西北农林科技大学本科课程考试试题（卷）
2013-2014学年第二学期《计算机组成与系统结构》课程A卷
专业班级： 命题教师： 审题教师： 学生姓名： 学号： 考试成绩：
一、选择题（每小题1分，共15分） 得分： 分 1. 下列数中最大的数是（ B ）。
A.（10010101）2 B.（227）8 C.（96）16 D.（143）10 2. 在CPU中，跟踪后继指令地指的寄存器是（ B ）。
A.指令寄存器 B.程序计数器 C.地址寄存器 D.状态条件寄存器 3. 微指令存放在（ A ）中。 A. 控制存储器 B. RAM
C. 指令寄存器
D. 外存
4. 在定点运算器中，无论采用双符号位还是单符号位，必须（ C ）来 实现。
A.有译码电路，用与非门 B.有编码电路，用或非门 C.有溢出判断电路，用异或门 D.有移位电路，用与或非门 5. 指令周期是指（ C ）。 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
C．CPU从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间 D．时钟周期时间
6. 设[X]补 = 1.X1X2Ｘ3Ｘ4,当满足（ A ）时，Ｘ> －１/２成立。 A. X1必须为1，Ｘ2?Ｘ4至少有一个为1 B. X1必须为1，Ｘ2?Ｘ4任意
C. X1必须为０，Ｘ2?Ｘ4至少有一个为1 D. X1必须为０，Ｘ2?Ｘ4任意
7. 从信息流的传送效率来看，（ B ）工作效率最低。
A．三总线系统 B．单总线系统 C．双总线系统 D．多总线系统
8. 微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是（ A ）。 A．每一条机器指令由一段微指令编成的微程序来解释执行 B．每一条机器指令由一条微指令来执行
C．一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行
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D．一条微指令由若干条机器指令组成
9. TEC-XP组原实验箱微程序控制器中微指令编码方式为（ B ）。 A. 直接编码 B. 字段直接编码
C. 字段间接编码 D. 混合编码
10. 补码定点整数10０1 0101，右移一位后的值为（ D ）。
A. 0100 1010 B. 0100 1011 C. 1000 1000 D. 1100 1010 11. 指令寄存器的IR作用是（ B )。
A.保存当前指令的地址 B.保存当前正在执行的指令 C.保存下一条指令 D.保存上一条指令
12. 某一RAM芯片，其容量为512×8位，包括电源和接地端，该芯片引出线的最小数目应是 （ ）。 A. 23 B. 25 C. 50 D. 19 13. 在机器数( B )中，零的表示形式是唯一的。
A．原码 B．补码 C．移码 D．反码 14. 假设下列字符码中有奇偶位校验，但没有数据错误，采用偶校验的字符码是（ ）。 A. 11001011 B. 11010110 C. 11000001 D. 11001001
15. TEC- XP组成原理实验箱由（ A ）芯片构成16位运算器。
A. 4片AM2901
B. 4片AM2902
C. 4片74LS181 D. 4片74LS182
二、填空题（每空1分，共20分） 得分： 分
1. 若被传送的数据为11011011，假设采用偶校验技术，则校验位 C =__________。
2. 指令由 操作码 和 地址码 组成，微指令由 微操作字段 和 下地址字段 组成；程序运行时，指令通常存储在 内 存储器，而微指令通常存储在 控制 存储器。 3. 在计算机系统中，Cache系统是为了解决 内存速度慢 而设置，虚拟存储器是为了解决 内存容量不足 而设置。
4. 在计算机内存中，需要刷新的是 DRAM 存储器，而通常由SRAM 构成Cache存储器。 5. 控制单元CU有组合逻辑和微程序两种设计方法。通常，RISC系统采用 组合逻辑 设计，而CISC系统采用 微程序 设计。
6. 在计算机系统中，CPU对外围设备的管理除了程序查询方式、程序中断方式外，还有 DMA方式、通道方式和I/O处理机 方式。
7. 海明校验码，具有 1 位纠错能力。
8. CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫指令周期，它常用若干个 机器（CPU） 周期来表示，而后者又包含若干个时钟周期。
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9.集中式总线判优有链式查询、 计数器查询 、独立请求 三种方式。 三、简答题（共20分） 得分： 分
1、针对TEC-XP实验系统，回答下列问题：
（1）机器字长、指令字长、存储字长、微指令字长各多少位？地址线、数据线各多少位？（6分） 依次为：16,16或32,16,48,16,16
2、简述RISC指令系统的特点。（7分） RISC 的主要特征
（1）选用使用频度较高的一些 简单指令，复杂指令的功能由简单指令来组合 （2）指令 长度固定、指令格式种类少、寻址方式少 （3）只有 LOAD / STORE 指令访存 （4） CPU 中有多个 通用 寄存器
（5）采用 流水技术 一个时钟周期 内完成一条指令 （6）采用 组合逻辑 实现控制器 （7）采用 优化 的 编译 程序
3、简述中断系统需要解决的问题（7分） 中断系统需解决的问题
1.（1）中断源 如何 向 CPU 提出请求 ？ （2）中断源 同时 提出 请求 怎么办 ？
（3）CPU 什么 条件、什么 时间、以什么方式响应中断 ？ （4）如何 保护现场 ？ （5）如何 寻找入口地址 ？
（6）如何 恢复现场，如何 返回 ？
（7）处理中断的过程中又 出现新的中断 怎么办 ？
四、计算题（共25分） 得分： 分
1、设X= 27×（29/32），Y =25×（5/8），阶码为3位，尾数为5位（均不包含符号位），用变形补码计算X + Y，要求按照计算机中浮点数的运算方法写出详细运算步骤。(7分)
1)设阶码和尾数均采用双符号位表示,则
[X]补=00，111；00.11101 [Y]补=00，101；00.101 (2分)
2)求出阶差: =[X]阶码 + [-Y]阶码= 00111 + 11011 =00010,阶差为 2 ,移动 Y的尾数与X对齐 [Y’]=00,111;00.00101 (2分)
3)求出尾数和 00.11101 + 00.00101 = 01.00010 (1分)
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4)规格化并判断结果溢出:
因为尾数运算的双符号位不同,因此,需要对结果进行左移规格化,并将阶码加1, 则 [X+Y]补 =01000,00.10010 由于阶码的双符号位不同,因此,该浮点运算结果发生溢出,且是正溢出
２、已知X= + 0.01010，Y= - 0.11001，求：
1（1）[x]补，[-x]补，[-y]补，2[y]补，[x]移，[y]移，x-y=?，x+y=?（8分）
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[x]补=0.00101 2[y]补=1.01110 [-X]补=1.10110 [-y]补=0.11001 [x]移=1.01010 [y]移=0.00111 x+y=?
因为[x+y]补=[x]补+[y]补=1.1001 所以x+y=-0.0111 x-y=?
因为[x-y]补=[x]补+[-y]补=1.00011 溢出 所以x-y溢出
3、假设指令流水线分取指（IF）、译码（ID）、执行（EX）、回写（WR）四个过程段，共有10条指令连续进入此流水线。（10分）
（1）若每段执行时间均为100μs，求流水线实际吞吐率（单位时间执行完毕的指令数）、加速比。（8分）
（2）若执行段（EX）执行时间为200μs，而其它三段执行时间均为100μs，求流水线实际吞吐率。（2分）
五、分析题（共20分） 得分： 分 1、（6分）设有一个具有20位地址和32位字长的存储器，问： （1）该存储器能存储多少个字节的信息？（2分）
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（2）如果用512k×8位的SRAM组成，需多少片？（2分）
（3）需要多少位地址作芯片选择？（3分）
2、（14分）若某微程序控制器控制存储器容量为128×24位，若微指令的操作控制字段共18 位。
（１）若采用直接控制，则一条微指令最多可同时启动多少个微操作命令？（2分）
（２）若采用字段直接编码控制，并要求一条微指令能同时启动3个微操作，则微指令的操作控制字段应分多少段？若每个字段的微操作数相同，这样的微指令格式最多可包含多少个微操作命令？（4分）
（３）此微程序控制器中微指令字长是多少位？由哪些字段组成，各多少位？CMAR多少位？CMDR多少位？（8分）
西北农林科技大学本科课程考试
参考答案与评分标准
考试课程：计算机组成与系统结学年学期：2013—2014学年第2构(乙) 学期 试卷类型：A
专业年级： 12计算机科学与技术 满分100分。
一、选择题（每小题1分，共15分）
1．B 2．B 3．A 4．C 5．C 6．C 7．B 8、A 9．B ⒑ D ⒒ B ⒓ D ⒔ B,C ⒕ D ⒖ A 评分标准：
每小题答对1分，共15小题15分。13小题B和C单选、双选都正确
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考试时间： 2014 年7 月10日