计算机组成原理题集含答案(2)

2019-03-28 18:21

Y=0.00011 (2)X= 0.11011 Y= -0.10101 (3)X=-0.10110 Y=-0.00001 解:(1)先写出x和y的变形补码再计算它们的和 [x]补=00.11011[y]补=00.00011 [x+y]补=[x]补+[y]补=00.11011+00.00011=0.11110 ∴x+y=0.1111B无溢出。 (2)

先写出x和y的变形补码再计算它们的和 [x]补=00.11011[y]补=11.01011 [x+y]补=[x]补+[y]补=00.11011+11.01011=00.00110 ∴x+y=0.0011B无溢出。 (3)先写出x和y的变形补码再计算它们的和 [x]补=11.01010[y]补

=11.11111 [x+y]补=[x]补+[y]补=11.01010+11.11111=11.01001 ∴x+y=-0.10111B无溢出

37、写出十进制数 -5的IEEE754编码。 写出十进制数 -5的IEEE754编码 简答题

38、某加法器进位链小组信号为C4C3C2C1 ,低位来的信号为C0 ,请分别按下述两种方式写出C4C3C2C1的逻辑表达式。(1) 串行进位方式 (2) 并行进位方式

解:(1)串行进位方式: C1=G1+P1C0其中:G1=A1B1,P1=A1⊕B1 C2=G2+P2C1 G2=A2B2,P2=A2⊕B2 C3=G3+P3C2 G3=A3B3,P3=A3⊕B3 C4=G4+P4C3 G4=A4B4,P4=A4⊕B4 (2)并行进位方式: C1=G1+P1C0 C2=G2+P2G1+P2P1C0 C3=G3+P3G2+P3P2G1+P3P2P1C0

C4=G4+P4G3+P4P3G2+P4P3P2G1+P4P3P2P1C0 其中G1-G4,P1-P4表达式与串行进位方式相同。

39、什么是奇偶校验码?

奇偶校验码用于检验信息在传输、存储和处理过程中出现的错误。奇偶校验码只是一种最简单的检错码,只能检错不能纠错,且仅能检出奇数个错误。 40、简述计算机中采用二进制代码的优点。

(1)技术上容易实现; (2)运算规则简单; (3)可借助于逻辑代数来分析、研究; (4)与其它进制的转换容易。

第三章

单选题

1、下面说法正确的是C

半导体RAM信息可读可写,且断电后仍能保持记忆 半导体RAM属挥发性存储器,而静态的RAM存储信息是非挥发性的 静态RAM、动态RAM都属挥发性存储器,断电后存储的信息将消失 ROM不用刷新,且集成度比动态RAM高,断电后存储的信息将消失 2、存储单元是指:C 存放一个二进制信息位的存储元 存放一个机器字的所有存储元集合 存放一个字节的所有存储元集合 存放两个字节的所有存储元集合 3、采用虚拟存储器的主要目的是B

提高主存储器的存取速度

扩大存储器空间,并能进行自动管理 提高外存储器的存取速度 扩大外存储器的存储空间

4、某SRAM芯片,存储容量为64K×16位,该芯片的地址线和数据线数目为:D 64,16 16,64 64,8 16,16

5、计算机系统中的存贮器系统是指:d RAM存贮器 ROM存贮器 主存贮器 内存贮器和外存贮器

6、交叉存储器实质上是一种(a)存储器,它能执行独立的读写操作 多模块,并行 多模块,串行 整体式,并行 整体式,串行

7、相联存储器是按(c)进行寻址的存储器 地址指定方式 堆栈存取方式 内容指定方式 地址指定与堆栈存取方式结合

8、在主存和CPU之间增加cache的目的是c 增加内存容量 提高内存的可靠性 解决CPU与内存之间的速度匹配问题 增加内存容量,同时加快存取速度 9、存储周期是指b 存储器的读出时间 存储器进行连续读和写操作所允许的最短时间间隔 存储器的写入时间 存储器进行连续写操作所允许的最短时间间隔 判断题 10、存储元存储八位二进制信息,是计算机存储信息的最小单位。错 11、存储器带宽指单位时间里存储器所存取的信息量,是衡量数据传输的重要指标。常用单位有:位/秒或字节/秒。对

12、Cache主要强调大的存储容量,以满足计算机的大容量存储要求。错

13、外存(辅存)主要强调快速存取,以便使存取速度与CPU速度相匹配。错 14、计算机存储器功能是记忆以二进制形式表示的数据和程序。对 填空题

15、 DRAM存储器的刷新一般有(集中式)、(分散式)和(异步式)三种方式,之所以

刷新是因为(有电荷泄漏,需要定期补充)。

16、 虚拟存储器只是一个容量非常大的存储器(逻辑)模型,不是任何实际的(物理)存储器,按照主存-外存层次的信息传送单位不同,虚拟存储器有(段)式、(页)式和(段页式)三类。

17、 虚拟存储器指的是(主存)层次,它给用户提供了一个比实际空间大得多的(虚拟地址)空间。

18、 主存与CACHE的地址映射有(全相联)、(直接)、(组相联)三种方式。

19、 双端口存储器和多模块交叉存储器属于(并行)存储器结构,前者采用(空间并行)技术,后者采用(时间并行)技术。

20、 CPU能直接访问由(CACHE)和(内存),但不能直接访问(外存)。 21、 存储器的技术指标主要有(存储容量)、(存取时间)、(存储周期)和(存储器带宽)。

22、 对存储器的要求是(容量大),(速度快),(成本低),为了解决这三方面的矛盾,计算机采用(多级存储)和体系结构。 计算题

23、CPU执行一段程序时,CACHE完成存取的次数为5000次,主存完成存取的次数为200次。已知CACHE存取周期为40ns,主存存取周期为160ns。分别求CACHE的命中率H、平均访问时间Ta和CACHE-主存系统的访问效率e。

(1)h = 5000/(5000+200) = 96.15%。

(2)ta = h×tc+(1-h)×tm = 40×96.15%+(1-96.15%)×160 = 44.62ns。 (3)e = tc/ta = 40/44.62 = 89.65%。

24、已知cache/主存的效率是85%,平均访问时间为60ns,cache比主存快4倍,求主存的存取周期和cache的命中率。

解:因为:ta = tc / e 所以 :tc = ta×e = 60×0.85 = 510ns (cache存取周期)

因为:e = 1 / [r + (1 – r )H]

tm = tc×r =510 ×4 = 204ns (主存存取周期)

所以: H = 2.4 / 2.55 = 0.94

25、设某RAM芯片,其存储容量为16K×8位,问: 1) 该芯片引出线的最小数目应该是多少? 2) 存储器芯片的地址范围是多少? 解:(1)16K=2的14次方,所以地址线为14根,字长为8位,所以数据线为8根,加上芯片片选信号CS,读信号RD,写信号WR,电源线,地址线,器引出线最小数目应该为27跟。

(2)存储器芯片的地址范围为:0000H~3FFFF。 26、有一个16K×16的存储器,用1K×4的DRAM芯片(内部结构为64×16)构成,设读/写周期为0.1ms,问: 1) 采用异步刷新方式,如单元刷新间隔不超过2ms,则刷新信号周期是多少? 2) 如采用集中刷新方式,存储器刷新一遍最少用多少读/写周期?死时间率多少?

解(1)刷新信号间隔为2MS/64=31.25MS,此即刷新信号周期

(2)设T为读/写周期,且列向16组同时进行刷新,则所需刷新时间为64T,已知T=0.1MS,

则死亡时间率=64T/2000*100%=0.32%。

27、设存储器容量为32M字,字长64位,模块数m=4,分别用顺序方式和交叉方式进行组织。若存储周期T=200ns,数据总线宽度为64位,总线传送周期t=50ns。问:顺序存储器和交叉存储器的平均存取时间、带宽各是多少?

28、某磁盘组共有4个记录面,每毫米5道,每道记录信息为12 288B,最小磁道直径为230毫米,共有275道,磁盘转速为3000转/分。 (1)最低位密度是多少? (2)数据传输率是多少? (3)平均等待时间是多少? (1)11.58b/mm (2)614400B/s (3)10ms

29、某磁盘组有5个记录面,每个记录面的内磁道直径为22cm,外磁道直径为33cm,最大位密度为1600bit/cm,道密度为80道/cm,转速为3600转/分。 (1)计算每条磁道的容量; (2)计算磁盘的数据传输率; (3)计算平均等待时间。 (1)每条磁盘的容量是110525B (2)6631680B/S (3)8.33ms

简答题

30、说出至少三种加速CPU和存储器之间有效传输的措施。

答:主要有: 1) 加长存储器的字长 2) 采用双端口存储器 3) 加入CACHE 4) 采用多体交叉存储器

31、存储保护主要包括哪几个方面? 答:存储保护一般涉及存储区域保护和访问方式保护两大方面。前者主要有 页表保护、键保护、环保护等方式,后者则主要考虑对主存信息使用的读、写、执行三种方式的保护。

32、计算机存储系统分为哪几个层次?

答:计算机存储系统一般指:CPU内的寄存器、CACHE、主存、外存、后备存 储器等五个层次 应用题

33、主存容量为4MB,虚存容量为1GB,则虚存地址和物理地址各为多少位?如页面大小为4KB,则页表长度是多少? 解(1);虚拟容量1GB对应地址为30位; 主存容量4MB对应地址为22位 (2);1GB/4KB=256K

34、CPU执行一段程序时, cache完成存取的次数为2420次,主存完成存取的次数为80次,已知cache存储周期为40ns,主存存储周期为240ns,求cache/主存系统的效率和

平均访问时间。

35、某机器中,已知配有一个地址空间为0000H-3FFFH的ROM区域。现在再用一个RAM芯片(8K×8)形成40K×16位的RAM区域,起始地址为6000H,假定RAM芯片有/CS和/WE 信号控制端。CPU的地址总线为A15-A0,数据总线为D15-D0,控制信号为R/W (读/写),/MREQ (访存),要求:(1) 画出地址译码方案。(2) 将ROM与RAM同CPU连接。

36、用16K×8位的DRAM芯片组成64K×32位存储器,画出该存储器的组成逻辑框图。

37、某机字长8位,用4K*8位的RAM芯片和2K*8位的ROM芯片设计一个容量为16K字的存储器,其中RAM为高8K字,ROM为低2K字,最低地址为0。 (1)地址线和数据线各为多少根? (2)各种芯片的数量是多少?

(3)请画出存储器结构图及与CPU的连接图。 1)地址线14根,数据线8根; (2)2片RAM,1片ROM;

38、

下图为某16位机的主存空间构成示意图,其中RAM为8K*16的随机存储器,ROM位8K*16位的只读存储器。仔细分析该图,并按要求答题。 (1)该存储器最大空间有多少?已经构成的空间有多少?

(2)图中构成的地址空间分布是怎样的?画出地址空间分布图。

某8位机地址16位,用8K*8位的ROM芯片和8K*8位的ram芯片组成存储器,按字节编址,其中RAM的地址为0000H~5FFFH,ROM的地址为6000H~9FFFH。要求: (1)画出存储器空间分布图,并确定需要的RAM以及RAM芯片数量; (2)画出此存储器组成结构图及与CPU的连接图。 (1)图略;需要3片RAM,2片ROM; (2)图略。

第四章

单选题

1、用某个寄存器的值做操作数地址的寻址方式称为(D)寻址。 直接 间接 寄存器 寄存器间接

2、堆栈寻址方式中,设A为累加器,SP为堆栈指示器,MSP为SP所指示的栈顶单元,如果进栈的操作是:(A)-〉MSP, (SP)-1-〉SP, 那么出栈的操作应为: B (MSP)-〉A, (SP)+1-〉SP (SP)+1-〉SP, (MSP)-〉A


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