《2011~2013年组成原理考研真题及解答》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2011~2013年组成原理考研真题及解答（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2011 年计算机组成原理真题12下列选项中，描述浮点数操作速度指标的是 AMIPSBCPICIPCDMFLOPS 解答：D。MFLOPS 表示每秒百万次运算。13float型数据通常用IEEE 754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=-8.25，则FR1的内容是 AC104 0000HBC242 0000HCC184 0000HDC1C2 0000H 解答：A。x 的二进制表示为-1000.01-1.000 01211 根据 IEEE754 标准隐 藏最高位的 “1” ，又 E-127=3，所以 E=130=1000 0010（2
2、）数据存储为 1 位 数符+8 位阶码（含阶符）+23 位 尾数。故 FR1 内容为 1 10000 0010 0000 10000 0000 0000 0000 000 即 1100 0001 0000 0100 0000 0000 0000 0000， 即 C104000H14下列各类存储器中，不采用随机存取方式的是 AEPROMBCDROMCDRAMDSRAM 解答：B。光盘采用顺序存取方式。15某计算机存储器按字节编址主存地址空间大小为64MB现用4M8位的RAM芯 片组成32MB的主存储器，则存储器地址寄存器MAR的位数至少是 A22位B23位C25位D26位 解答：D。64MB 的
3、主存地址空间，故而 MAR 的寻址范围是 64M，故而是 26 位。 而实际的主存的空间不能代表 MAR 的位数。16偏移寻址通过将某个寄存器内容与一个形式地址相加而生成有效地址。下 列寻址方式中， 不属于偏移寻址方式的是 A间接寻址B基址寻址C相对寻址D变址寻址 解答：A。间接寻址不需要寄存器，EA=(A)。基址寻址：EA=A+基址寄存器内同； 相对寻址：EAA+PC 内容；变址寻址：EAA+变址寄存器内容。17某机器有一个标志寄存器，其中有进位/借位标志CF、零标志ZF、符号标 志SF和溢出标 志OF，条件转移指令bgt（无符号整数比较大于时转移）的转 移条件是解答：C。无符号整数比较，如
4、AB，则A-B无进位/借位，也不为0。故而CF和ZF 均为0。18下列给出的指令系统特点中，有利于实现指令流水线的是 . 指令格式规整且长度一致指令和数据按边界对齐存放 只有 Load/Store 指令才能对操作数进行存储访问 A仅、B仅、C仅、D、 解答：D。指令定长、对齐、仅 Load/Store 指令访存，以上三个都是 RISC 的特征。均能够有效的简化流水线的复杂度。 19假定不采用 Cache 和指令预取技术，且机器处于“开中断”状态，则在下 列有关指令执 行的叙述中，错误的是 A每个指令周期中 CPU 都至少访问内存一次 B每个指令周期一定大于或等于一个 CPU 时钟周期 C空操作
5、指令的指令周期中任何寄存器的内容都不会被改变 D当前程序在每条指令执行结束时都可能被外部中断打断 20在系统总线的数据线上，不可能传输的是 A指令B操作数 C握手（应答）信号D中断类型号 解答：C。握手（应答）信号在通信总线上传输。21某计算机有五级中断 L4L0，中断屏蔽字为 M4M3M2M1M0，Mi=1（0i4）表示对 Li 级中断 进行屏蔽。若中断响应优先级 从高到低的顺序是 L4L0L2L1L3 ，则 L1 的中断处理程 序中设置的中断屏蔽字是 A11110B01101C00011D01010 解答：D。高等级置 0 表示可被中断，比该等级低的置 1 表示不可被中断。22某计算机处理
6、器主频为 50MHz，采用定时查询方式控制设备 A 的 I/O，查询 程序运行一次 所用的时钟周期数至少为 500。在设备 A 工作期间，为保证数据 不丢失，每秒需对其查询 至少 200 次，则 CPU 用于设备 A 的 I/O 的时间占整个 CPU 时间的百分比至少是 A0.02%B0.05%C0.20%D0.50% 解答：C。每秒 200 次查询，每次 500 个周期，则每秒最少 20050010 0000 个周期，10000050M=0.20%。43（11 分）假定在一个 8 位字长的计算机中运行如下类 C 程序段： unsigned int x=134; unsigned int y
7、= 246; int m = x; int n = y; unsigned int z1 = x-y; unsigned int z2 = x+y; int k1 = m-n; int k2 = m+n; 若编译器编译时将 8 个 8 位寄存器 R1R8 分别分配给变量 x、y、m、n、z1、z2、k1和 k2。请回答下列问题 （提示：带符号整数用补码表示） （1） 执行上述程序段后， 寄存器 R1、 R5 和 R6 的内容分别是什么？ （用十六进制表示）（2）执行上述程序段后，变量 m 和k1 的值分别是多少？（用十进制表示） （3）上述程序段涉及带符号整数加/减、无符号整数加/减运算，这四
8、种运算能否利用 同一个加法器辅助电路实现？简述理由。 （4）计算机内部如何判断带符号整数加/减运算的结果是否发生溢出？上述程序段中， 哪些带符号整数运算语句的执行结果会发生溢出？ 解答： （1） R1=134=86H, R5=90H, R6=7CH； 134=1000 0110B=86H ；x-y=1000 0110B-1111 0110B=1001 0000B=90H ； x+y=1000 0110B+1111 0110B=0111 1100B（溢出） （2）m=-122,k1=-112 m=1000 0110B，做高位为符号位，则 m 的原码为 1111 1010B=-122； n=111
9、1 0110B n 的原码为 1000 1001= -10；k1=m-n= -112。 （3） 无符号数和有符号数都是以补码的形式存储， 加减运算没有区别 （不考虑溢 出情况时）， 只是输出的时候若是有符号数的最高位是符号位。 减法运算求-x补的时候，是连同符号位一起按位取反末位加 1，但是如 果有溢出情况， 这两者是有区别的，所以可以利用同一个加法器实现， 但是溢出判断电路不同。 （4）判断方法是如果最高位进位和符号位的进位不同，则为溢出“int k2=m+n;”会溢出； 三种方法可以判断溢出， 双符号位、 最高位进位、 符 号相同操作数的运算后与原操作数的符号不同则溢出。44（12 分）某
10、计算机存储器按字节编址，虚拟（逻辑）地址空间大小为 16MB，主存 （物 理）地址空间大小为 1MB，页面大小为 4KB；Cache 采用直接映射方式，共 8 行；主 存与Cache 之间交换的块大小为32B。系统运行到某一时刻时，页表的部分内 容和Cache 的部分内容分别如题 44-a 图、题 44-b 图所示，图中页框号及标记字段 的内容为十六进制形式。请回答下列问题。 （1）虚拟地址共有几位，哪几位表示虚页号？物理地址共有几位，哪几 位表示页框号 （物理页号）？ （2）使用物理地址访问 Cache 时，物理地址应划分成哪几个字段？要求说明每个字段 的位数及在物理地址中的位置。 （3）
11、虚拟地址 001C60H 所在的页面是否在主存中？若在主存中， 则该虚 拟地址对应的 物理地址是什么？访问该地址时是否 Cache 命中？ 要求说明理由。（4） 假定为该机配置一个 4 路组相联的 TLB 共可存放 8 个页表项， 若 其当前内容 （十 六进制）如题 44-c 图所示，则此时虚拟地址 024BACH 所在的页面是否存在主存 中？要求说明理由。题44-c 图 TLB 的部分内容 解答： （1）24 位、前 12 位；20 位、前 8 位。 16M=224 故虚拟地址 24 位，4K=212，故页内地址 12 位，所以虚页号 为前 12 位；1M=220故物理地址 20 位，20-
12、12=8，故前 8 位为页框号。 （2）主存字块标记（12bit）、cache 字块标记（3bit）、字块内地址（5bit） 物理地址 20 位，其中，块大小为 32B=25B 故块内地址 5 位；cache 共 8 行，8=23，故字块标记为 3 位；20-5-2=12，故主存字块标记为 12 位。 （3） 在主存中，04C60H, 不命中，没有 04C 的标记字段 001C60H 中虚页号为 001H=1，查页表知其有效位为 1，在内存中；该物理 地址对应的也 表项中，页框号为 04H 故物理地址为 04C60H；物理地址 04C60H 在直接映射方式下，对应的 行号为 4，有效位为 1
13、但是标记位为 064H04CH 故不命中。 （4）在012 的那个标记是对的。 思路： 标记 11 位组地址 1 位页内地址 12 位，前 12 位为 0000 0010 0100，组地址位为0，第 0 组中存在标记为 012 的页，其页框号为 1F，故 024BACH 所在的页面存在主存中。2012 年计算机组成原理真题12假定基准程序 A 在某计算机上的运行时间为 100 秒，其中 90 秒为 CPU 时间，其余为 I/O 时间。若 CPU 速度提高 50%，I/O 速度不变，则运行基准 程序 A 所耗费的时间是 A. 55 秒 B. 60 秒 C. 65 秒 D. 70 秒 13假定编译
14、器规定 int 和 short 类型长度占 32 位和 16 位，执行下列 C 语言语句 unsigned short x = 65530; unsigned int y = x; 得到 y 的机器数为 A. 0000 7FFA B. 0000 FFFA C. FFFF 7FFA D. FFFF FFFA 14float 类型（即 IEEE754 单精度浮点数格式）能表示的最大正整数是 A. 2126-2103 B. 2127-2104 C. 2127-2103 D.2128-2104 15某计算机存储器按字节编址，采用小端方式存放数据。假定编译器规定 int 和 short 型长度分别为 3
15、2 位和 16 位，并且数据按边界对齐存储。某 C 语 言程序段如下： struct int a; char b; short c; record; record.a=273; 若 record 变量的首地址为 0Xc008，则低至 0Xc008 中内容及 record.c 的地 址分别为 A. 0x00、0xC00D B. 0x00、0xC00E C. 0x11、0xC00 D. 0x11、0xC00E 16下列关于闪存（Flash Memory）的叙述中，错误的是 A. 信息可读可写，并且读、写速度一样快 B. 存储元由 MOS 管组成，是一种半导体存储器 C. 掉电后信息不丢失，是一种非易失性存储器 D. 采用随机访问方式，可替代计算机外部存储器 17假设某计算机按字编址，Cache 有 4 个行，Cache 和主存之间交换的块为 1 个字。若 Cache 的内容初始为空, 采用 2 路组相联映射方式和 LRU 替 换算法。当访问的主存地址依次为 0,4,8,2,0,6,8,6,4,8 时，命中 Cache 的次数 是 A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 18某计算机的控制器采用微程序控制方式，微指令中的操作控制字段采用字 段直接编码法，共有 33 个微命令，构成 5 个互斥类，分别包含 7、3、12、5 和 6 个微命令，
