南京邮电大学计算机组成原理期末考试卷

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1、南南京邮电京邮电 20102011 学年第一学期试卷（学年第一学期试卷（A 卷）卷） 课程：课程：微机原理微机原理 评卷人（签名）评卷人（签名）复核人（签名）复核人（签名） 适用专业和班级：适用专业和班级：08 软件工程软件工程 18 班班 一、填空题每空一、填空题每空 1 分，共计分，共计 10 分分 1、CPU 从内存取出一条指令并执行该指令的时间称为（） ，它常用若干个 （）来表示。 2、 广泛使用的 SRAM 和 DRAM 都是半导体随机读写存储器。 前者的速度比后者 （） ，但集成度不如后者（） 。 3、操作数的地址直接在指令中给出，这是（）寻址，操作数直接在指 令中给出，这是（）寻

2、址。 4、SCSI 是标准（）行 I/O 接口，IEEE1394 是标准（）行 I/O 接口。 5、若为信息 1100110 设置校验位，则偶校验位为（） ，奇校验位为（） 。 二、单项选择题每小题二、单项选择题每小题 2 分，共计分，共计 40 分分 1、冯诺依曼机工作的基本方式的特点是（） 。 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（）中，零的表示形式是唯一的。 A原码B补码C移码D反码 3、运算器的核心功能部件是（） 。 A数据总线BALUC状态条件寄存 器D通用寄存器 4、当前的 CPU 由（）组成。 A控制器B控制器、运算器、c

3、ache C运算器、主存D控制器、ALU、主存 5、定点数补码加法运算中， （）时表示数据发生了溢出。 A双符号位相同B双符号位不同 C正负相加D两个负数相加 6、在集中式总线仲裁中， （）方式对电路故障最敏感。 A菊花链B独立请求C计数器定时查询 7、 CPU 中跟踪指令后继地址的寄存器是（） 。 A地址寄存器B数据寄存器 C程序计数器D指令寄存器 8、计算机硬件能直接执行的只有（） 。 A 符号语言B机器语言 C 汇编语言D机器语言和汇编语言 9、流水线中造成控制相关的原因是执行（）指令而引起。 A转移B访内C算逻D传送 10、以下说法正确的是（） 。 A每条指令由一条微指令来执行 B每条

4、指令由一段微程序来执行 C每条微指令由一条机器指令来执行 D每个微程序由若干条机器指令组成 11、中断向量是（） 。 A子程序入口地址B中断服务程序入口地址 C中断服务程序入口地址指示器D例行程序入口地址 题号题号 一一 （10 分分） 二二 （40 分分） 三三 （20 分分） 四四 （30 分分） 合合 计计 得分得分 院系院系专业专业班级班级姓名姓名学号学号 密封线内不要答题 12、定点 8 位二进制数，采用补码表示时，数的表示范围是（） 。 A-1281272B-129128C-127+127D -128+128 13、某 DRAM 芯片，其存储容量为 10244 位，该芯片的地址线和

5、数据线的数 目是（） 。 A8，512B512，8C10，8D10，4 14、在定点二进制运算器中，减法运算一般通过（）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 15、 主存贮器和 CPU 之间增加 cache 的目的是（） 。 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 D既扩大主存贮器容量，又扩大 CPU 中通用寄存器的数量 16、双端口存储器在（）情况下会发生读/写冲突。 A左端口与右端口的地址码不同 B左端口与右端口的地址码相同 C左端口与右端口的数据码不同 D左端

6、口与右端口的数据码相同 17、以下四种类型指令中，执行时间最长的是（） 。 A.RR 型指令B.RS 型指令C.SS 型指令D.程序控制指令 18、发生中断请求的条件是（） 。 A 一条机器指令执行结束B 一次 I/O 操作结束 C 机器内部发生故障D 一次 DMA 操作结束 19、周期挪用方式常用于（）方式的输入/输出中 。 A DMAB 中断C 程序传送D 通道 20、当采用（）对设备进行编址情况下，不需要专门的 I/O 指令组。 A 统一编址法B 单独编址法 C 两者都是D 两者都不是 三、简答题每题三、简答题每题 5 分，共计分，共计 20 分分 1、简述存储器的三级结构和特点？ 2、

7、什么是操作数的寻址方式？操作数通常放在哪儿？ 3、简述 RISC 机器众多特点中的 5 个特点？ 4、简述外围设备和 CPU 之间信息交换的四种方式及应用场合？ 四、计算题每题四、计算题每题 5 分，共计分，共计 30 分分 1、设已知 x=0.10111，y=0.11011，计算x补，y补x+y补和x-y补， 并指出结果是否溢出。 2、已知浮点数的加减运算要经过对阶、尾数求和、规格化、舍入、判溢出等 五个阶段，x=0.1100*2 11，y=-0.1001*210，求 x+y。 3、CPU 执行一段程序时，cache 完成存取的次数是 1800 次， 主存完成存取的 次数为 200 次，已知

8、 cache 的存储周期为 40ns，主存的存储周期为 200ns， 求 cache 的命中率和 cache/主存的平均访问时间及效率。 4、某计算机字长 32 位，有 16 个 32 位的通用寄存器，主存容量 64K 字，采 用单字长单地址指令，共用 40 条指令。试采用直接、立即、寄存器三种寻址 方式设计指令格式。 5、某总线在一个总线周期中并行传送 4 个字节的数据，假设一个总线周期 等于一个总线时钟周期，总线时钟频率为 33MHz，总线带宽是多少? 如果一 个总线周期中并行传送 64 位数据， 总线频率为 66MHZ， 求总线带宽是多少？ 6、磁盘组有 5 片磁盘，每片有两个记录面。存

9、储区域内径 5cm，外径 13cm， 道密度为 400 道/cm，内层位密度 800 位/cm，转速 7200 转/分。问： (1)共有多少柱面?(2)盘组总存储容量是多少?(3) 磁盘平均等待时间是多 少? 院系院系专业专业班级班级姓名姓名学号学号 密封线内不要答题 南南京邮电京邮电 20102011 学年第一学期试卷（学年第一学期试卷（A 卷）卷） 答案及评分标准答案及评分标准 课程：课程：微机原理微机原理 评卷人（签名）评卷人（签名）复核人（签名）复核人（签名） 适用专业和班级：适用专业和班级：08 软件工程软件工程 18 班班 一、填空题每空一、填空题每空 1 分，共计分，共计 10

10、分分 1、指令周期CPU 周期 2、快高 3、直接立即 4、并串 5、01 二、单项选择题每小题二、单项选择题每小题 2 分，共计分，共计 40 分分 1-5BBBBB6-10ACBAB 11-15 BADDA16-20BCAAA 三、简答题每题三、简答题每题 5 分，共计分，共计 20 分分 1、简述存储器的分级结构和特点？ 存储器的分级结构从上到下依次是：高速缓冲存储器简称 cache，它是计 算机系统中的一个高速小容量半导体存储器。 （1 分） 主存储器简称主存，是计算机系统的主要存储器，用来存放计算机运行期 间的大量程序和数据。 （1 分） 外存储器简称外存，它是大容量辅助存储器。 （

11、1 分） 特点：速度快的存储器价格贵，容量小； （1 分） 价格低的存储器速度慢，容量大。 （1 分） 2、什么是操作数的寻址方式？操作数通常放在哪儿？ 形成操作数有效地址的方法，称为寻址方式。 （1 分） 操作数包含在指令中； （1 分） 操作数包含在 CPU 的某一个内部寄存器中； （1 分） 操作数包含在主存储器中； （1 分） 操作数包含在 I/O 设备的端口中。 （1 分） 3、简述 RISC 机器众多特点中的 5 个特点？ 寻址方式少； （1 分） 只有取数、存数指令访问存储器； （1 分） 控制器多采用硬布线； （1 分） 配备了大量的寄存器； （1 分） 支持流水线并强调指令流

12、水的优化使用。 （1 分） 4、简述外围设备和 CPU 之间信息交换的四种方式及应用场合？ 程序控制法，应用于单片机等硬件结构简单的场合； （1 分） 中断控制法，多用于实时控制和故障处理； （1 分） DMA，直接存储器存取，控制内存和外设之间的数据传送，整个传送过程不 需要 CPU 参与； （1 分） 通道，处理机。应用于大型计算机场合（1 分） 四、计算题每题四、计算题每题 5 分，共计分，共计 30 分分 1、设已知 x=0.10111，y=0.11011，计算x补，-y补x+y补和x-y补， 并指出结果是否溢出。 解：x补=0.10111（1 分） -y补=1.100101（1 分）

13、 x+y补=0.10111+0.11011=1.10010 （1 分） 题号题号 一一 （10 分分） 二二 （40 分分） 三三 （20 分分） 四四 （30 分分） 合合 计计 得分得分 x-y补=0.10111+1.00101=1.11100 （1 分） x+y补溢出，x-y补无溢出（1 分） 2、已知浮点数的加减运算要经过对阶、尾数求和、规格化、舍入、判溢出等 五个阶段，x=0.1100*2 11，y=-0.1001*210，求 x+y。 解:x浮=0011，00.1100（1 分） y浮=0010，11.0111（1 分） 阶差=0001（1 分） My 应当右移 1 位， y浮=0

14、011，11.10111（1 分） 尾数和为 00.01111 左规 00.1111，阶码减 1 为 0010 x+y=0.1111*2 10（1 分） 3 CPU 执行一段程序时，cache 完成存取的次数是 1800 次， 主存完成存取的 次数为 200 次，已知 cache 的存储周期为 40ns，主存的存储周期为 200ns， 求 cache 的命中率和 cache/主存的平均访问时间及效率。 、 解：cache 的命中率 h=1800/(1800+200)=90%(2 分) 平均访问时间 ta=90%*40=10%*200=36+20=56ns（2 分） e=tc/ta=40/56=

15、71% (1 分) 4、某计算机字长 32 位，有 16 个 32 位的通用寄存器，主存容量 64K 字，采 用单字长单地址指令，共用 40 条指令。试采用直接、立即、寄存器三种寻址 方式设计指令格式。 解：计算机字长 32 位，故指令长 32 位； 共 40 条指令，故 OP 需要 6 位； 共有 4 种寻址方式，故寻址特征位为 2 位； 16 个 32 位通用寄存器，故寄存器编码 4 位（2 分） 直接寻址op(31-26)M（25-24） -A(15-0) 立即选址op(31-26)M（25-24） A(23-0) 寄 存 器 寻 址 op(31-26)M（25-24）-(23-4)R(

16、3-0) 5、某总线在一个总线周期中并行传送 4 个字节的数据，假设一个总线周期 等于一个总线时钟周期，总线时钟频率为 33MHz，总线带宽是多少? 如果一 个总线周期中并行传送 64 位数据， 总线频率为 66MHZ， 求总线带宽是多少？ 解:设总线带宽用 Dr 表示，一个总线周期传送的数据量用 D 表示，根据定义 可得总线周期 T=1/f（1 分） Dr=D/T=D（1/T）=Df=4B3310 6/s=132MB/s（2 分） 如果一个总线周期中并行传送 64 位数据，总线频率为 66MHZ，总线带宽为 Dr=D/T=D（1/T）=Df=8B6610 6/s=528MB/s（2 分） 6、磁盘组有 3 片磁盘，每片有两个记录