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《计算机组成原理》期中试题填空题(每空1分,共25分)
1. 主存和cache的地址映象方法很多,常用的有直接映像、 全相连映像 、和 组相连映像 。 2. 在下列常用术语后面,写出相应的中文名称:RISC__精简指令系统计算机_ ___CACHE__高速缓冲存储器_ _ 3. 机器字长为8位(含一位符号位),X=38,Y=64,则[X-Y]补= 1,1100110 , [X+Y] 补= 0,1100110 。 4. 设 n = 8包括一位符号位),补码Booth算法需做 7 次移位和最多 8 次加法。
5. I/O与主机交换信息的控制方式中, 程序直接控制方式(或程序查询方式) 方式CPU和设备是串行工作的。 6. Cache和主存的映像方式中, 全相连映像 方式灵活性最强,成本最高 7. 指令的长度主要取决于 操作码 的长度、操作数的长度和操作数的个数。
8. 某计算机的cache采用4路组相联映像,已知cache容量为4KB,主存容量为1MB,每个字块32B(1B=1字节)。组地址 5
位,组内块号 2 位,块内地址 5 位(按字节编址)。
9. 补码定点数加减运算采用双符号位判断溢出,当双符号位为 相同 时没有溢出。
10. 在一个有四个过程段的浮点加法器流水线中,假设四个过程段的时间分别是T1 = 70ns﹑T2 = 80ns﹑T3 = 90ns﹑T4 = 40ns。则
加法器流水线的时钟周期至少为 11. 浮点数进行加减运算的过程为
101
90ns 。
、尾数加减、 规格化 、舍入和判溢出。浮点数X = -1.1011
110
对阶
* 2,是否是规格化形式,若不是需进行 右规 (填左规或右规)处理,其规格化形式为 X = -0.11011 * 2。 12. 在DMA方式中,CPU和DMA控制器通常采用三种方法来分时使用主存,它们是CPU暂停、周期窃取(周期挪用)
问。
13. 存储器间接寻址方式中,操作数的有效地址存放在______内存_____ 。
14. 为了保证一致性,在有cache的系统中,进行写操作的方法 写直达法(通过式写)、写回法(标志交换法) 、直
接写主存等。
一、 单项选择题(每题2分,共50分) 题号 答案 题号 答案 1 C 16 B 2 A 17 B 3 C 18 C 4 C 19 A 5 C 20 A 6 B 21 D 7 C 22 D 8 C 23 B 9 A 24 D 10 D 25 B 11 C 26 12 D 27 13 C 28 14 B 29 15 B 30 、交替访
1. 在程序的执行过程中,Cache与主存的地址映射是由______。 A.操作系统来管理的 B.程序员调度的 C.由硬件自动完成的 D.用户软件完成 2. 三种集中式总线控制中,______方式对电路故障最敏感。
A.链式查询 B.计数器定时查询 C.独立请求 D.以上都不对 3. 在机器数______中,零的表示形式是唯一的
A. 原码 B. 反码 C. 补码和移码 D. 原码和反码 4. 设寄存器内容为10000000B,若它的真值为-127,则为______
A.原码 B. 补码 C.反码 D. 移码和原码 5. 主机与I/O设备传送数据时采用______ CPU效率最高
A.程序查询方式
B.中断方式
C.DMA方式 D.以上方式效率相同
6. Intel 2164 DRAM芯片内部数据位采用128×128矩阵排列,刷新周期为2ms,读写周期为0.1μs。若采用集中式刷新,则死区时
间为______。 A.15.6μs
B.12.8μs C.2ms D.20μs
7. 变址寻址方式中,操作数的有效地址是( )。
A.基址寄存器内容加上形式地址(位移量) C.变址寄存器内容加上形式地址 8. 向量中断是( )。
A.外设提出中断
B.由硬件形成中断服务程序入口地址
B.程序计数器内容加上形式地址
D.以上都不对
C.由硬件形成向量地址,再由向量地址找到中断服务程序入口地址 D.以上都不对
9. Cache采用全相联映像方式,使用LRU页面替换算法,依次访问如下块,1,8,1,7,8,2,7,2假定Cache容量为3个块,开始时是空的,
则块失效次数是______
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A.4
B.5
C.6
D.7
10. 下列那一种操作不是中断周期进行的操作( )。
A.保存程序断点
B.关中断
C.寻找中断服务程序入口地址
D.设置中断屏蔽字
11. 在CPU中存储访存地址的是( )。
A.程序计数器PC
B.指令寄存器IR
C.地址寄存器AR
D.数据寄存器DR
12. 下列有关存储器的叙述中错误的是( )。
A.SRAM、DRAM都属于易失性存储器 C.SRAM不需要刷新
B.DRAM集成度比SRAM更高
D.DRAM为破坏性读操作
13. 主机与I/O设备传送数据时采用______ CPU效率最高
A.程序查询方式
B.中断方式
C.DMA方式 D.以上方式效率相同
14. 在设计指令格式时采用扩展操作码的技术主要是为了______。
A.减小指令字长度 C.增加指令字长度
B.保持指令字长度不变而增加指令的数量 D.保持指令字长度不变而增加寻址空间
15. 某计算机的存储系统采用字节编址方式,在读取了一条16位指令之后,PC的值自动加______。
A.1
B.2 C.3 D.不确定
16. 计算机采用分级存储系统的主要目的是______。
A.减小主机箱的体积 C.方便存储海量数据
B.解决容量、价格、速度之间的矛盾 D.提高存储访问速度
17. 在计数器定时查询方式下,若计数接着上一次计数,则( )。
A.设备号小的优先级高 B.每个设备使用总线的机会均等 C.设备号大的优先级高 D.优先级随机
18. 某SARM芯片,其存储容量为16K×8位,该芯片的数据线数目是( )。
A.16 B.14 C.8 D.22
19. 假设下列字符码中有奇偶校验位,但没有数据错误,采用偶校验位的字符码是( )。
A.11001111 B.11010110 C.11001101 D.11011001
20. 某指令采用寄存器间接寻址访问内存操作数,则在它执行时需要访问内存( )次。
A.1
B. 2
C.3
D. 0
21. 除了采用高速芯片外,下面哪些不能提高存储器的速度( )。
A.Cache B.多体并行 C. 双端口存储器 D.虚拟存储器
22. 设指令字长12位,基本操作码字段4位,地址码1字段4位,地址码2字段4位。已经指令系统中共有二地址指令15条,零单地
址指令32条,则一地址指令最多有______条。 A.15
B.16
C.0
D.14
23. 下列关于校验码的叙述中正确的是______。
A.海明码是检错码 C.CRC码是纠错码
B.所有校验位都位于海明码字的低R个比特上
D.所有校验位都分散到CRC码字的各个比特上
B.将要实际执行的指令的地址
24. 取指令操作完成之后,PC中存放的是( )。
A. 当前正在执行指令的地址
C.该条指令的微程序入口地址 D.下一条顺序存放的指令的地址 25. 下述I/O控制方式中,主要由程序实现的是( )。
A.PPU(外围处理机)方式 B.中断方式 C.DMA方式 D.通道方式
二、 综合题(共25分)
1.(5分)某机的指令格式如下所示:
操作码OP(6X为寻址特征位:X=00:直接寻址;X=01:(PC)=5431H,(Rx)=3515H,(H代表十六
(2)1438H
(3)8134H 。
位) X(2位) 位移量D(8位) 用变址寄存器Rx寻址;X=10:相对寻址。设进制数),请确定指令中的有效地址:(1)8241H
解:(1)8241H=1000 0010 0100 0001B,X=10采用相对寻址方式EA=(PC)+A=5431+41=5472H
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(2)1438H=0001 0100 0111 1000B,X=00采用直接寻址方式EA=A=38H
(1)8134H=1000 0001 0011 0100B,X=01采用变址寻址方式EA=(Rx)+A=3515+34=3549H
2.(5分)写出对一个有效字节数据进行海明编码的方案。要求能检测和自动纠正一位错,并发现两位错。若8位信息位为 10110101(低),海明码为何值。
解:2≥n+k+1 n=8,解得k=4 海明码为: 海明码位号 海明码 1 P1 0 2 P2 0 3 1+2 1 4 P4 1 5 1+4 0 6 2+4 1 7 8 9 1+8 0 10 2+8 1 11 12 k
1+2+4 1 p8 0 1+2+8 4+8 0 1 P1=H3⊕H5⊕H7⊕H9⊕H11=1⊕0⊕1⊕0⊕0=0 P2=H3⊕H6⊕H7⊕H10⊕H11=1⊕1⊕1⊕1⊕0=0 P4=H5⊕H6⊕H7⊕H12=0⊕1⊕1⊕1=1 P1=H9⊕H10⊕H11⊕H12=0⊕1⊕0⊕1=0 海明码为:001101100101
3.现有1K*8位的存储芯片若干,要求扩展成从地址0000H开始的4K*8位的存储器,需进行什么扩展,需要几片芯片,写出各个芯片的地址范围(十六进制)。(5分) 解:字扩展 4K*8/1K*8=4片 第一片:0000~03FFH 第二片:0400~07FFH 第一片:0800~0BFFH 第一片:0C00~0FFFH
4. (10分)若X=0.1001,Y=-0.1101,试用补码一位乘计算[X×Y]补 解:[X]补=0.1001, [Y]补=1.0011,[-X]补=1.0111
部分积 乘数 说明 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1
+ 0 0 1 0 0 1 乘数寄存器最末位为1,+[X]补 0 0 1 0 0 1
0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 部分积与乘数联合右移一位 + 0 0 1 0 0 1 乘数寄存器最末位为1,+[X]补 0 0 1 1 0 1
0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 部分积与乘数联合右移一位 + 0 0 0 0 0 0 乘数寄存器最末位为0,+0 0 0 0 1 1 0
0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 部分积与乘数联合右移一位 + 0 0 0 0 0 0 乘数寄存器最末位为0,+0 0 0 0 0 1 1
0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 部分积与乘数联合右移一位 + 1 1 0 1 1 1 乘数为负数,+[-X]补 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 [X*Y]补=1.1000 1011