计算机组成原理期末试题07A.docx

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计算机组成原理期末试题07A

山西财经大学

2006—2007学年第2学期期末

计算机组成原理课程试卷（A卷）

题号

一

二

三

四

总分

分数

评卷人

复核人

1.本卷考试形式为闭卷，考试时间为两小时。

2.考生不得将装订成册的试卷拆散，不得将试卷或答题卡带出考场。

3.考生只允许在密封线以外答题，答在密封线以内的将不予评分。

4.考生答题时一律使用蓝色.黑色钢笔或圆珠笔（制图.制表等除外）。

5.考生禁止携带手机.耳麦等通讯器材。

否则，视为作弊。

6.可以使用普通计算器。

一.单项选择题（共25小题，每题1分，共25分）

二.填空题（（共6小题15处填空，每空1分，共计15分）

三.问答题（共6小题，每题5分，共计30分）

四.计算题（共4小题，第1小题6分，第2至4小题每题8分，共计30分）

本题

得分

一.单项选择题（共25小题，每题1分，共计25分）

答题要求：

在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。

1.计算机经历了从器件角度划分的四代发展历程，但从系统结构来看，至今为止绝大多数计算机仍是（）式计算机。

A.实时处理B.智能化C.并行D.冯·诺依曼

2.若某数x的真值为-0.1010，在计算机中该数表示为1.0110，则该数所用的编码为（　）。

A.原码B.补码C.反码D.移码

3.某机字长32位，其存储容量为4MB,若按字编址其寻址范围是（）

A.1MB.4MBC.4MD1MB

4.由于CPU内部的操作速度较快，而CPU访问一次主存所花的时间较长，因此机器周期通常用（）来规定。

A．主存读取一个指令字的最短时间B．主存读取一个数据字的最长时间

C．主存写入一个数据字的平均时间D．主存取一个数据字的平均时间

5.在ROM存储器中必须有（）电路。

A.数据写入B.再生C.地址译码D.刷新

6.在多级存储体系中，“cache——主存”结构的作用是解决（）的问题。

A.主存容量不足B.主存与辅存速度不匹配

C.辅存与CPU速度不匹配D.主存与CPU速度不匹配

7.[326H∪986H]

835H值为（）。

A.110001000110BB.393HC.101110111001BD.436H

8.下列说法中正确的是（）

A.多体交叉存储器主要解决扩充容量问题B.cache与主存统一编址

C.主存都是由易失性的随机存储器构成D.cache功能全部由硬件实现

9.采用直接寻址方式，则操作数在（）中。

A.主存    B.寄存器    C.直接存取存储器    D.光盘

10.下述I/O控制方式中，主要由程序实现的是（）。

A.PPU（外围处理机）方式B.中断方式C.DMA方式D.通道方式

11.在微程序控制方式中，机器指令和微指令的关系是（）。

A.每一条机器指令由一条微指令来解释执行

B.每一条机器指令由一段（或一个）微程序来解释执行

C.一段机器指令组成的工作程序可由一条微指令来解释执行

D.一条微指令由若干条机器指令组成

12.程序控制类指令的功能是（）。

A.进行算术和逻辑运算B.改变程序执行的顺序

C.进行CPU和I/O设备之间数据传送D.进行主存与CPU之间数据传送

13.算术/逻辑运算单元74181ALU可完成（）。

A.16种算术运算功能B.16种逻辑运算功能

C.16种算术运算功能和16种逻辑运算功能D.4位乘法运算和除法运算功能

14.指令系统采用不同寻址方式的目的是（）。

A实现存贮程序和程序控制；

B缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性；

C可直接访问外存；D提供扩展操作码的可能并降低指令译码的难度；

15.相联存储器是按（）进行寻址的存储器。

A．地址指定方式B．堆栈存取方式

C．内容指定方式D.地址指定与堆栈存取方式结合

16.系统总线中地址线的功能是（）。

A.选择主存单元地址B.选择进行信息传输的设备

C.选择外存地址D.指定主存和I/O设备接口电路的地址

17.从信息流的传送效率来看，（）工作效率最低。

A.三总线系统B.单总线系统C.双总线系统D.多总线系统

18.为了便于实现多级中断，保存现场最有效的方法是采用（）。

A.通用寄存器B.堆栈C.存储器D.外存

19.中断向量地址是（）。

A．子程序入口地址B．中断服务子程序入口地址

C．中断服务子程序出口地址D．中断返回地址

20.四片74181ALU和一片74182CLA器件相配合，具有（）传递功能。

A.行波进位B.组内行波进位，组间先行进位

C.组内先行进位，组间先行进位D.组内先行进位，组间行波进位

21.若浮点数的阶码和尾数都用补码表示，则判断运算结果是否为规格化数的方法是（）。

A．阶符与数符相同为规格化数B．阶符与数符相异为规格化数

C．数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数

D．数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数

22.单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个数常需采用（）。

A.立即寻址方式B.间接寻址方式

C.堆栈寻址方式D.隐含寻址方式

23.在下列机器数（）中，零的表示形式是唯一的。

A．原码B．补码C．反码D．原码和反码

24.EPROM是指（）。

A.读写存储器B.只读存储器

C.可编程的只读存储器D.光擦除可编程的只读存储器

25.变址寻址方式中，操作数的有效地址等于（）。

A．基值寄存器内容加上形式地址B．堆栈指示器内容加上形式地址

C．变址寄存器内容加上形式地址D．程序计数器内容加上形式地址

本题

得分

二.填空题（共6小题15处填空，每空1分，共计15

分）答题要求：

将解答填在下划线空白处。

1.CPU周期也称为_____；一个CPU周期包含若干个______。

任何一条指令的指令周期至少需要_____个CPU周期。

2.不同机器有不同的______，RISC指令系统是针对_____指令系统的改进。

3.指令通常由_________和__________两部分组成。

4.主存与cache的地址映射有______、_____、组相连映射三种方式。

5.硬布线控制器的基本思想是:

某一微操作控制信号是______译码输出,______信号和______信号的逻辑函数.

6.汉字用键盘录入时使用编码，汉字在计算机内部存储.传输和检索的代码称为汉字______，汉字输出到打印机/显示器须有______信息来完成。

本题

得分

三.问答题（共6小题，每题5分，共计30分）

答题要求：

简要回答如下问题。

1.请写出8位定点补码整数中能表示的最大正数.最小正数.最大负数和最小负数的机器数形式，并用十进制表示其数值范围。

2.用16k×8位的SRAM芯片构成64K×16位的存储器，要求画出该存储器的组成逻辑框图

3.寄存器寻址方式和寄存器间接寻址方式有什么不同？

4.简述程序中断方式处理过程。

5.某机微程序共有60条微指令，18个微命令（直接控制），6个微程序分支，请设计该微指令的格式。

6.叙述激光印字机的工作原理。

本题

得分

四.计算题（共4小题，第1小题6分，第2至4小题

每题8分，共计30分）答题要求：

将计算公式、主要步骤、结果写入空白处

1.已知X=-0.1001，Y=-0.0101，要求用补码减法来运算X-Y,并给出运算过程。

2.设存储器容量为32字，字长64位，模块数m=4，分别用顺序方式和交叉方式进行组织。

存储周期T=200ns，数据总线宽度为64位，总线传送周期τ=50ns。

问顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少？

3.某磁盘存贮器转速为3000转/分，共有4个记录面，每毫米5道，每道记录信息为12288字节，最小磁道直径为230mm，共有275道。

问：

（1）磁盘存贮器的容量是多少？

（2）最高位密度与最低位密度是多少？

（3）磁盘数据传输率是多少？

4.刷新存储器的重要性能指标是它的带宽。

实际工作时，显示适配器的几个功能部件要使用刷新存储器的带宽。

假定总带宽60%用于刷新屏幕，保留40%带宽用于其他非刷新功能。

若显示工作方式采用分辨率为1024×1024，颜色深度为3B，刷新速率为72Hz，计算刷新存储器总带宽是多少？

答案要点及评分标准

一.填空题

1.D2.B3.A4.A5.C6.D7.B8.D9.A10.B

11.B12.B13.C14.B15.C16.D17.D18.B19.B20.D

21.C22.D23.B24.D25.C

二.单项选择题

1.机器周期T周期/时钟周期/节拍脉冲2

2.指令系统复杂/CISC

3.操作码（符）地址码（符）

4.全相联映射直接映射

5.指令时序条件状态

6.输入内码字模码/字库

三.问答题

1.最大正数011111112^7-11分

最小正数00000001+11分

最大负数11111111-11分

最小负数10000000-1282分

CPU

2.

主要结构正确，即画出4*2个16K*8的储存器芯片和地址、数据线，得3分。

地址线、数据线引脚和2：

4译码正确，得2分。

3.寄存器寻址方式操作数放在CPU的通用寄存器，此时指令中给出的操作数地址不是内存的地址单元号，而是通用寄存器的编号。

----2分

　寄存器间接寻址方式寄存器内容不是操作数，而是操作数的地址，该地址指明的操作数在内存中。

----3分

4.程序中断方式是各类计算机中广泛使用的一种数据交换方式。

当某一外设的数据准备就绪后，它“主动”向CPU发出请求信号（1分）。

CPU响应中断请求后（1分），暂停运行主程序，保存现场（1分），自动转移到该设备的中断服务子程序（1分），为该设备进行服务，结束时恢复现场返回主程序。

（1分）

5.

解1：

因为有60条微指令，2^6=64>60

控制字段18位（水平型）

判别测试6位

下条微指令地址6位

写出基本格式---3分各部分位数正确---2分

解2：

因为有60条微指令，2^6=64>60

控制字段6位（垂直型）

判别测试6位

下条微指令地址6位

写出基本格式---3分各部分位数正确---2分

解3：

因为有60条微指令，2^6=64>60

控制字段18位（水平型）

判别测试3位

下条微指令地址6位

写出基本格式---3分各部分位数正确---2分

解4：

因为有60条微指令，2^6=64>60

控制字段6位（垂直型）

判别测试3位

下条微指令地址6位

写出基本格式---3分各部分位数正确---2分

6.激光器输出的激光束经光学透镜系统被聚焦成一个很细小的光点，沿着圆周运动的滚筒进行横向重复扫描。

滚筒是记录装置，表面镀有一层具有光敏特性的感光材料，通常是硒，因此又将滚筒称为硒鼓。

硒鼓在未被激光束扫描之前，首先在黑暗中充电（1分），使鼓表面均匀地沉积一层电荷。

此后根据控制电路输出的字符或图形，变换成数字信号来驱动激光器的打开与关闭。

扫描时激光器将对鼓表面有选择地曝光（1分），曝光部分产生放电现象，未曝光部分仍保留充电时的电荷，从而形成静电潜像。

随着鼓的转动，潜像部分将通过装有碳粉盒的显影器，使得具有字符信息的区域吸附上碳粉，达到显影的目的（1分）。

当鼓上的字符信息区和普通纸接触时，由于在纸的背面施以反向的静电电荷，鼓表面上的碳粉就会被吸附到纸上来，这个过程称为转印（1分）。

最后，当记录有信息的纸经过定影辊高温加热，碳粉被溶化，永久性地粘附在纸上，达到定影的效果（1分）。

或答出工作原理主要的含义酌情给分。

四.计算题

1.

X=-0.1001，Y=-0.0101

[x]补=0.0111（1分）[y]补=1.1011[-y]补=0.0101（1分）

[x-y]补=[x]补+[-y]补（1分）

11.0111

+00.0101

11.1100（1分）

[x-y]补=11.1100（1分）x-y=-0.0100（1分）

2.

顺序存储器和交叉存储器连续读出m=4个字的信息总量都是：

q=64位×4=256位（2分）

顺序存储器和交叉存储器连续读出4个字所需的时间分别是：

　　t2=mT=4×200ns=800ns=8×10-7s（2分）

　　t1=T+（m-1）=200ns+3×50ns=350ns=3.5×10-7s（2分）

　　顺序存储器和交叉存储器的带宽分别是：

　　W2=q/t2=256÷（8×10-7）=32×107［位/s］（1分）

   W1=q/t1=256÷（3.5×10-7）=73×107［位/s］（1分）

3.

（1）容量=12288*275*4=13516800Bytes=12.89063MB（3分）

（2）最高位密度=12288/（∏*230）=17.01468Byte/mm（1分）

最低位密度=12288/（∏*（230+275/5*2））=11.50993Byte/mm（1分）

（3）数据传输率=12288*（3000/60）=614400Bytes/S=600KB/S（3分）

4.刷新存储器容量＝分辨率×每个像素点颜色深度

＝1024×1024×3B＝3MB（4分）

刷新存储器带宽＝刷新存储器容量×刷新速率

＝3MB×72/S＝216MB/S（2分）

刷新存储器的总带宽应为216MB/S×100/60＝360MB/S（2分）