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1、2008-2009 学年拟题学院（系）：适用专业:L学期计算机组成与系统结构课程考试试题A信息科学技术学院 集成电路设计与集成系统拟题人:校对人:（答案写在答题纸上，写在试题纸上无效）1 一、填空题（共25分，每空1分）o1、 计算机硬件系统由、输入设备、输出设备五部分构成。2、 CPU性能公式是：程序执行时间T=XX。3、 十进制数20转换为二进制数是，转换为十六进制数是。4、 十进制数-75的原码是,反码是,补码是。（用八位二进制编码表示）。5、奇偶校验码的原理是在 k 位数据码之外增加 1 位校验位，使 K+1 位码字中取值为1的位数总保持为 （偶校验）或 （奇校验）。6、通常可以将计算
2、机系统的结构划分为7个层次：应用层、高级语言层、汇编语言层、操作系统层、微体系结构层、。7、 指令中应该包括下列信息：、下一条指令的地址。8、 当指令采用立即数寻址方式时，所需的操作数位于，当指令采用寄存器寻址方式时，所需的操作数位于，当指令采用直接寻址方式时，所需的操作数位于。9、 常用的存储器扩展方法有：、存储器位/字扩展。10、 流水线中的相关可以分为三种类型：、控制相关（或转移相关）。5、虚拟存储器二、解释下列概念（共15分，每小题3分）1、RISC 2、CISC 3、VLSI 4、寻址方式I三、简答题（共30分，每小题5分）3、多周期处理机的设计思想是什么？ 流水线有哪些特点？ 何为
3、内部数据前推法？4、处理机有哪些基本组成部分？各部分的功能如何？5、设计处理机控制电路有哪两种常用的方法？两者之间的区别是什么？i 6、CACHE存储器通常使用哪3种映像方式？并简述每种映像方式的原理和 |特点。四、计算题（共15分，每小题5分）1、假设某个计算机程序中，各种指令出现的频率以及执行该种指令所需的CPU 时钟周期数如下表所示：:指令类型指令出现的频率执行周期数塢 存储器访问指令30%41整数加减指令20%2:整数乘法指令10%4O逻辑操作指令10%1i移位指令10%1转移指令20%21（1）试计算平均执行一条指令所需的时钟周期数CPI。|（2）假定该程序共有100条指令，时钟周期
4、为10ns,试计算该程序的执行时间。| 2、设CACHE的访问时间为5ns，主存的访问时间为50ns，若要求CACHE 主|存系统的平均访问时间为6ns,则CACHE的命中率应该达到多少？| 3、下面数据是符合IEEE754浮点标准的单精度浮点数：1 10000001 00011000000000000000000|试求其表示的十进制数值。:五、设计题（15分）1利用Verilog HDL设计一个ALU,要求该ALU的字长为32位，能够实现加 I法、减法、逻辑与、逻辑或四种运算，并产生N（结果为负）、Z（结果为零）、 | V（结果溢出）、C（进位）四个标志位。要求采用层次化的建模方法，即先搭
5、I建低层模块，然后再逐级搭建高层模块。鄭2008-2009 学年学期计算机组成与系统结懈程考试试题B拟题学院（系）：信息科学技术学院拟题人：适用 专业：集成电路设计与集成系统校对人：（答案写在答题纸上，写在试题纸上无效）一、填空题（共 25 分，每空 1 分）1、按照 Michael Flynn 对计算机系统结构的分类方法，计算机系统结构可以分为、多指令流单数据流MISD、四种类型。2、计算机系统由多级层次组成，从哪一层开始设计就构成了 “由下往上”、和三种设计方法。3、 十进制数21转换为二进制数是，转换为十六进制数是。4、 十进制数-72的原码是，反码是，补码是。（用八位二进制编码表示）。
6、5、 Cache存储单元由字段、字段、有效位字段构成。6、 指令系统应该满足下述要求：、高效性、兼容性。7、 按地址码个数划分可将指令分为、二地址指令、四种类型。8、 消除流水线中数据相关的常用方法有： 、等。9、 常用的Cache替换算法有随机替换（RAND）、。10、 所谓是指控制信号由硬件逻辑电路实时产生；所谓是指控制信号事先已经保存在控制存储器中，使用时由控制存储器读出。11、 半导体存储器可以分为和只读存储器ROM两大类。二、解释下列概念（共15分，每小题3分）1、计算机体系结构 2、计算机流水线3、组合逻辑电路4、时序逻辑电路 5、 ULSI三、简答题（共30分，每小题5分）1、计
7、算机硬件系统由哪些功能部件构成？各部件的功能如何？2、常用的存储器扩展方法有哪些？3、指令应该包括哪些信息？4、多级结构存储器之间应满足哪些原则？5、何为程序运行的局部性原理？6、虚拟存储器经常使用哪三种基本管理技术？简述每种管理技术的思想。四、计算题（共15分，每小题5分）1、假定某个处理机在执行某个程序时，各种指令出现的频率和执行该种指 令所需的时钟周期数如下表所示：指令类型指令出现的频率执行周期数存储器访问扌日令20%2整数加减指令30%1整数乘除指令5%4逻辑操作指令15%1移位指令10%1转移指令20%2（1）试计算平均的 CPI。（2）假定时钟周期为10ns，计算MIPS。（保留2
8、位小数）2、设CACHE的访问时间为5ns,存储器的访问时间为50ns,CACHE命中率为 98%, 求访问存储器的平均时间。3、下面数据是符合 IEEE754 浮点标准的单精度浮点数：0 10000010 01100000000000000000000 试求其表示的十进制数值。五、设计题（15 分）然后再逐级搭建高层模块。利用Verilog HDL设计一个寄存器堆，要求该寄存器堆具有32个32位的 寄存器，并具有 2 个读端口和 1 个写端口。要求采用层次化的建模方法， 即先搭建低层模块，2009-2010 学年1学期计算机组成与系统结懈程考试试题A拟题学院（系）：信息科学技术学院拟题人:适
9、用专业:集成电路设计与集成系统校对人:答案写在答题纸上，写在试题纸上无效）一、填空题（共 25 分，每空 1 分）1、计算机是一种信息处理系统，它能够接收信息，根据事先编好的对信息进行，并给出处理结果。2、 是计算机中控制指令执行的部件，向计算机各功能部件提供每一时刻协同运行所需要的等所组成的多级存储器系统，是计算3、由、机中用于存储程序和数据的部件。4、 8位原码、反码的表数范围是，补码的表数范围是。5、 当运算结果超出机器数所能表示的范围时，称为。6、 是一种具有发现某些错误或自动改错能力的数据编码。它的实现原理是加进一些，使合法数据编码出现某些错误时，就成为。这样，就可以通过检测编码的合
10、法性来达到发现错误的目的。7、 指连续启动两次独立的存储器操作所需间隔的最小时间。8、一台计算机支持（或称使用）的全部指令构成的集合称为该计算机的。9、 一条指令实际上包括两种信息，即和。10、算术移位和逻辑移位的主要差别在于右移时，填入最高位的数据不同。右移保持最咼位（符号位）不变，而右移最咼位补零。11、 字符串处理指令是一种非数值处理指佛，一般包括字符串、字符串、字符串、字符串转换等指令。12、 堆栈是由若干个存储单元组成的的存储区。13、 计算机中的是把一个重复的过程分解为若干个子过程，每个 子过程与其他子过程并行进行。二、解释下列概念（共15分，每小题3分）1、RAM2、寄存器寻址方
11、式3、流水线中的数据相关4、虚拟存储器 5、计算机体系结构三、简答题（共30分，每小题6分）1、冯诺依曼计算机具有哪些基本特点？2、简述RISC和CISC的主要思想，并对二者进行比较。3、简述计算机控制器的功能。4、何谓水平型微指令？何谓垂直型微指令？二者有何区别？5、CACHE与主存储器之间通常使用哪3种映像方式？简述每种映像方式的 原理和特点。四、计算题（共15分，每小题5分）1、将十进制数20分别转换为二进制数、八进制数和十六进制数。2、分别求十进制数-75 的原码、反码和补码（用八位二进制编码表示）。3、设CACHE的访问时间为5ns,主存储器的访问时间为50ns,CACHE的命中 率
12、为98%,求由CACHE和主存构成的存储系统的平均访问时间。五、设计题（15分）利用 Verilog HDL 设计一个寄存器堆，该寄存器堆具有 16 个 32 位的寄存 器，并具有 2 个读端口和 1 个写端口。要求画出电路结构图，并给出 Verilog !模型。晋岛*t疲丸尊；2009-2010 学年丄学期计算机组成与系统结构课程考试试题B拟题学院（系）：拟题人：曲英杰适用专业：集成电路设计与集成系统校对人：肖传伟（答案写在答题纸上，写在试题纸上无效）、填空题（共25分，每空1分）| 1、是计算机中进行数据加工的部件，其主要功能包括：执行运I算和运算，暂时存放参加运算的数据和中间结果。1 2
13、、是向计算机中送入程序和数据的具有一定独立功能的设备，通|过和与计算机主机连通，用于人机交互联系，如计算机键盘和鼠标等。丨3、通常用高级语言编写的程序首先由编译器或解释器翻译 ，然!后由汇编器翻译成，再由连接器连接构成，最后才能在：计算机硬件上执行。4、计算机系统的两个主要评价指标是、，通常用来衡量一个计算机系统的优劣。| 5、电路输出为时，相当于与所连接的电路断开，便于实现从多个:数据输入中选择其一。| 6、16位原码、反码的表数范围是，补码的表数范围是。| 7、浮点数加减法运算的步骤如下：（4）舍入（5）1判溢出。丨8、是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。o 9、是计算机硬件
14、能够直接实现并提供给用户编程使用的最小功能!单位。1 10、循环移位按是否与一起循环，分为小循环和大循环两种。1 11、用于访问堆栈的指令只有和两种，它们实际上是一种丨特殊的数据传送指令。# 12、通常可以从两个方面来提高处理机内部的并行性，一个是所谓的并行性，即在一个处理机内设置多个独立的操作部件，并且使这些部件并行工作；另一个是所谓的并行性，就是采用流水线技术。o二、解释下列概念（共15分，每小题3分）:1、 RISC2、 CISC3、 ROM| 4、微程序5、流水线中的控制相关丨三、简答题（共30分，每小题6分）1、计算机流水线有哪些特点？丨2、指令应该包括哪些信息？| 3、虚拟存储器经常使用哪三种基本管理技术？简述每种管理技术的思想。4、简述计算机控制器的组成。j 5、微指令的编译法有哪几种？分别简述其原理。I四、计算题（共15分，每小题5分）n|p1、将十进制数 21 分别转换为二进制数、八进制数和十六进制数。2、分别求十进制数-72 的原码、反码和补码（用八位二进制编码表示）。3、
