计算机组成原理试卷（B）-参考答案
一．选择题（每题2分，共20分） 1 2 3 4 5 D B A C D 6 C 7 C 8 D 9 B 10 A 二．填空题（每空1分，共20分） 1. 操作码 地址码
2.顺序寻址方式 跳跃寻址方式
3双符号位法或变形补码 单符号位法(最高进位输出 异或 次高进位输出) 4. 全相联映射方式 直接映射方式 5.硬布线控制器 微程序控制器 6.分布式仲裁 链式查询方式
7.指令周期 时钟周期/T周期/节拍脉冲 8.集中式刷新 分散式刷新 9.数据相关 控制相关 10.程序查询方式 程序中断方式
三．填表题，填写表用有序号的空位置（每空1分，共12分）
E、（1）立即寻址 （2）寄存器寻址 （3）Disp （4）（B）注：无括号错误（5）基址+偏移量寻址 （6）相对寻址 F、（1）固定 （2）相差不大 （3）较短 （4）较长 （5) 绝大多数为硬布线控制器 (6) 很难 四．简答题（每题5分，共15分）
1. 答：主要设计思想：采用存储程序的方式，编制好的程序和数据存放在同一存储器中，计算机可以在无人干预的情况下自动完成逐条取出指令和执行指令的任务；在机器内部，指令和数据均以二进制码表示，指令在存储器中按指令顺序存放。主要组成部分有：运算器、逻辑器、存储器、输入输出设备和输出设备。 2. 答：CPU主要有以下四方面的功能：
1）指令控制 程序的顺序控制，称为指令控制。
2）操作控制 CPU管理并产生由内存取出的每条指令的操作信号，把各种操作信号送往相应部件，从而控制这些部件按指令的要求进行动作。 3）时间控制 对各种操作实施时间上的控制，称为时间控制。
4）数据加工 对数据进行算术运算和逻辑运算处理，完成数据的加工处理。 CPU主要由运算器、Cache、控制器三大部分组成。
3. 答：DRAM存储位元是基于电容器上的电荷量存储，这个电荷量随着时间和温度而减少，因此必须定期地刷新，以保持它们原来记忆的正确信息。刷新操作有集中式刷新和分布式刷新两种方式，在集中式刷新中，DRMA的所有行在每一个刷新周期中都被刷新。在分布式刷新中，每一行的刷新插入到正常的读写周期之中。
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五．计算题（每题5分，共25分） 1. 解：
[X]补=11100101 [-X]补=00011011 [Y]补=01111101 [-Y]补=10000011 变形补码计算[X+Y]
[X]补 111100101 + [Y]补 001111101
____________________________________________ 001100010
由于[X+Y]补两个符号位为00，表示无溢出，且结果为正值98 变形补码计算[X-Y]
[X]补 111100101 + [-Y]补 110000011
____________________________________________ 101101000 由于[X-Y]补两个符号位为10，表示负溢出 2. 解：
（１）最大正数 0 11 111 111 111 111 111 111 111 111 111 11 X = [1+(1-2-23)]×2127 最小正数 0 00 000 000 000 000 000 000 000 000 000 00 X=1.0×2-128 最小负数 １ 111 111 11 111 111 111 111 111 111 111 11 X== -[1+(1-2-23)]×2127 最大负数 １ 00 000 000 000 000 000 000 000 000 000 00 X=-1.0×2-128 （2）3.375表示为 0 10000001 101 100 000 000 000 000 000 00 -50.59375表示为 1 10000101 100 101 001 100 000 000 000 00 3.解： 2020
（1）因为32位字长为4B，2 = 1M = 1024K,存储器容量为2×4B = 4MB，可存储4M字节的信息 （2）芯片容量为512K×8位 = 512KB = 0.5MB 所需芯片数目为：4MB ÷ 0.5MB = 8片
（3）因为219 = 512K，即芯片片内地址线19位，存储器容量为1M,地址线为20位，故需1位地址线作芯片片选选择 （CS），用A19选第1个模块，用A19选第2个模块。 4.解：
（1）命中率 H = Nc/（Nc+Nm） = 5000/（5000+2000）=5000/5200=0.96 （2）主存慢于cache的倍率 R = Tm/Tc=160ns/40ns=4
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访问效率：e=1/[r+(1-r)H]=1/[4+(1-4)x0.96]=８９.３℅ （3）平均访问时间 Ｔａ＝Ｔｃ／ｅ＝４０／０.８９３＝４５nｓ 5.解：
（1） 有效存储区域= 16.5 – 11 = 5.5（cm）
因为道密度= 40道/cm，所以40×5.5 = 220道，即220T圆柱面 （2） 内层磁道周长为2πR = 2×3.14×11 = 69.08（cm） 每道信息量 = 400位/cm×69.08cm = 27632位 = 3454 B 每面信息量 = 3454B×220 = 759880 B 磁盘总容量 = 759880B×10 = 7598800 B
（3） 磁盘数据传输率Dr = rN , N为每条磁道容量，N=3454B r为磁盘转速，r=2400转/60秒 = 40转/秒 ∴ Dr = rN = 40×3454B = 13816 B/S
（4） 采用定长数据块格式直接寻址的最小单位是一个一个扇区
（5）如果某文件长度超过一个磁道的容量，应将它记录在同一个柱面上，因为不需要重新找道，数据读/写速度快。
六．分析题（8分）
解：该中断系统可以实行5重中断。中断优先级的顺序是，优先权1最高，主程序运行于最低优先权（优先权为6）。图中出现了4重中断。中断过程如下： 主程序运行到T1时刻，响应优先权4的中断源的中断请求并进行中断服务；到T3时刻，优先权4的中断服务还未结束，但又出现了优先权3的中断源的中断请求；暂停优先权4的中断服务，而响应优先权3的中断。到T4时刻，又被优先权2的中断源所中断，直到T6时刻，返回优先权3的中断服务程序，到T7时刻，又被优先权1的中断源所中断，到T8时刻优先权1中断服务完毕，返回优先权3的服务程序，直到T10时刻优先权3中断服务结束，返回优先权4的服务程序，优先权4的服务程序运行到T11时刻结束，最后返回主程序。图中，优先权3的服务程序被中断2次，而优先权5的中断不产生。
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