考 生 信 息 栏 系 专业 级 班级 姓名 学号 | 装 订 线 | 厦门理工学院试卷 2011－2012 学年 第1学期 | |||||
课程名称 | 计算机组成原理 | 试卷 卷别 | A B □ | ||||
专业 级 班级 | 考试 方式 | 闭卷 开卷 □ | |||||
本试卷共六大题( 4页)，满分100分，考试时间120分钟。 请在答题纸上作答，在试卷上作答无效。 | |||||||
一、选择题（本题共30小题，每题1分，共30分） 1．电子计算机问世至今，新型机器不断推陈出新，不管怎么更新，依然具有“存储程序”的特点，最早提出这种概念的是____B__ 。 A．巴贝奇 B．冯•诺依曼 C．帕斯卡 D．贝尔 2. 一个 C 语言程序在一台 32 位机器上运行。程序中定义了三个变量 x、 y、 z，其中 x 和 z 是 int型，y 为 short 型。当 x=255，y=-16 时，执行赋值语句 z=x+y 后，x、y、z 的值分别是__D____ A．X=000000FFH，y=FFF0H，z=00000076H B．X=000000FFH，y=FFF9H，z=FFFF0076H C．X=000000FFH，y=FFF7H，z=FFFF00EFH D．X=000000FFH，y=FFF0H，z=000000EFH 3．对有关数据加以分类、统计、分析，这属于计算机在__C____方面的应用。 A．数值计算 B．辅助设计 C．数据处理 D．实时控制 4．Float型数据通常用IEEE754单精度浮点数格式表示。若编译器将float型变量X分配在一个32位浮点寄存器FR1中，且X＝－8.875，则FR1的内容是———— C A. C1040000H B. C2420000H C. C10E0000H D. C1C20000H 5.假定变量 i,f,d 数据类型分别为 int,float 和 double(int 用补码表示，float 和 double 分别用IEEE754 单精度和双精度浮点数据格式表示)，已知 i=1785,f=231.5678,d=1.523 若在 32 位机器中执行下列关系表达式，则结果为真是__B____ （I）i=(int)(float)i (II)f=(float)(int)f (III)f=(float)(double)f (IV)(d+f)-d=f A：仅 I 和 II B：仅 I 和 III C：仅 II 和 III D：仅 III 和 IV 6. 存储单元是指__B____。 A 存放一个二进制信息位的存贮元B 存放一个机器字的所有存贮元集合 C 存放一个字节的所有存贮元集合D 存放两个字节的所有存贮元集合； 7.某计算机的 Cache 共有 16 块，采用 2 路组相联映射方式（即每组 2 块）。每个主存块大小为 32 字节，按字节编址。主存 223 号单元所在主存块应装入到的 Cache 组号是__D____。 A．0 B.2 C.4 D.6 | |||||||
8.某计算机主存容量为 64KB，其中 ROM 区为 4KB，其余为 RAM 区，按字节编址。现要用 2K×8 位的 ROM 芯片和 4K×4 位的 RAM 芯片来设计该存储器，则需要上述规格的 ROM芯片数和 RAM 芯片数分别是__D____。 A．1、15 B．2、15 C．1、30 D．2、30 9.假设某计算机的存储系统由 Cache 和主存组成，某程序执行过程中访存 1000 次，其中访问 Cache 缺失（未命中）50 次，则 Cache 的命中率是__D____。 A．5% B.9.5% C.50% D.95% 10．CPU中决定指令执行顺序的是__C____ 。 A．标志寄存器 B．指令寄存器 C．程序计数器 D．数据缓冲器 11．指令寄存器寄存的是___C___ 。 A．下一条要执行的指令 B．已执行完了的指令 C．正在执行的指令 D．要转移的指令 12.某机字长16位，其中1位符号位，15位表示尾数。若用定点小数表示，则最大正小数为___B___。 A +（1 – 2-16） B +（1 – 2-15） C 2-16 D 2-15 13．假定下列字符码中有奇偶校验位，但没有数据错误，采用偶校验的字符码是___D___。 A 10000011 B 11000100 C 11010101 D 11000000 14.某机字长16位，存储容量为 2MB，若按字编址，它的寻址范围是___C___。 A 512K B 512KB C 1M D 1MB 15.某机器字长 16 位，主存按字节编址，转移指令采用相对寻址，由两个字节组成，第一字节为操作码字段，第二字节为相对位移量字段。假定取指令时，每取一个字节 PC 自动加 1。若某转移指令所在主存地址为 2001H，相对位移量字段的内容为 06H，则该转移指令成功转以后的目标地址是_C____。 A.2006H B.2007H C.2008H D.2009H 16.下列关于 RISC 的叙述中，错误的是___A___。 A．RISC 普遍采用微程序控制器 B．RISC 大多数指令在一个时钟周期内完成 C．RISC 的内部通用寄存器数量相对 CISC 多 D．RISC 的指令数、寻址方式和指令格式种类相对 CISC 少 17.相对于微程序控制器，硬布线控制器的特点是__D____。float型 A．指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展容易 B．指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展难 C．指令执行速度快，指令功能的修改和扩展容易 D．指令执行速度快，指令功能的修改和扩展难 18.至今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是___D___。 A．节约元件； B 运算速度快； C 物理器件的性能决定 ； D 信息处理方便； 19.已知X为整数，且[X]补 = 10000011，则X的十进制数值是____C__。 A +125 B –101 C –125 D +101 20.主存储器是计算机系统的记忆设备，它主要用来____C__。 A 存放数据 B 存放程序 C 存放数据和程序 D 存放微程序 21.指令系统采用不同寻址方式的目的是___B___。 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； 22．计算机的字长取决于___B___ 。 A．控制器的种类 B．运算器一次运算二进制数的位数 C．存储器的大小 D．主机与外设一次交换信息的长度 23．从用户观点看，评价计算机系统性能的综合参数是___B___ 。 A．指令系统 B．吞吐率 C．主存容量 D．主频率 24．计算机操作的最小单位时间是__A____。 A．时钟周期 B．指令周期 C．CPU周期 D．中断周期 25.假定有 4 个整数用 8 位补码分别表示 r1=FDH ,r2=E2H ,r3=90H,r4=F7H,若将运算结果存放在一个 8 位的寄存器中，则下列运算会发生溢出的是____B__ A： r1×r2 B ：r2×r3 C：r1×r4 D：r2×r4 26.变址寻址方式中，操作数的有效地址等于_____C_。 A 基值寄存器内容加上形式地址（位移量）B 堆栈指示器内容加上形式地址（位移量） C 变址寄存器内容加上形式地址（位移量）D 程序记数器内容加上形式地址（位移量） 27.假定用若干个 2K×4 位芯片组成一个 8K×8 位存储器，则地址 0A4CH 所在芯片的最小地址是___D___ A：0000H B：0600H C： 0C00H D：0800H 28.下列有关 RAM 和 ROM 的叙述中，正确的是___A__ I.RAM 是易失性存储器，ROM 是非易失性存储器 II. RAM 和 ROM 都是采用随机存取的方式进行信息访问 III.RAM 和 ROM 都可用作 Cache IV.RAM 和 ROM 都需要进行刷新 A：仅 I 和 II B：仅 II 和 III C：仅 I,II，III D：仅 II，III，IV 29. 冯•诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中，CPU 区分它们的依据是___C__ A．指令操作码的译码结果 B.指令和数据的寻址方式 C.指令周期的不同阶段 D.指令和数据所在的存储单元 30. 某SRAM芯片，存储容量为32K×8位，该芯片的地址线和数据线数目为____B__。 A 32，8 B 15，8 C 32，8 D 8，8 。 二、填空题(本题共11小题，每空1分，共30分) 1.直接使用西文键盘输入汉字，进行处理，并显示打印汉字，是一项重大成就。为此要解决汉字的（输入 ）编码，汉字（机内 ）,（字模 码 ）码等三种不同用途的编码。 2.光盘是多媒体计算机不可缺少的外存设备。按读写性质分，光盘有（CDROM）,（CDR）,（ CDRW）型三类光盘。 3.存储器的读出时间通常称为（存取时间），它定义为（存储器从接受到读请求到从存储器中读出数据所花的时间）.为便于读写控制，存储器设计时写入时间和读出时间相等，但事实上写入时间（ 小于）读出时间。 4.形成操作数地址的方式，称为（数据寻址）方式,操作数可放在（通用 寄存器）寄存器，（ 专用 寄存器）寄存器，内存和指令中。 5.层次化的存储器系统一般分为三级：（高速缓存）、（内存）、（ 辅存 ） 。 6.层次化存储器结构的设计是依据（程序访问局部性原理 ）原理。 7.虚拟存储器主要用于解决计算机中主存储器的（容量不足）问题。 8.cache 是一种（高速存储器）存储器，是为了解决CPU和主存之间（速度 ）不匹配而采用的一项重要技术。它与主存的替换算法有（先进先出）、（最近最少访问 ）、（随机替换）。 9.指令操作码字段表征指令的（ 进行什么操作），而地址码字段指示（操作对象）。 10.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， ），它通常用若干个（机器周期）来表示，而后者又包含又若干个（ 时钟周期 ）。 11. 移码表示法主要用于表示（浮点数）数的阶码，以便于比较两个（阶码）的大小和（对阶）操作。 三、计算题一（本题10分） 某机型16位字长指令格式如下： 其中，Ｄ是形式地址，采用补码表示（包括一位符号位），Ｍ是寻址方式： Ｍ＝０ 立即寻址； Ｍ＝１ 直接寻址（这是Ｄ为地址，无符号数）； Ｍ＝２ 间接寻址； Ｍ＝３ 变址寻址（变址寄存器Ｒi，１６位）； Ｍ＝４ 基址寻址（基址寄存器Ｒb，１６位）； Ｍ＝５ 相对寻址。 （２分）该指令格式最多可以定义多少种不同的操作？立即数寻址操作数的范围是什么？ （４分）写出各种寻址方式的有效地址的计算表达式。（４分）各种寻址方式能访问的最大主存范围是多少？ 解：由于操作码占5位，因此可以进行32种不同的操作，由于形式地址占8位，采用补码表示，因此立即数的操作数范围从－128到127 寻址方式的有效地址的计算; Ｍ＝０ 立即寻址；无EA Ｍ＝１ 直接寻址（这是Ｄ为地址，无符号数）；EA=D Ｍ＝２ 间接寻址；EA=(D) Ｍ＝３ 变址寻址（变址寄存器Ｒi，１６位）；EA＝（Ｒi）＋D Ｍ＝４ 基址寻址（基址寄存器Ｒb，１６位）；EA＝（Ｒb）＋D Ｍ＝５ 相对寻址。EA＝（PC）＋D 寻址方式能访问的最大主存范围 Ｍ＝０ 立即寻址；无有效地址，不用计算 Ｍ＝１ 直接寻址（这是Ｄ为地址，无符号数）；0－255 Ｍ＝２ 间接寻址；0－216－1 Ｍ＝３ 变址寻址（变址寄存器Ｒi，１６位）；0－216－1 Ｍ＝４ 基址寻址（基址寄存器Ｒb，１６位）；0－216－1 Ｍ＝５ 相对寻址。PC附近256个字（－128――＋127） | |||||||
四、计算题二（本题10分） １.（10分）用变形补码计算X+Y和X-Y，并指出运算结果是否溢出。X=－0.11011,Y=－0.11111 . [X] 补=11.00101 [Y] 补=11.00001 [-Y] 补=00.11111 [X] 补=11.00101 ＋ [Y] 补=11.00001 10.00110(负溢出) [X] 补=11.00101 ＋ [－Y] 补=00.11111 00.00100（无溢出） . 五、分析题一（本题10分） 如图所示的模型机结构和数据通路，指令格式如下： 请用指令方框图写出指令ADD A，R0 （指令完成（A）＋R0A），从取址到执行的全部微操作序列，说明该指令需要几个机器周期，需要访问内存几次及完成什么操作。PC用于存放当前指令的地址或下一条指令的地址，AR用于存放要访问存储器的地址，ALU为算术逻辑运算单元，用于进行算术运算和逻辑运算。DA1和DA2为两个暂存器，用于存放要送给ALU运算的数据，R0~Rn为通用寄存器，可存放中间数据或结果；IR用于存放当前要运行的指令。 解：（1）ADD A，R ；（A）+R→（A） 指令为双字节格式：
所以，共需要8个机器周期，共访存4次。 六、分析题二（本题10分） 某机字长16位，CPU地址总线18位，数据总线16位，存储器按字编址。试问： （1）该机可以配备的最大主存容量为多少？ （2）该机主存采用64k×1位的DRAM芯片（内部为4个128×128阵列）构成最大主存空间，则共需要多少个芯片；若采用异步刷新方式，单元刷新间隔为2ms，则刷新信号的周期为多少？ （3）若为该机配备2K×16位的Cache，每块8B,采用2路组相联映射方式，试写出对主存地址各个字段的划分（标出各个字段的位数）；若主存地址为462EH，则该地址可映射到Cache的哪一个组？ （1）最大主存容量= （2）共需芯片；若采用异步刷新，则刷新信号的周期为 （3）每块8字节，则Cache容量为2C=，即c=9，Cache采用2路组相联映射，则r=1。主存容量为，即m=16。每块包含4个字，每字包含2个字节。 主存字地址=462EH=00 0100 01，10 0010 11，10；因此该字映射到Cache的第139组。 | 线 订 装 | |||||||||||
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