计算机组成原理 期末考试 历年试题汇总.docx
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计算机组成原理期末考试历年试题汇总
按课本顺序的历年试题(08-11年)汇总
第一章
第一章主要掌握冯.诺伊曼的思想、硬件各部分名称、多级层次结构各层次的名称和顺序,在第一章小结里都有p15。
P9(2009-2010学年第1学期填空)按照冯.诺伊曼的思想,将解决问题的指令序列存放到存储器中,这叫存储程序。
P11(2009-2010学年第2学期填空)计算机的硬件包括:
运算器、存储器、控制器、适配器、输入输出设备。
P13-14(2008-2011学年各个学期填空)计算机系统是一个由硬件、软件组成的多级层次结构,它通常由微程序设计级或逻辑电路级、一般机器级(机器语言级)、操作系统级、汇编语言级和高级语言级组成。
第二章
围绕历年试题和布置的课后题复习。
P17(2009-2010学年第2学期填空)若浮点数据格式中阶码的基数已确定,且尾数采用规格化表示法,则浮点数表示数的范围取决于浮点数阶码的位数,而精度则取决于
尾数的位数。
P22(2009-2010学年第1学期填空)用8位(含符号位)补码表示整数,能表示的最大正整数和最小负整数分别是127和-128。
P22(2010-2011学年第2学期填空)定点8位字长的字,采用补码形式表示8位的二进制整数,可表示的数范围为-128~127。
P20(2008-2009学年第1学期选择)若x补=0.1101010,则x原=____。
A.1.0010101B.1.0010110
C.0.0010110D.0.1101010
P20(2009-2010学年第2学期选择)下列是用补码表示的机器数,真值最大的是( )。
A.001011 B.101100
C.110100D.110101
P19(2010-2011学年第2学期填空)数的真值变成机器码时有四种表示方法,分别是____________________________。
(表数范围的材料,课后题2.3)(2008-2009学年第1学期填空)有一字长为64位的浮点数,符号位1位;阶码11位,用移码表示;尾数52位,用补码表示,则它所能表示的最小规格化负数为。
(表数范围的材料,课后题2.3)(2009-2010学年第2学期填空)有一字长为64位的浮点数,符号位1位;阶码11位,用移码表示;尾数52位,用补码表示;基数为2。
则它所能表示的最小规格化正数为。
(表数范围的材料,课后题2.3)(2010-2011学年第1学期填空)有一字长为64位的浮点数,符号位1位;阶码11位,用移码表示;尾数52位,用补码表示,则它所能表示的最大规格化正数为⑵。
P29-30(例题17,18;课后题2.5,2.6)(2008-2009学年第1学期计算)已知X=0.1001和Y=-0.1111,用变形补码计算X+Y和X-Y,同时指出运算结果是否溢出。
P29-30(例题17,18;课后题2.5,2.6)(2009-2010学年第1学期计算)已知X=-0.1101和Y=-0.1011,分别用单符号和双符号法计算X+Y和X-Y,并指出运算结果是否产生了溢出,如果有溢出,是上溢还是下溢。
P29-30(例题17,18;课后题2.5,2.6)(2010-2011学年第1学期计算)设机器字长为8位(运算时为9位),已知二进制数X=-101101,Y=100110,,用变形补码(双符号位)计算X+Y和X-Y,同时指出运算结果是否溢出。
P18,P54(2010-2011学年第1学期选择)浮点加法运算中,尾数求和的结果是01.001100,如下规格化处理正确的是____。
A.右规1位,结果为00.100110
B.左规1位,结果为11.011010
C.左规1位,结果为10.011010
D.左规2位,结果为00.110100
P18,P54(2009-2010学年第1学期填空)在浮点数运算时,尾数结果要规格化,则规格化的补码负尾数应为形如的形式。
P55-56(例题28;课后题2.9)(2009-2010学年第2学期计算)已知二进制数X=2-010×0.101011,Y=2-011×(-0.110101),设阶为6位(包括2位阶符),用补码表示,尾数为8位(包括2位数符),用补码表示,按浮点运算方法,求X+Y的值。
(12分)
P55-56(例题28;课后题2.9)(2010-2011学年第2学期计算)已知二进制数X=2-10×(-0.100011),Y=2-11×(-0.110101),设阶为5位(包括2位阶符),用补码表示,尾数为8位(包括2位尾符),用补码表示,按浮点运算方法,求X-Y的值,运算过程阶和尾数均用双符号进行,舍入采用0舍1入法。
第三章
围绕历年试题和布置的课后题复习。
P66(2009-2010学年第2学期填空)三级存储系统是由、和辅助存储器组成的。
P66(2010-2011学年第1学期填空)对存储器的要求是容量大,速度快,成本低。
为了解决这方面的矛盾,计算机采用多级存储体系结构,即使用⑶。
P66(2010-2011学年第2学期填空)对存储器的要求是容量大,速度快,成本低。
为了解决这方面的矛盾,计算机采用多级存储体系结构,即使用、主存储器和。
P73(2009-2010学年第2学期填空)DRAM需要进行定期的刷新,其刷新操作有和两种方式,前者会导致CPU在较长一段时间内不能访存。
P73(2010-2011学年第1学期填空)存储器的刷新操作有集中式刷新和分散式刷新两种方式,后者把每一行的刷新插入到正常的读/写周期之中,如下图所示,现有一256K8位的DRAM芯片,其存储体结构中,每行2568个存储元,如单元刷新间隔不超过8ms,其平均行刷新时间=⑷。
P73-74(例题2,3;课后题3.3,3.4,3.5)(2008-2009学年第1学期综合)有一个具有20位地址和32位字长的存储器,由256K×8位DRAM芯片构成。
问
1)该存储器能存储多少个字节的信息?
2)总共需要多少DRAM芯片?
需要多少位地址作芯片选择?
3)画出该存储器的组成逻辑框图。
P73-74(例题2,3;课后题3.3,3.4,3.5)(2009-2010学年第1学期计算)有一个具有22位地址和16位字长的存储器,由512K×4位DRAM芯片构成。
问
1)该存储器能存储多少个字节的信息?
2)总共需要多少DRAM芯片?
需要多少位地址作芯片选择?
3)还有其它的办法扩充字容量吗,和上面的方法有什么区别?
P73-74(例题2,3;课后题3.3,3.4,3.5)(2009-2010学年第2学期综合)有一个1024K×32位的存储器,由128K×16位DRAM芯片构成。
DRAM芯片有两个控制端:
当
有效时,该片选中。
当
=1时执行读操作,当
=0时执行写操作。
问
1)总共需要多少DRAM芯片?
(3分)
2)需要多少位地址作芯片选择?
(3分)
3)画出该存储器的组成逻辑框图。
(6分)
P73-74(例题2,3;课后题3.3,3.4,3.5)(2010-2011学年第1学期分析)有一个512K×16位的存储器,由128K×8位DRAM芯片构成。
DRAM芯片有
和
信号控制端。
CPU的控制信号为R/
(读/写)。
问
1)该存储器能存储多少个字节的信息?
2)总共需要多少DRAM芯片?
需要多少位地址作芯片选择?
3)画出该存储器同CPU连接的组成逻辑框图。
P73-74(例题2,3;课后题3.3,3.4,3.5)(2010-2011学年第2学期填空)假定用若干个1K4位DARM芯片组成一个8K8位存储器,总共需要______片DRAM芯片;地址线中需要______位作为芯片的选择。
P73-74(例题2,3;课后题3.3,3.4,3.5)(2010-2011学年第2学期填空)已知条件同上题,地址为(0B1F)16的存储单元所在DRAM芯片的所有存储单元中,最小地址是________。
P89-91(例题5;课后题3.8)(2008-2009学年第1学期填空)某采用交叉方式编址的存储器容量为32字,存储模块数为4,存储周期为200ns,总线传送周期为50ns,某程序需要连续读出地址为1000~1011的4个字,则所需时间为。
P89-91(例题5;课后题3.8)(2009-2010学年第1学期填空)某采用多模块交叉方式编址的存储器容量为32字,存储模块数为4,则地址为10110的字位于第_____号模块内的第_____号字(模块号和字号都是从0开始编号的)。
P89-91(例题5;课后题3.8)(2009-2010学年第2学期计算)存储器容量为32M字,字长64位,模块数m=8,分别用顺序方式和交叉方式进行组织。
存储周期T=100ns,数据总线宽度为64位,总线周期τ=20ns.问顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少?
(取读出8个字为例进行计算)
P89-91(例题5;课后题3.8)(2010-2011学年第1学期计算)某采用交叉方式编址的存储器容量为64字,存储模块数为8,
,每个模块8个字,起始地址为000000,存储周期为200ns,总线传送周期为50ns。
问:
4)地址为101000的字在哪一个存储模块?
5)某程序需要连续读出地址为101000~101111的8个字,求所需的时间。
P89-91(例题5;课后题3.8)(2010-2011学年第2学期计算)设存储器容量为64M字,字长128位,模块数m=8,采用交叉方式进行组织。
存储周期T=160ns,数据总线宽度为128位,总线传送周期τ=40ns。
假设连续读取8个字。
(1)交叉存储器的带宽是多少?
(2)如果其它条件不变,总线传送周期提速到τ=10ns,则交叉存储器的带宽是多少?
P93-94(例题6;课后题3.9)(2009-2010学年第2学期填空)CPU执行一段程序时,cache完成存取的次数为1800次,主存完成存取的次数为100,已知cache存取周期为50ns,主存为250ns,cache/主存系统的效率为。
P93-94(例题6;课后题3.9)(2008-2009学年第1学期计算)CPU执行一段程序时,cache完成存取的次数为3800次,主存完成存取的次数为200,已知cache存取周期为50ns,主存为250ns,求cache/主存系统的效率和平均访问时间。
P93-94(例题6;课后题3.9)(2009-2010学年第1学期计算)CPU执行某段程序,其中在cache中完成存取的次数为6600次,在主存中完成存取的次数为400,已知cache和主存的存取周期分别为60ns、300ns,求cache的命中率和平均访问时间。
P93-94(例题6;课后题3.9)(2010-2011学年第1学期计算)已知cache存储周期40ns,主存存储周期200ns,cache/主存系统平均访问时间为50ns,求cache的命中率是多少?
并求出该cache/主存系统的效率。
P93-94(例题6;课后题3.9)(2010-2011学年第2学期填空)某计算机的存储器系统采用L1、L2Cache和主存3级分层结构,访问第一级命中率95%,访问第二级时命中率50%,其余50%访问主存,假定访问L1Cache需要1个时钟周期,访问L2Cache和主存分别需要10个和100个时钟周期。
平均需要_____个时钟周期。
P94-98(2009-2010学年第1学期填空)主存有256个数据块,cache有8行,若采用直接映射方式,则主存第222块可映射到cache第____行(行从0开始编号)。
P94-98(2009-2010学年第2学期选择)主存有8个数据块(编号为0~7),cache有4行(编号为0~4),现采用2路组相联地址映射方式,则第4号数据块可映射到cache的第行(若有不止1行需全部列出)。
P94-98(2010-2011学年第1学期填空)主存有1024个数据块(B0~B1023),cache有16行(L0~L15),现采用2路组相联地址映射方式(每组2行),则第200号数据块可映射到cache的⑸行。
P94-98(2010-2011学年第2学期填空)主存有1024个数据块(B0~B1023),cache有8行(L0~L7),现采用全相联的地址映射方式,则第200号数据块可映射到cache的行。
P94-98(2009-2010学年第2学期填空)cache地址映射方式,方式命中率最高但比较电路很复杂,而方式比较电路与cache容量大小无关,适合于大容量cache。
P94-98(2008-2009学年第1学期选择)在cache的下列映射方式中,无需考虑替换策略的是____。
A.全相联映射B.组相联映射
C.段相联映射D.直接映射
第四章
围绕历年试题和布置的课后题复习。
P107(2008-2009学年第1学期选择)以下四种类型的二地址指令中,执行时间最短的是____。
A.RR型B.RS型C.SS型D.SR型
P110(例题1,2;课后题4.3,4.4)(2009-2010学年第2学期填空)某指令格式结构如下所示,操作码OP可指定条指令。
P110(例题1,2;课后题4.3,4.4)(2010-2011学年第1学期分析)某机指令格式结构如下所示,试分析指令格式及寻址方式特点。
P114(课后题4.12)(2008-2009学年第1学期选择)下列关于立即寻址方式操作数所在位置的说法正确的是____。
A.操作数在指令中B.操作数在寄存器中
C.操作数地址在寄存器D.操作数地址(主存)在指令中
P115(课后题4.12)(2008-2009学年第1学期填空)在相对寻址方式中,操作数的有效地址等于的内容加上指令中的形式地址D。
P115(课后题4.12)(2009-2010学年第2学期选择)下列关于寄存器间接寻址方式操作数所在位置的说法正确的是()。
A.操作数在指令中B.操作数在寄存器中
C.操作数地址在寄存器D.操作数地址(主存)在指令中
P115(课后题4.12)(2010-2011学年第1学期选择)下列关于寄存器间接寻址方式操作数所在位置的说法正确的是____。
A.操作数在指令中B.操作数在寄存器中
C.操作数在内存中D.操作数地址在指令中
P114(课后题4.12)(2010-2011学年第2学期选择)下列关于直接寻址方式操作数所在位置的说法正确的是____。
A.操作数在指令中B.操作数在寄存器中
C.操作数在内存中D.操作数地址在内存中
P118(例题3;课后题4.6)(2009-2010学年第1学期计算)某16位机器的一种RS型指令格式如下:
6位4位1位2位16位
OP
-
通用寄存器
I
X
偏移量D
寻址方式
I
X
有效地址EA算法
说明
直接寻址
(1)
基址寻址
(2)
间接寻址
(3)
0
0
0
1
1
0
00
01
10
11
00
11
EA=D
EA=(PC)+D
(4)
EA=(R2)
(5)
EA=(R3)+D
PC为程序计数器
R1为基址寄存器
R3为变址寄存器
1)指出该指令的格式类型。
2)填补上
(1)~(5)的空白。
P118(例题4)(2010-2011学年第2学期分析)某16位机器所使用的指令格式和寻址方式如下所示,该机有两个20位基址寄存器,四个16位变址寄存器,十六个16位通用寄存器,指令汇编格式中的S(源),D(目标)都是通用寄存器,M是主存中的一个单元。
三种指令的操作码分别是MOV(OP)=(A)16,STO(OP)=(1B)16,LAD(OP)=(3C)16。
三种指令的操作码字段OP都可以指定64条指令。
MOV是传送指令,STO为写数指令,LAD为读数指令。
其中MOV指令是单字长二地址指令,STO和LAD为双字长二地址指令。
•
(1)MOV指令为RR型指令,源寄存器和目标寄存器都分别可指定16个通用寄存器,画出MOV指令的指令格式图。
•
(2)某指令编码为(6EF1)16(3CD2)16,分析其为题目中三种指令中的哪种指令?
第五章
围绕历年试题和布置的课后题复习。
P127-128(2008-2009学年第1学期选择)通用寄存器属于____部分。
A.运算器B.控制器
C.存储器D.I/O接口
P127-128(2010-2011学年第2学期选择)程序计数器属于_______部分。
A.控制器B.运算器C.存储器D.I/O接口
P131(2008-2009学年第1学期填空)CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫做,它常常用若干个来表示,而后者又包含有若干个时钟周期。
P131(2009-2010学年第2学期选择)计算机操作的最基本时间单位是()。
A.时钟周期B.指令周期
C.CPU周期D.微指令周期
P131(2010-2011学年第1学期填空)CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫做指令周期,它常常用若干个⑺来表示,而后者又包含有若干个时钟周期。
P131(2010-2011学年第2学期选择)CPU在每个______周期后响应DMA请求。
A.时钟B.指令C.存储D.总线
P139-141(例题1;课后题5.2,5.3)(2009-2010学年第2学期综合)如下图所示为双总线结构机器的数据通路,IR为指令寄存器,PC为程序计数器(具有自增功能),M为主存(受
信号控制),AR为地址寄存器,DR为数据缓冲寄存器,ALU由加、减控制信号决定完成何种操作,控制信号G控制的是一个门电路。
另外,线上标注有控制信号,例如
表示y寄存器的输入控制信号,
为寄存器R1的输出控制信号,未标字符的线为直通线,不受控制。
“ADD(R2),R0”指令完成寄存器R0的内容与(R2)为地址的主存单元的数相加后,结果送至R0中的功能操作,画出其指令周期流程图,假设该指令的地址已放入PC中。
并列出相应的微操作控制信号序列。
P139-141(例题1;课后题5.2,5.3)(2010-2011学年第2学期分析)如图1所示为双总线结构机器的数据通路,IR为指令寄存器,PC为程序计数器(具有自增功能),M为主存(受
信号控制),AR为地址寄存器,DR为数据缓冲寄存器,ALU由加、减控制信号决定完成何种操作,控制信号G控制的是一个门电路。
另外,线上标注有控制信号,例如
表示y寄存器的输入控制信号,
为寄存器R1的输出控制信号,未标字符的线为直通线,不受控制。
假设该模型机规定所有寄存器的数据打入都只能在一个CPU周期的最后一个时钟周期完成。
(1)画出指令周期中取指阶段的流程图,假设指令的地址已放入PC中。
并在每一个CPU周期右边列出相应的微操作控制信号序列。
(2)为了缩短指令周期,将存储器M分设为指令存储器M1和数据存储器M2,修改的数据通路如图2所示。
画出修改通路后,指令周期中取指阶段的流程图,假设指令的地址已放入PC中。
并在每一个CPU周期右边列出相应的微操作控制信号序列。
P139-141(例题1;课后题5.2,5.3)(2010-2011学年第1学期填空)某模型机的数据通路如下图所示。
R1和R2为通用寄存器,MDR为内存数据寄存器,MAR为内存地址寄存器,PC为程序计数器,IR为指令寄存器。
所有的细单线箭头为控制微命令。
请填写下表中指令取指阶段T2、T3时钟周期的功能所对应的有效控制信号。
时钟
功能
有效控制信号
T1
MAR<—(PC)
PC->IB,IB->MAR
T2
MDR<—M
PC<—(PC)+1
T3
IR<—(MDR)
P145-146(2010-2011学年第2学期填空)运算器的数据通路如下图所示,该运算器中存在多组相斥性的微操作,指出其中任意的两组:
________和__________。
P146-148(课后题5.11
(1))(2008-2009学年第1学期填空)某CPU微程序控制器控存容量为512×20位,需要分别根据OP字段和ZF条件码进行分支转移,则P字段和后继地址字段应分别为和位。
P146-148(课后题5.11
(1))(2009-2010学年第2学期填空)某CPU微程序控制器控存容量为512×20位,需要分别根据OP字段和ZF条件码进行分支转移,则P字段和后继地址字段应分别为和位。
P146-148(课后题5.11
(1))(2010-2011学年第1学期填空)某CPU微程序控制器控存容量为1024×48位,需要分别根据OP字段和ZF条件码进行分支转移,则P字段和后继地址字段应分别为2位和⑹位。
P146-148(课后题5.11
(1))(2010-2011学年第2学期选择)某CPU微程序控制器控存容量为256×20位,分别根据OP字段、ZF条件码和C条件码进行分支转移,OP字段有4位,则P字段和后继地址字段应分别为____位。
A.3和8B.6和9C.3和9D.6和8
P146-148(课后题5.11
(1))(2009-2010学年第1学期综合)某微程序控制器控存容量为512×48位,微程序可在整个控存中实现转移,转移条件共4个,微指令采用水平型格式,后继微指令地址采用断定方式。
1)微程序控制器通常由哪几部分组成,各起什么作用?
2)微指令的三个字段分别应为多少位?
P150-151(2008-2009学年第1学期选择)微程序控制器中,机器指令与微指令的关系是____。
A.每一条机器指令由一条微指令来执行
B.一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行
C.每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行
D.一条微指令由若干条机器指令组成
P150-151(2009-2010学年第2学期选择)微程序控制器中,机器指令与微指令的关系是()。
A.每一条机器指令由一条微指令来执行
B.一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行
C.每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行
D.一条微指令由若干条机器指令组成
P150-151(2010-2011学年第1学期选择)微程序控制器中,机器指令与微指令的关系是____。
A.每一条机器指令由一条微指令来执行
B.一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行
C.一条微指令由若干条机器指令组成
D.每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行
P58-60;P161-163(第二章例题32;第五章课后题5.13)(2009-2010学年第1学期填空)线性k级指令流水线,有n条指令流过,加速比为。
P58-60;P161-163(第二章例题32;第五章课后题5.13)(2010-2011学年第1学期综合)某指令流水线有取指(IF)、译码(ID)、执行(EX)、访存(MEM)和写回寄存器堆(WB)5个过程段,各功能段所用的时间分别为120ns、80ns、90ns、100ns和60ns。
今有40条指令流过此流水线,求流水线的时钟
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