算机采用多级存储体系结构，即（ ）、（ ）、（ ）。 5 高级的DRAM芯片增强了基本DRAM的功能，存取周期缩短至20ns以下。举出三种高级DRAM芯片，它们是（ ）、（ ）、（ ）。 6 一个较完善的指令系统，应当有（ ）、（ ）、（ ）、（ ）四大类指令。 7 机器指令对四种类型的数据进行操作。这四种数据类型包括（ ）型数据、（ ）型数据、（ ）型数据、（ ）型数据。
8 CPU中保存当前正在执行的指令的寄存器是（ ），指示下一条指令地址的寄存器是（ ），保存算术逻辑运算结果的寄存器是（ ）和（ ）。
9 虚存系统中，通常采用页表保护、段表保护和键保护以实现（ ）保护。 10 安腾体系结构采用分支推断技术，将传统的（ ）分支结构转变为无分支的（ ）代码，避免了错误预测分支而付出的代价。 三、简答题（每小题8分，共16分）
1 PCI总线中三种桥的名称是什么？简述其功能。
2 安腾处理机采用的6种增强并行性功能的技术措施是什么？ 五、计算题（10分）
设存储器容量为64M字，字长为64位，模块数m=8，分别用顺序和交叉方式进行组织。存储周期T=100ns，数据总线宽度为64位，总线传送周期?=50ns。 求：顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少？ 六、分析题（12分）
一种二进制RS型32位的指令结构如下：
其中OP为操作码字段，X为寻址模式字段，D为偏移量字段，其寻址模式定义为有效地址E算法及说明列表如下：
请写出6种寻址方式的名称。 七、设计题（15分）
CPU的数据通路如图1所示。运算器中R0～R3为通用寄存器，DR为数据缓冲寄存器，PSW为状态字寄存器。D-cache为数据存储器，I-cache为指令存储器，PC为程序计数器（具有加1功能），IR为指令寄存器。单线箭头信号均为微操作控制信号（电位或脉冲），如LR0表示读出R0寄存器，SR0表示写入R0寄存器。 机器指令“LDA(R3),R0”实现的功能是：以（R3）的内容为数存单元地址，读出数存该单元中数据至通用寄存器R0中。请画出该取数指令周期流程图，并在CPU周期框外写出所需的微操作控制信号。（一个CPU周期有T1～T4四个时钟
11
信号，寄存器打入信号必须注明时钟序号）
本科生期末试卷（五）
一、选择题（每小题1分，共15分）
1 某机字长64位，1位符号位，63位表示尾数，若用定点整数表示，则最大正整数位（ ）。
A +(263-1) B +(264-1) C -(263-1) D -(264-1)
2 请从下面浮点运算器中的描述中选出两个描述正确的句子（ ）。
A 浮点运算器可用两个松散连接的定点运算部件一阶码和尾数部件来实现。 B 阶码部件可实现加，减，乘，除四种运算。
C阶码部件只进行阶码相加，相减和比较操作D尾数部件只进行乘法和除法运算。
3 存储单元是指（ ）。
A 存放1个二进制信息位的存储元B 存放1个机器字的所有存储元集合 C 存放1个字节的所有存储元集合D 存放2个字节的所有存储元集合 4 某机字长32位，存储容量1MB，若按字编址，它的寻址范围是（ ）。 A 0—1M B 0—512KB C 0—56K D 0—256KB 5 用于对某个寄存器中操作数的寻址方式为（ ）。 A 直接 B 间接 C 寄存器直接 D 寄存器间接 6 程序控制类的指令功能是（ ）。
A 进行算术运算和逻辑运算B 进行主存与CPU之间的数据传送 C 进行CPU和I/O设备之间的数据传送D 改变程序执行的顺序 7 指令周期是指（ ）。
A CPU从主存取出一条指令的时间B CPU执行一条指令的时间
12
C CPU从主存取出一条指令加上执行一条指令的时间 D 时钟周期时间
8 描述当代流行总线结构中基本概念不正确的句子是（ ）。 A 当代流行的总线不是标准总线
B 当代总线结构中，CPU和它私有的cache一起作为一个模块与总线相连 C 系统中允许有一个这样的CPU模块
9 CRT的颜色为256色，则刷新存储器每个单元的字长是（ ）。 A 256位 B 16位 C 8位 D 7位 10 发生中断请求的条件是（ ）。
A 一条指令执行结束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 11 中断向量地址是（ ）。
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
12 IEEE1394所以能实现数据传送的实时性，是因为（ ）。 A 除异步传送外，还提供同步传送方式B 提高了时钟频率
C 除优先权仲裁外，还提供均等仲裁,紧急仲裁两种总线仲裁方式 D 能够进行热插拔
13 直接映射cache的主要优点是实现简单。这种方式的主要缺点是（ ）。 A 它比其他cache映射方式价格更贵
B 如果使用中的2个或多个块映射到cache同一行，命中率则下降 C 它的存取时间大于其它cache映射方式
D cache中的块数随着主存容量增大而线性增加 14 虚拟存储器中段页式存储管理方案的特性为（ ）。
A 空间浪费大，存储共享不易，存储保护容易，不能动态连接 B 空间浪费小，存储共享容易，存储保护不易，不能动态连接 C 空间浪费大，存储共享不易，存储保护容易，能动态连接 D 空间浪费小，存储共享容易，存储保护容易，能动态连接 15 安腾处理机的指令格式中，操作数寻址采用（ ）。 A R-R-S型 B R-R-R型 C R-S-S型 D S-S-S型 二、填空题（每小题2分，共20分）
1 IEEE6754标准规定的64位浮点数格式中，符号位为1位，阶码为11位，尾数为52位。则它所能表示的最大规格化正数为（ ）。
2 直接使用西文键盘输入汉字，进行处理，并显示打印汉字，要解决汉字的（ ）、（ ）和（ ）三种不同用途的编码。
3 数的真值变成机器码时有四种表示方法，即（ ）表示法，（ ）表示法，（ ）表示法，（ ）表示法。
4 主存储器的技术指标有（ ），（ ），（ ），（ ）。 5 cache和主存构成了（ ），全由（ ）来实现。
6 根据通道的工作方式，通道分为（ ）通道和（ ）通道两种类型。 7 SCSI是（ ）I/O标准接口，IEEE1394是（ ）I/O标准接口。 8 某系统总线的一个存取周期最快为3个总线时钟周期，总线在一个总线周期中可以存取32位数据。如总线的时钟频率为8.33MHz，则总线的带宽是（ ）。 9 操作系统是计算机硬件资源管理器，其主要管理功能有（ ）管理、（ ）管
13
理和（ ）管理。
10 安腾处理机采用VLIW技术，编译器经过优化，将多条能并行执行的指令合并成一个具有（ ）的超长指令字，控制多个独立的（ ）同时工作。 三、简答题（每小题8分，共16分）
1 画图说明现代计算机系统的层次结构。 2 简述水平型微指令和垂直型微指令的特点。 四、计算题（10分）
CPU执行一段程序时，cache完成存取的次数为2420次，主存完成的次数为80次，已知cache存储周期为40ns，主存存储周期为200ns，求cache/主存系统的效率和平均访问时间。 五、设计题（12分）
某机器单字长指令为32位，共有40条指令，通用寄存器有128个，主存最大寻址空间为64M。寻址方式有立即寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、基值寻址、相对寻址六种。请设计指令格式，并做必要说明。 七、设计题（15分）
CPU的数据通路如图1所示。运算器中R0～R3为通用寄存器，DR为数据缓冲寄存器，PSW为状态字寄存器。D-cache为数据存储器，I-cache为指令存储器，PC为程序计数器（具有加1功能），IR为指令寄存器。单线箭头信号均为微操作控制信号（电位或脉冲），如LR0表示读出R0寄存器，SR0表示写入R0寄存器。 机器指令“STO R1,(R2)”实现的功能是：将寄存器R1中的数据写入到以（R2）为地址的数存单元中。请画出该存数指令周期流程图，并在CPU周期框外写出所需的微操作控制信号。（一个CPU周期含T1～T4四个时钟信号，寄存器打入信号必须注明时钟序号）
本科生期末试卷（六）
一、选择题（每小题1分，共15分）
1 从器件角度看，计算机经历了五代变化。但从系统结构看，至今绝大多数计算机仍属于（ ）计算机。
A 并行 B 冯·诺依曼 C 智能 D 串行
14
2 某机字长32位，其中1位表示符号位。若用定点整数表示，则最小负整数为（ ）。
A -(231-1) B -(230-1) C -(231+1) D -(230+1) 3 以下有关运算器的描述，（ ）是正确的。
A 只做加法运算 B 只做算术运算C算术运算与逻辑运算 D 只做逻辑运算 4 EEPROM是指（ ）。
A 读写存储器 B只读存储器C闪速存储器 D 电擦除可编程只读存储器
5 常用的虚拟存储系统由（ ）两级存储器组成，其中辅存是大容量的磁表面存储器。
A cache-主存 B 主存-辅存 C cache-辅存 D 通用寄存器-cache 6 RISC访内指令中，操作数的物理位置一般安排在（ ）。 A 栈顶和次栈顶 B 两个主存单元
C 一个主存单元和一个通用寄存器D 两个通用寄存器 7 当前的CPU由（ ）组成。
A 控制器B控制器、运算器、cacheC运算器、主存D 控制器、ALU、主存 8 流水CPU是由一系列叫做“段”的处理部件组成。和具备m个并行部件的CPU相比，一个m段流水CPU的吞吐能力是（ ）。
A 具备同等水平B 不具备同等水平C小于前者 D 大于前者 9 在集中式总线仲裁中，（ ）方式响应时间最快。 A 独立请求 B 计数器定时查询 C 菊花链 10 CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是（ ）。
A 地址寄存器 B 指令计数器 C 程序计数器 D 指令寄存器 11 从信息流的传输速度来看，（ ）系统工作效率最低。 A 单总线 B 双总线 C 三总线 D 多总线
12 单级中断系统中，CPU一旦响应中断，立即关闭（ ）标志，以防止本次中断服务结束前同级的其他中断源产生另一次中断进行干扰。 A 中断允许 B 中断请求 C 中断屏蔽 D DMA请求 13 安腾处理机的典型指令格式为（ ）位。 A 32位 B 64位 C 41位 D 48位 14 下面操作中应该由特权指令完成的是（ ）。
A 设置定时器的初值B 从用户模式切换到管理员模式 C 开定时器中断D 关中断
15 下列各项中，不属于安腾体系结构基本特征的是（ ）。
A 超长指令字 B 显式并行指令计算 C 推断执行 D 超线程 二、填空题（每小题2分，共20分）
1 字符信息是符号数据，属于处理（ ）领域的问题，国际上采用的字符系统是七单位的（ ）码。
2 按IEEE754标准，一个32位浮点数由符号位S（1位）、阶码E（8位）、尾数M（23位）三个域组成。其中阶码E的值等于指数的真值（ ）加上一个固定的偏移值（ ）。
3 双端口存储器和多模块交叉存储器属于并行存储器结构，其中前者采用（ ）并行技术，后者采用（ ）并行技术。 4 虚拟存储器分为页式、（ ）式、（ ）式三种。
5 安腾指令格式采用5个字段：除了操作码（OP）字段和推断字段外，还有3
15