為主存地址)指令發(fā)出的全部微

9、操作命令及節(jié)拍安排。(4 )若采用微程序控制，還需增加哪些微操作?七、設(shè)計題(10 分)設(shè)CPU 共有16 根地址線，8 根數(shù)據(jù)線，并用作訪存控制信號(低電平有效)用作讀寫控制信號(高電平為讀，低電平為寫)。現(xiàn)有下列存儲芯片：1K×4 位RAM，4K×8 位RAM，2K ×8 位ROM，以及74138 譯碼器和各種門電路，如圖所示。畫出CPU 與存儲器連接圖，要求：(1)主存地址空間分配：A000HA7FFH 為系統(tǒng)程序區(qū);A800HAFFFH 為用戶程序區(qū)。(2)合理選用上述存儲芯片，說明各選幾片，并寫出每片存儲芯片的二進制地址范圍。(3)詳細畫出存儲芯片的片選

10、邏輯。一、選擇題(共20 分，每題1 分)1.C 2.C 3.B 4.C 5.B 6.A 7.A8.C 9.A 10.C 11.B 12.D 13.B 14.B15.C 16.B 17.A 18.B 19.C 20.B二、填空題 (共20 分，每空1 分)1.2.A.地址線 B.數(shù)據(jù)線 C.分時 D.地址E.地址鎖存3.A.垂直 B.水平 C.垂直4.5.A.立即響應(yīng) B.異步定時 C.同步定時6.A.2 B.3 C.4 D.5三、名詞解釋(共10 每題2 分)1.異步控制方式答：異步控制不存在基準(zhǔn)時標(biāo)信號，微操作的時序是由專用的應(yīng)答線路控制的，即控制器發(fā)出某一個微操作控制信號后，等待執(zhí)行部件

11、完成該操作時所發(fā)回的“回答”或“終了”信號，再開始下一個微操作。2.向量地址答：向量地址是存放服務(wù)程序入口地址的存儲單元地址，它由硬件形成3.雙重分組跳躍進位答：n 位全加器分成若干大組，大組內(nèi)又分成若干小組，大組中小組的最高進位同時產(chǎn)生，大組與大組間的進位串行傳送。4.字段直接編碼答：字段直接編碼就是將微指令的操作控制字段分成若干段，將一組互斥的微命令放在一個字段內(nèi)，通過對這個字段譯碼，便可對應(yīng)每一個微命令，這種方式因靠字段直接譯碼發(fā)出微命令，故又有顯式編碼之稱。5.多重中斷答：多重中斷即指CPU 在處理中斷的過程中，又出現(xiàn)了新的中斷請求，此時若CPU 暫?，F(xiàn)行的中斷處理，轉(zhuǎn)去處理新的中斷請

12、求，即多重中斷。四、計算題(共5 分)答：【解】因為2的16次方 = 65536則±6 萬的十進制數(shù)需16 位二進制數(shù)表示。對于尾數(shù)為16 位的浮點數(shù)，因16 需用5 位二進制數(shù)表示，即，故除階符外，階碼至少取5 位。為了保證數(shù)的最大精度，最終階碼取5 位，尾數(shù)取32 -1- 1 -5 = 25 位。按這樣分配，當(dāng)階碼大于+31 時，浮點數(shù)溢出，需中斷處理。五、簡答題(共15 分)1.(5 分)答：(1)一地址指令格式為 (1 分)OP 操作碼字段，共7 位，可反映85 種操作;M 尋址方式特征字段，共3 位，可反映6 種尋址方式;A 形式地址字段，共167 3 = 6 位 (1 分

13、)(2)直接尋址的最大范圍為2的6次方=64 (1 分)(3)由于存儲字長為32 位，故一次間址的尋址范圍為2的16次方 = 65536 (1 分)(4 )相對尋址的位移量為32 + 31 (1 分)2.(5 分)答：程序查詢方式是用戶在程序中安排一段輸入輸出程序，它由I/O 指令、測試指令和轉(zhuǎn)移指令等組成。CPU 一旦啟動I/O 后，就進入這段程序，時刻查詢I/O 準(zhǔn)備的情況，若未準(zhǔn)備就緒就踏步等待;若準(zhǔn)備就緒就實現(xiàn)傳送。在輸入輸出的全部過程中，CPU停止自身的操作。程序中斷方式雖也要用程序?qū)崿F(xiàn)外部設(shè)備的輸入、輸出，但它只是以中斷服務(wù)程序的形式插入到用戶現(xiàn)行程序中。即CPU 啟動I/O 后，繼續(xù)自身的工作，不必查詢I/O 的狀態(tài)。而I/O 被啟動后，便進入自身的準(zhǔn)備階段，當(dāng)其準(zhǔn)備就緒時，向CPU 提出中斷請求，此時若滿足條件，CPU 暫?，F(xiàn)行程序，轉(zhuǎn)入該設(shè)備的中斷服務(wù)程序，在服務(wù)程序中實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送。3.(5 分)答：(每寫對一個屏蔽字1 分)設(shè)屏蔽位為“1”時表示對應(yīng)的中斷源被屏蔽，屏蔽字排列如下：六、問答題(共20 分)(3)(5 分)T0 PCMAR 1RT1 M(MAR)MDR (PC)+1PCT2 MDRIR OP(IR)IDT0 Ad(IR)MAR 1RT1 M(MAR)MDRT2 (AC)+(MDR)AC(4)