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1、一.单项选择题12. 程序P在机器M上的执行时间是20秒，编译优化后，P执行的 指令数减少到原来的70%，而CPI增加到原来的1.2倍，则P在M 上的执行时间是（ ）。 A 8.4秒B 11.7秒C 14秒D 16.8秒 13. 若x=103，y=-25，则下列表达式采用8位定点补码运算实现 时，会发生溢出的是（ ）。 A x+yB -x+yC x-yD -x-y 14. float型整数据常用IEEE754单精度浮点格式表示，假设两个 float型变量x和y分别在32位寄存器f1和f2中，若（f1） =CC900000H，（f2）=B0C00000H，则x和y之间的关系是（ ） 。 A xy
2、且符号相同D xy且符号不同CPI: Cycles per Instruction1一.单项选择题15. 某容量为256M的存储器，由若干4M*8位的DRAM芯片构成 ，该DRAM芯片的地址引脚和数据引脚总数是（ ）。 A 19B 22C 30D 36 16. 采用指令Cache与数据Cache分离的主要目的是（ ）。 A 减低Cache的缺失损失B 提高Cache的命中率 C 减低CPU平均访问时间D 减少指令流水线资源冲突 17. 某计算机有16个通用寄存器，采用32位定长指令字，操作码 字段（含寻址方式位）为8位，Store指令的源操作数和目的操作 数分别采用寄存器直接寻址和基址寻址方式
3、，若基址寄存器可 使用任一通用寄存器，且位移量用补码表示，则Store指令中偏 移量的取值范围是（ ）。 A -32768+32767B -32767+32768 C -65536+65535D -65535+65536注意下学期计算机体系结 构相关内容2一.单项选择题18. 某计算机采用微程序控制器，共有32条指令，公共的取指令 微程序包含2条微程序，各指令对应的微程序平均由4条微指令 组成，采用断定法（下址字段法）确定下条微指令的地址，则 微指令中下址字段的位数至少是（ ）。 A 5B 6C 8D 9 19. 某同步总线采用数据线和地址线复用方式。其中之地址线有 （此处没有，而题目答案需要
4、）根，总线时钟频率为66GHz， 每个时钟周期传送两次数据（上升沿和下降沿各传送一次数据 ）。该总线的最大数据传输率（总线带宽）是（ ）。 A 132GB/SB 264C 528D 1056 20. 一次总线事务中，主设备只需给出一个首地址，从设备就能 从首地址开始的若干连续单元读出或写入数据，这种总线事务 方式称为（ ）。 A 并行传输B 串行传输C 突发D 同步微型计算机技术及应用 P643一.单项选择题21. 下列有关I/O接口的叙述中错误的是（ ）。 A 状态端口和控制端口可以合用同一寄存器 B I/O接口中CPU可访问的寄存器，称为I/O端口 C 采用独立编址方式时，I/O端口地址和
5、主存地址可能相同 D 采用统一编址方式时，CPU不能用访存指令访问I/O端口 22. 某设备中断请求的响应和处理时间为100ns，每400ns发出一 次中断请求，中断响应所容许的最长延迟时间为50ns，则在该 设备持续工作过程中CPU用于该设备的I/O时间占整个CPU时间 百分比至少是（ ）。 A 12.5%B 25%C 37.5%D 50%4二.综合应用题44.某程序中有如下循环代码段：P: for(i=0;iN;i+)sum+=Ai; 假设编译时变量sum和i分别分配在寄存器R1和R2中，常量N在 寄存器R6中，数组A的首地址在寄存器R3中，程序段P起始地址 为08048100H，对应的汇
6、编代码和机器代码如题44所示：编号地址机器代码汇编 代码注释108048100H00022080HLoop:shl R4;R2,2(R22)R4208048104H00083020HAdd R4;R4,R3(R4)+(R3)R4308048108H8C850000HLoad R5;0 (R4)(R4)+0)R540804810CH00250820HAdd R1;R1,R5(R1)+(R5)R1508048110H2042000HAddi R2;R2,1(R2)+1R2608048114H1446FFECHBne R2;R6,loopIf(R2)!=(R6)go to loop5二.综合应用题执
7、行上述代码的计算机M采用32位定长指令字，其中分支指令 Bne采用如下格式：31 2625 2120 1615 0OPRsRd OFFSETOP为操作码，Rs和Rd为寄存器编号，OFFSET为偏移量，用补 码表示。请回答下列问题，并说明理由。 （1）M的存储器编址单位是什么？ （2）已知shl指令实现左移功能，数组A中每个元素占多少位？ （3）题44表中bne指令的OFFSET字段的值是多少？已知bne指 令采用相对寻址方式，当前PC内容为bne指令地址，通过分析 题44表中指令地址和bne指令内容，推断出bne指令的转移目标 地址计算公式。6二.综合应用题（4）若M采用如下“按序发射、按序完
8、成”的5级指令流水线： IF（取指）、ID（译码及取数）、EXE（执行）、MEM（访存 ）、WB（写回寄存器），且硬件不采取任何转发措施，分支指 令的执行引起3个时钟周期阻塞，则P中哪些指令的执行会由于 数据相关而发生流水线阻塞？哪条指令的执行会发生控制冒险 ？为什么指令1的执行不会因为与指令5的数据相关而发生阻塞 ？7二.综合应用题45.假设对于44题中的计算机M和程序P的机器代码，M采用页式 虚拟存储管理。P开始执行时，（R1）=（R2）=0，（R6） =1000，其机器代码已调入主存，但不在Cache中；数组A未调 入主存，其所有数组元素在同一页，并存储在磁盘同一地区。 请回答下列问题，
9、并说明理由。 （1）P执行结束时，R2的内容是什么？ （2）M的指令Cache和数据Cache分离，若指令Cache共有16行 ，Cache和主存交换的块大小为32字节，则其数据区的容量是多 少？若仅考虑程序段P的执行，则指令Cache的命中率为多少？ （3）P在执行过程中，哪条指令的执行可能发生溢出异常？哪 条指令的执行可能产生缺页异常？对于数字A的访问，需要读磁 和TLB至少各多少次？8答案一. 单项选择题 12. D 13. C 14. A 15. A 16. D 17. A 18. C 19. 20. C 21. D 22. B 二. 综合应用题 44. （1）通过指令地址的变化可以看
10、出，M以字节为单位编址。 （2）左移指令中移2位，即数组下标乘以4得到元素在数组中 的偏移，故每个元素占32位，4个字节。 （3）OFFSET的值是FFECH，即-20。目标地址为： （PC）+OFFSET= 08048114H+（-20）= 08048100H （4）见下页9答案（4）如下图所示，指令2与1因为R4相关；3与2因R4相关；4 与3因R5相关，6与5因R5相关。 没有指令会引起控制冒险。因为程序中分支指令bne可能会引 起控制冒险，但后面加了三个时钟阻塞，下条指令取指 时已经有正确的PC值，因此不会产生控制冒险。 循环中，因为bne后的三个时钟阻塞，指令1译码取数时，指 令5已
11、经完成了写回，因此不会发生数据相关。10答案45. （1）1000 （2）指令Cache与主存交换的数据块大小即为每行中数据区的容量，故 指令Cache数据区大小为16*32=512字节。 （假定按32位为单位取指）指令Cache开始是空的，因此，第一次循环 取第一条指令时不命中，这时从第一条指令开始的32个字节都被 取到Cache中，而程序P占的容量为24字节，因此剩下的取指都命 中，命中率为：(1000*6-1)/(1000*6)=99.98%。 （3）指令Add R1;R1,R5可能产生溢出异常，因为1000个数相加，和可 能超过一个数组元素类型表示的范围。 Load R5;0 (R4)可能发生缺页异常。因为数组元素没有调入内存，因此 访问数组中第一个元素时，会发生缺页异常。 因为数组都在1页上，并放在磁盘同一地区，所以只需访问磁盘一次。 每取一个数据元素，都需要给出虚拟地址，都需要访问TLB，因此共访 问1000次。11
