2023年本科生計算機(jī)組成原理題庫期末試卷及答案重點(diǎn)資料

本科生期末試卷十九選擇題(每小題1分，共10分）從器件角度看，計算機(jī)經(jīng)歷了四代變化。但從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)看，至今絕大多數(shù)計算機(jī)仍屬于____＿＿型計算機(jī)。A．并行Ｂ.馮.諾依曼C．智能Ｄ.實時解決2．下列數(shù)中最大的數(shù)是______。A.(100110０1）２B.(227)8C.(98）16D.（15２）10有關(guān)運(yùn)算器的描述,_＿＿＿_(dá)＿是對的的。A．只做加法B.只做算術(shù)運(yùn)算C．既做算術(shù)運(yùn)算又做邏輯運(yùn)算Ｄ．只做邏輯運(yùn)算EＰRＯM是指______。A．讀寫存儲器B.只讀存儲器C.閃速存儲器D.光擦除可編程只讀存儲器常用的虛擬存儲系統(tǒng)由______兩級存儲器組成,其中輔存是大容量的磁表石存儲器。A.cache—主存B．主存—輔存C.cacｈｅ—輔存D.通用寄存器—主存二地址指令中，操作數(shù)的物理位置可以安排在______。A.棧頂和次棧頂B.兩個主存單元Ｃ.一個主存單元和一個通用寄存器D.兩個通用寄存器當(dāng)代CPU涉及_＿_(dá)__＿。Ａ.控制器Ｂ.控制器、運(yùn)算器、cacｈeC.運(yùn)算器和主存D.控制器、ＡＬU和主存流水ＣＰＵ是由一系列叫做“段”的解決線路所組成。和具有ｍ個并行部件的CＰU相比，一個m段流水CPU___＿_(dá)_。A.具有同等水平的吞吐能力B．不具有同等水平的吞吐能力C.吞吐能力小于前者的吞吐能力D．吞吐能力大于前者的吞吐能力在集中式總線仲裁中,_＿_(dá)＿＿_(dá)方式響應(yīng)時間最快,______方式對電路故障最敏感。Ａ．菊花鏈B.獨(dú)立請求C．計數(shù)器定期查詢1０.ＣRT的分辨率為1024×１0２4像素,像素的顏色數(shù)為２56色,則刷新存儲器的容量是______。A.256KBB．2MBＣ.512KBD．１MB填空題（每小題３分,共15分）字符信息是A＿_(dá)＿_(dá)__數(shù)據(jù),它解決B______領(lǐng)域的問題。國際上采用的字符系統(tǒng)是七單元的C＿＿_(dá)___碼。閃速存儲器能提供高性能、低功耗、字可靠性以及A＿_(dá)_＿_(dá)_能力,為現(xiàn)有的B＿_(dá)____體系結(jié)構(gòu)帶來巨大變化,因此作為C＿_(dá)_＿_(dá)_用于便攜式電腦中。指令格式中,操作碼字段表征指令的A_____＿,地址碼字段指示B＿_(dá)__＿＿。微型機(jī)中多采用C_____＿混合方式的指令格式。并行解決技術(shù)已經(jīng)成為計算機(jī)技術(shù)發(fā)展的主流。從原理上概括，重要有三種形式：Ａ____＿_(dá)并行,B_＿＿_(dá)__并行，C______并行?？偩€有A___＿_(dá)_特性、B_＿_(dá)___特性、C＿_(dá)____特性、D___＿_(dá)＿特性,因此必須標(biāo)準(zhǔn)化。三、（１0分）有兩個浮點(diǎn)數(shù)ｘ＝2（+０１)2(-0.1１１)2Y＝2(+0１)2(+０.101)2設(shè)階碼2位,階符1位，數(shù)符1位，尾數(shù)３位,用補(bǔ)碼運(yùn)算規(guī)則計算ｘ-y的值。四、（9分）ＣPU執(zhí)行一段程序時，cachｅ完畢存取的次數(shù)為５0０0次,主存完畢存取的次數(shù)為２00次。已知cacｈe存取周期為4０ns,主存存取周期為160ns。求：1．Ｃaｃhe命中率H,2．Caｃｈｅ/主存系統(tǒng)的訪問效率e，3．平均訪問時間Ta。五、（９分）某微機(jī)指令格式如下所示：1510987015109870OPXD格式中D為位移量,X為尋址方式特性值：X=00,直接尋址;X=0１,用變址寄存器R1進(jìn)行變址X=10,用變址寄存器R２進(jìn)行變址X＝１１,相對尋址設(shè)(ＰＣ)=１234Ｈ，(Ｒ1）＝0037Ｈ,（Ｒ2)＝11２２H,（．H代表十六進(jìn)制數(shù)）,請擬定如下指令的有效地址:（1）442０Ｈ(2)2244H(３)1322Ｈ(4）3521H(5）６７23H六、(1０分）某計算機(jī)的數(shù)據(jù)通路如圖Ｂ1９.1所示，其中M—主存,MBＲ—主存數(shù)據(jù)寄存器,MAR—主存地址寄存器,R0-Ｒ３—通用寄存器，IＲ—指令寄存器，PC—程序計數(shù)器(具有自增能力)，C、D－-暫存器，ＡLＵ—算術(shù)邏輯單元(此處做加法器看待)，移位器—左移、右移、直通傳送。所有雙向箭頭表達(dá)信息可以雙向傳送。請按數(shù)據(jù)通路圖畫出“ADＤ(Ｒ1),（R2)+”指令的指令周期流程圖。該指令的含義是兩個數(shù)進(jìn)行求和操作。其中源操作地址在寄存器R１中,目的操作數(shù)尋址方式為自增型寄存器間接尋址（先取地址后加1)。圖B19.1七、(9分）某機(jī)器的中斷系統(tǒng)采用一級鏈路排隊，優(yōu)先級別由設(shè)備距ＣPU的物理位置決定(近高遠(yuǎn)低),如圖B1９.2所示。DVC0是掃描儀,DVC１是打印機(jī)，。如在某一時刻,掃描儀和打印機(jī)均產(chǎn)生一個事件,試問IRQ線上的請求是由誰發(fā)出的？為什么?這個結(jié)論總是成立嗎?圖Ｂ19.２八、(9分)刷新存儲器的重要性能指標(biāo)是它的帶寬。實際工作時，顯示適配器的幾個功能部件要采用刷新存儲器的帶寬。假定總帶寬6０%用于刷新屏幕,保存４0％帶寬用于其他非刷新功能。若顯示工作方式采用分辨率為1０24×102４，顏色深度為３Ｂ，刷新速率為72Hｚ，計算刷新存儲器總帶寬是多少？九、（1０分)設(shè)計一個啟?？刂齐娐?規(guī)定在一個ＣPU周期中產(chǎn)生Ｔ1—T4四個時鐘周期信號。（提醒,機(jī)器一啟動就會自動產(chǎn)生原始的節(jié)拍脈沖信號T1*--T4*,但是只有在啟動機(jī)器運(yùn)營的的情況下,才允許時序發(fā)生器發(fā)出CPU工作所需的節(jié)拍脈沖T1—T４。)十、(9分)在流水解決中，把輸入的任務(wù)分割為一系列子任務(wù),并使各子任務(wù)在流水線的各個過程段并發(fā)地執(zhí)行，從而使流水解決具有更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)吞吐能力。請用定量分析法證明這個結(jié)論的對的性。?本科生期末試卷十九答案選擇題１．B２．A３.Ｃ４．D5．B6.B，Ｃ,Ｄ7．B8．Ａ9．A,B10.D二.填空題1．A.符號B.非數(shù)值C.ＡSCⅡ碼2.Ａ．瞬時啟動B．存儲器C．固態(tài)盤3．A．操作特性與功能C.操作數(shù)的位置C．二地址、單地址、零地址4.Ａ.時間B.空間C.時間＋空間５.A.物理B.功能Ｃ．電氣D.時間三、解：設(shè)Sx為x的尾數(shù),Sy為y的尾數(shù),則Sx=（－0.111)2［Sx]補(bǔ)=1．00１Sｙ＝（+0．10１)2［Sy]補(bǔ)=０.10１又設(shè)Ex為x的階碼,Ｅy為y的階碼,則Ｅx＝（+01)2，[Ｅx]補(bǔ)=001Ey＝(+１０)2,[Ey]補(bǔ)=０102)對階:Ex-Ey=(01)2－（10)?2＝（-01)２,階碼不相等,故小階的尾數(shù)Sｘ右移一位，Ｓｘ=（-0.0111）2，Eｘ階碼加1,則Ex=（10）2＝Ey,Sx經(jīng)舍入后得Ｓｘ=(-0.100)2,對階完畢。x的補(bǔ)碼浮點(diǎn)格式:０10，１100y的補(bǔ)碼浮點(diǎn)格式:０10，0101３）尾數(shù)相減[Sｙ]補(bǔ)=11.100[-Sy］補(bǔ)=1１．011[Sｘ]補(bǔ)=11.1０0+［Sｙ]補(bǔ)=1１.０11［Sx－Sy]補(bǔ)＝10.1114）規(guī)格化與舍入尾數(shù)右移1位，最低有效位舍掉,階碼加1（右規(guī)）則［Sx-Ｓy]補(bǔ)＝1１.０11[Ｅx]補(bǔ)=[Ey］補(bǔ)=011規(guī)格化結(jié)果:011,10１1四、解:=1\＊GB3①命中率H＝Nc/(Ｎc+Nm)＝５0０0/（500０+2023)=5０00/5200＝0.96=２\*GＢ3②主存慢于cache的倍率Ｒ＝Ｔm/Tc＝1６０Ns/40Ns=4訪問效率:ｅ＝1/［ｒ+(1－r）Ｈ］＝1/［4＋（1－４）×0.9６]＝89.３℅=3\*ＧB3③平均訪問時間Ｔａ=Ｔｃ／e=４０／０.8９３=4５nｓ五、解1）Ｘ=０0,D=２0H,有效地址E=20H2)X＝10，D=44H,有效地址E=１122H+4４H＝1166Ｈ3)Ｘ=１1,D=2２H,有效地址E=１234H＋22Ｈ＝１256H4)X=01,D=21H，有效地址Ｅ＝0037Ｈ+21H=0058H５)X=１1,D＝2３Ｈ,有效地址E=１234H+23Ｈ=１2５7Ｈ六、解:“ＡDD(R１),（Ｒ2)+”指令是ＳS型指令,兩個操作數(shù)均在主存中。其中源操作數(shù)地址在R１中，所以是R１間接尋址。目的操作數(shù)地址在Ｒ2中,由Ｒ2間接尋址，但R2的內(nèi)容在取出操作數(shù)以后要加１進(jìn)行修改。指令周期流程圖如下:圖B１9。3七、解：當(dāng)掃描儀和打印機(jī)同時產(chǎn)生一個事件時，IRQ上的請求是掃描儀發(fā)出的。由于這種鏈路中排隊的設(shè)備只有當(dāng)其IEＩ為高時才干發(fā)出中斷請求，且該設(shè)備有中斷請求時，其IEＯ為低，因此其后面的設(shè)備就不也許發(fā)出中斷請求信號。因此，當(dāng)掃描儀和打印機(jī)同時產(chǎn)生一個事件時,只有掃描儀才干發(fā)出中斷請求。但假如掃描儀接口中的屏蔽觸發(fā)被置位(嚴(yán)禁中斷）,則IＲQ?上的請求信號將是打印機(jī)發(fā)出的。八、刷新存儲器容量=分辨率×每個像素點(diǎn)顏色深度＝1024×１0２4×３B=3MＢ刷新存儲器帶寬=刷新存儲器容量×刷新速率＝3ＭB×72/S=21６ＭＢ/S刷新存儲器的總帶寬應(yīng)為２１6MB／S×100/60＝360ＭB/S九.具體的電路圖見下面圖Ｂ19．４.。T.。T01T02T03T04T1T2T3T4QCrD40啟動停機(jī)圖B19.4R