計算機組成原理期末考試試題和答案解析

..計算機組成原理期末考試試卷〔1選擇題〔下列每題有且僅有一個正確答案,每小題2分,共20分假設下列字符碼中最后一位為校驗碼,如果數(shù)據(jù)沒有錯誤,則采用偶校驗的字符碼的是____。A.11001011B.11010110C.11000001D。11001001在定點二進制運算器中,減法運算一般通過______來實現(xiàn)。A.補碼運算的二進制加法器B.補碼運算的二進制減法器C.補碼運算的十進制加法器D.原碼運算的二進制減法器下列關于虛擬存儲器的說法,正確的是_B___。提高了主存儲器的存取速度擴大了主存儲器的存儲空間,并能進行自動管理和調(diào)度C.提高了外存儲器的存取速度D.程序執(zhí)行時,利用硬件完成地址映射下列說法正確的是__B__。A.存儲周期就是存儲器讀出或寫入的時間B.雙端口存儲器采用了兩套相互獨立的讀寫電路,實現(xiàn)并行存取C.雙端口存儲器在左右端口地址碼不同時會發(fā)生讀/寫沖突D.在cache中,任意主存塊均可映射到cache中任意一行,該方法稱為直接映射方式單地址指令中,為了完成兩個數(shù)的算術運算,除地址碼指明的一個操作數(shù)外,另一個操作數(shù)一般采用__C__尋址方式。A.堆棧B.立即C.隱含D.間接指令系統(tǒng)中采用不同尋址方式的目的主要是___D___。A．實現(xiàn)存儲程序和程序控制B．提供擴展操作碼的可能并降低指令譯碼難度C．可以直接訪問外存D?？s短指令長度,擴大尋址空間,提高編程靈活性下列說法中,不符合RISC指令系統(tǒng)特點的是__B__。指令長度固定,指令種類少尋址方式種類盡量少,指令功能盡可能強C.增加寄存器的數(shù)目,以盡量減少訪存的次數(shù)D.選取使用頻率最高的一些簡單指令,以及很有用但不復雜的指令指令周期是指___C___。A．CPU從主存取出一條指令的時間B．CPU執(zhí)行一條指令的時間C．CPU從主存取出一條指令加上執(zhí)行這條指令的時間D．時鐘周期時間假設微操作控制信號用表示,指令操作碼譯碼輸出用表示,節(jié)拍電位信號用表示,節(jié)拍脈沖信號用表示,狀態(tài)反饋信息用表示,則硬布線控制器的控制信號可描述為__D__。A.B.C.D.10．下列關于PCI總線的描述中,正確的是__A__。A.PCI總線的基本傳輸機制是猝發(fā)式傳送B.以橋連接實現(xiàn)的PCI總線結構不允許多條總線并行工作C.PCI設備一定是主設備D.系統(tǒng)中允許只有一條PCI總線填空題〔下列每空2分,共32分IEEE754標準的32位規(guī)格化浮點數(shù),所能表達的最大正數(shù)為___________。對存儲器的要求是容量大,___速度快___,成本低。為了解決這方面的矛盾,計算機采用多級存儲體系結構。DRAM存儲器之所以需要刷新是因為_____有信息電荷泄漏,需定期補充。有靜態(tài)RAM與動態(tài)RAM可供選擇,在構成大容量主存時,一般就選擇_動態(tài)RAM_。在集中式總線仲裁中,___獨立請求方式______方式響應最快,___菊花鏈查詢______方式對電路故障最敏感。某CRT的分辨率為,灰度級為256,幀頻為75Hz,則刷存總帶寬應為___________MB/s。Pentium系統(tǒng)有兩類中斷源：由CPU外部的硬件信號引發(fā)的稱為中斷,它又可分為___可屏蔽中斷________和____非屏蔽中斷_______；由指令執(zhí)行引發(fā)的稱為___異常____,其中一種是執(zhí)行異常,另一種是_____執(zhí)行軟件中斷指令_________。中斷接口電路中的EI觸發(fā)器的作用是_____是否允許中斷源的中斷請求被發(fā)出____,RD觸發(fā)器的作用是____外設準備好時發(fā)出就緒信號_______,DMA控制器中的內(nèi)存地址計數(shù)器的作用是_存放內(nèi)存中要交換的數(shù)據(jù)塊的首地址。字節(jié)多路通道可允許每個設備進行__傳輸__型操作,數(shù)據(jù)傳送單位是___字節(jié)。簡答題〔共24分〔8分設浮點數(shù)的階碼為4位〔補碼表示,含階符,尾數(shù)為6位〔補碼表示,含尾符,,中的指數(shù)、小數(shù)項均為二進制真值。,,求。解：求階差對階故需右移2位變?yōu)椋何矓?shù)用雙符號位求和規(guī)格化左規(guī)為：,指數(shù)為所以有：〔8分某機器字長16位,主存容量為64K字,共64條指令,試設計單地址單字長指令格式,要求操作數(shù)有立即數(shù)、直接、變址和相對尋址4種方式,并寫出尋址模式定義和在每種尋址方式下的有效地址計算公式。答：由于有64條指令故操作碼OP字段占6位；尋址模式字段X占2位；剩余8位留給D字段,故指令格式為：15～109～87～0OPXDX=00,立即數(shù)尋址D=操作數(shù)X=01,直接尋址EA=DX=10,變址尋址EA=〔R+D,R為16位變址寄存器X=11,相對尋址EA=〔PC+D,PC為16位程序計數(shù)器〔8分一盤組共11片,每片雙面記錄,最上最下兩個面不用。內(nèi)外磁道直徑分別為10、14英寸,道密度為100道/英寸,數(shù)據(jù)傳輸率為983040字節(jié)/秒,磁盤組的轉速為3600轉/分。設每個記錄塊記錄1024字節(jié),現(xiàn)某計算機系統(tǒng)掛接16臺這樣的磁盤,試設計適當?shù)拇疟P尋址格式,并計算該系統(tǒng)總存儲容量。分析與設計題〔從下列3題中選做2題,共24分〔12分假設存儲器的容量為32字,字長64位,現(xiàn)已用若干存儲芯片構成4個模塊,每個模塊8個字。試分別用順序方式和交叉方式構造存儲器,要求畫圖并說明。設起始地址為00000,那么在交叉方式中,第26號字存儲單元的地址是多少？若存儲周期為200ns,數(shù)據(jù)總線寬度為64位,總線傳送周期為50ns,求交叉存儲器方式中,存儲器的帶寬是多少？〔12分流水線中有三類數(shù)據(jù)相關沖突：寫后讀〔RAW、讀后寫〔WAR和寫后寫〔WAW相關,某CPU具有五段流水線IF〔取指令、ID〔指令譯碼和取寄存器操作數(shù)、EXE〔ALU執(zhí)行、MEM〔訪存和WB〔結果寫回寄存器,現(xiàn)有按以下次序流入流水線的指令組：；；；；判斷存在哪種類型的數(shù)據(jù)相關。假定采用將相關指令延遲到所需操作數(shù)被寫回寄存器堆后再進行ID的方式來解決上述沖突,那么處理器執(zhí)行這4條指令共需要多少個時鐘周期？要求用表格方式分析?！?2分某計算機微程序控制器控制存儲容量為25632位,共71個微操作控制信號,構成了5個相斥的微命令組,各組分別含有4、8、17、20和22個微命令。下圖給出了其部分微指令序列的轉移情況,方框內(nèi)的字母表示一條微指令,分支點由指令寄存器的,兩位決定,修改,分支點由條件碼標志決定,修改。現(xiàn)采用斷定方式實現(xiàn)微程序的順序控制。給出采用斷定方式的水平型微指令格式。假設微指令A和F的后繼地址分別為10000000和11000000,試給出微指令C、E和G的二進制編碼地址。畫出微地址轉移邏輯表達式和電路圖。AABCDEFG選擇題〔下列每題有且僅有一個正確答案,每題2分,共20分12345678910DABBCDBCDA填空題〔每空2分,共20分速度快有信息電荷泄漏,需定期補充動態(tài)RAM獨立請求方式,菊花鏈查詢方式75可屏蔽中斷,非屏蔽中斷,異常,執(zhí)行軟件中斷指令是否允許中斷源的中斷請求被發(fā)出,外設準備好時發(fā)出就緒信號,存放內(nèi)存中要交換的數(shù)據(jù)塊的首地址傳輸,字節(jié)簡答題〔每小題5分,共10分解：求階差對階故需右移2位變?yōu)椋何矓?shù)用雙符號位求和規(guī)格化左規(guī)為：,指數(shù)為所以有：由于有64條指令故操作碼OP字段占6位；尋址模式字段X占2位；剩余8位留給D字段,故指令格式為：15～109～87～0OPXDX=00,立即數(shù)尋址D=操作數(shù)X=01,直接尋址EA=DX=10,變址尋址EA=〔R+D,R為16位變址寄存器X=11,相對尋址EA=〔PC+D,PC為16位程序計數(shù)器解：所以,扇區(qū)數(shù)故,表示磁盤地址格式的所有參數(shù)為：臺數(shù)16,記錄面20,磁道200,扇區(qū)數(shù)16,由此可得磁盤的地址格式為：20～1716～98～43～0臺號柱面號盤面號扇區(qū)號磁盤的總存儲容量為：分析與設計題〔共35分解：1圖略2第26號存儲單元的地址為：交叉方式：1101032.解：1和之間存在RAW數(shù)據(jù)相關和之間存在WAW數(shù)據(jù)相關2如下表所示：時鐘周期1234567891011IFIDEXEMEMWBIFIDEXEMEMWBIFIDEXEMEMWBIFIDEXEMEMWB3．解：171個微命令不可能采用直接表示法,故采用字段譯碼法,控存容量為256,故后繼地址為8位,微指令格式為：31～2928～2524～