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1、装订线20092010学年第二学期计算机科学学院08级（1-4）班计算机组成原理期末考试卷（A卷）年级：专业： 班级： 学号： 姓名： 题号一二三四五六总分签名得分注：1、共100分，考试时间120分钟。 2、此试卷适用于计算机科学与技术本科专业。一得 分阅卷教师一、 填空题（本题共10小题，每个空1分，共20分）1 计算机硬件由_运算器_ _、_控制器_ _、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成。2 在浮点数运算进行对阶时，采用_小_阶向_大_阶看齐的原则，使小 阶的尾数向_右_移位，每移动一位，其阶码加1，直到两数的阶码相等为止。3 运算器的主要功能是进行 算术运算和逻辑运算 。4 控制
2、器按照微命令形成方法不同分为：_组合逻辑 _控制器和_微程序_控制器。5 对存储器的要求是 存储容量大_、_存取速度快_和. 成本价格低。为了解决这方面的矛盾，计算机采用多级存储体系结构。6 在控制器中，程序计数器（PC）的作用是用来指示指令在存储器中的存 放位置7 主存与cache的地址映射有直接映像、_全相联映像_、_组相联映像_等三种方式。8 计算机操作与时序信号之间的关系称为时序控制方式，时序控制方式可分为同步控制和异步控制 两大类。9 在微指令的字段编码中，操作控制字段的分段并非是任意的，必须遵循的分段原则，其中包括：（1）把互斥 性的微命令分在同一段内，（2）一般每个小段还要留出一
3、个状态，表示不产生微命令 。10地址译码的两种方式分别是_单译码方式_和_双译码方式_。二得 分阅卷教师二、 选择题（本题共10小题，每个空1分，共10分）1冯诺依曼型计算机工作的基本特点是（ B ）。A多指令流单数据流 B按地址访问并顺序执行指令C堆栈操作 D存贮器按内容选择地址2在机器数的（ B ）表示中，零的表示形式是唯一的。A原码 B补码 C移码 D反码3在定点二进制运算器中，减法运算一般通过（ D ）来实现。A原码运算的二进制减法器 B补码运算的二进制减法器C原码运算的十进制加法器 D补码运算的二进制加法器4算术/逻辑运算单元74181ALU可完成（ C ）。A 16种算术运算功能B
4、 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5 主存贮器和CPU之间增加cache的目的是（ A ）。A解决CPU和主存之间的速度匹配问题B扩大主存贮器容量C扩大CPU中通用寄存器的数量装订线D既扩大主存贮器容量，又扩大CPU中通用寄存器的数量6 指令系统中采用不同寻址方式的主要目的是（ C ）。A实现存贮程序和程序控制B可以直接访问外存C缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性D提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度7某DRAM芯片，其存储容量为512K8位，该芯片的地址线和数据线的数目是（ A ）。A19 ,8 B512, 8 C18, 8
5、 D8, 5128地址0000H至07FFH间的存储空间有（ C ）。A8K B4K C2K D1K9四片74181ALU和一片74182CLA器件相配合构成一个16位ALU，具有如下的进位传送功能（ B ）。A组内串行进位，组间串行进位B组内并行进位，组间并行进位C组内并行进位，组间串行进位D组内串行进位，组间并行进位10为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的办法是采用（ B ）。A通用寄存器 B堆栈 C存储器 D外存三得 分阅卷教师三、 是非判断题（是则打“”，非则打“X”，每题1分，共10分）1、两个补码相加，只有在最高位都是1时有可能产生溢出。 （ F ）2、相对寻址方式中，操作数
6、的有效地址等于程序计数器（PC）内容与偏移量之和。 （ T ）3、指令是程序设计人员与计算机系统沟通的媒介，微指令是计算机指令和硬件电路建立联系的媒介。 （ T ）4、半导体ROM是非易失性的，断电后仍然能保持记忆。 （ T ）5、在统一编址方式下，CPU访问I/O端口时必须使用专用的I/O命令。 （ F ）6采用不译法（直接控制法）实现的微指令执行速度快，并行控制能力强。（ T ）7计算机内部的除法运算可由“加减”和“左移”运算来实现。（ T ）8DMA方式用于传送成组数据，所以DMA控制器申请总线使用权后，总是要等一批数据传送完成后才释放总线。（ T ）9简化地址结构的基本途径是采用隐地址
7、方式。 （ T ）10外部中断一旦申请中断，便能立即得到CPU的响应。 （ F ）四得 分阅卷教师四、问答题(本题共3小题，每小题5分，共15分)1微程序控制器怎样产生微操作控制信号？这种控制器有何优缺点。答：微操作控制信号的产生：事先把微操作控制信号以代码的形式构成微指令，然后存放于控制存储器中，取微指令时，其代码直接或译码产生微操作控制信号。（3分） 优点：规整、易于修改和扩展；（1分） 缺点：速度较慢。（1分）2总线集中式仲裁有哪几种方式?并说明各自的优缺点。答：（1）链式查询方式：通过接口的优先级排队电路来决定设备的优先级。结构简单，易于扩充，但是对询问链的电路故障很敏感，而且优先级低
8、的设备可能长期不能使用总线。（2分）（2）计数器定时查询方式：可以通过改变计数起始值来灵活改变设备的优先级，但需增加线数。（2分）（3）独立请求方式：响应时间快，对优先次序的控制相当灵活，但需增加线数。（1分）装订线3、动态存储器的刷新方式有哪几种?它们的优缺点如何?答：（1）集中式刷新方式，优点：主存利用率高，控制简单，缺点：形成一段较大的死区时间；（2分） （2）分散刷新方式，优点：控制简单，主存工作没有长的死区时间，缺点：主存利用率低，工作速度约降低一倍；（2分） （3）异步刷新方式，优点：对主存利用率高，工作速度快，而且没有长的死区，缺点：控制较复杂。（1分）五得 分阅卷教师五、 计算
9、题（共 32 分）1、已知：X补10000010，求X原，和X真？（真值要求用十进制表示）（4分）解：X原=11111110； （2分） X真=-1111110B=-126D （2分）2、已知：X=-0.01111,Y=+0.11001,用变形补码求：X补，Y补，-Y补，X+Y=？， X-Y=？，并判断结果是否溢出？（7分）解：X补=11.10001,Y补=00.11001,-Y补=11.00111 （每个1分）X+Y补=X补+Y补=00.01010 ,无溢出 （1分）X+Y=+0.01010 （1分）X-Y补=X补+-Y补=10.11000 （1分）X-Y结果发生溢出 （1分）3、用补码一位
10、乘法（比较法）计算XY=？。X= 0.1011 Y= 0.1101写出规范的运算过程。（8分）解：A=00.0000， B=X补=11.0101， -B= - X补=00.1011 C=Y补=0.1101 （2分）步数 条件 操作 A C CN CN+1 00.0000 0.1101 01)10-B +00.1011 00.1011-00.0101 10.110 1（1分）2)01B +11.010111.1010-11.1101 010.11 0（1分）3)10-B +00.101100.1000-00.0100 0010.11 （1分）4)11-00.0010 00010. 1 （1分）5
11、)01+B +11.010111.01110001 （最后一步不移位）（1分）(XY)补 =1.01110001 (XY)真值 = - 0.10001111（1分）4、将4位有效信息1001编成循环校验码（CRC码），选择生成多项式为1011（即：），写编码过程。（5分）解：（1）编码方法（1分）（2分）（2）编码后的校验码为：（2分）装订线5、已知 , ,请按浮点数运算规则,计算: X+Y=? 其浮点数的阶码和尾数用变形补码表示，存放格式如下：阶符（2位）阶码（3位）尾符（2位）尾码（6位）假定：舍入方法采用“0舍1入法” 。（8分）解：,，其浮点数（补码）为： 阶码(E) 尾数(M)x补=
12、11, 100 00.101100y补=11, 101 00.110100 （2分）对阶:E=Ex-EyE补=Ex补+-Ey补=11, 100+00, 011=11, 111E=-1,表明Ex比Ey小1,所以将x的阶码向y的阶码看齐,即将x 的尾数右移一位,其阶码加1。对阶后：x补=11， 101 00.010110 （2分）尾数相加Mx+My补=Mx补+My补=00.010110+00.110100=01.001010 （2分）规格化处理: x+y补=11, 101 01.001010尾数溢出,需右规一位:即尾数右移一位,同时阶码加1。则有x+y补=11, 110 00.100101 （1分）x+y= （1分）六得 分阅卷教师六、设计题（共13分）1、设有模型计
