2014-2015计算机组成原理试题
更新时间:2024-01-18 21:40:01 阅读量: 教育文库 文档下载
贵州大学计算机学院2014—2015年度第一学期期末测试题
计算机组成原理
一、 填空题(共10个小题,每小题2分,共20分)
1、存储 并按 顺序执行,这是冯.诺依曼型计算机的工作原理。 2、假定某数X=-01001010,在计算机内部的表示为10110110,则该数所用的编码方法是 。
3、Cache常用的地址映射方法有 、 和全相联映射。 4、一条机器指令分为 和 字段。
5、指令寻址的基本方式有两种,一种是 寻址方式,另一种是 寻址方式。 6、构成中央处理器的两大部件是 和 。
7、I/O的编址方式可分为 和 两大类,前者需有独立的I/O指令。 8、EPROM是指 擦除,可编程的 存储器。 9、在进行浮点加减法运算时,一般需要完成五个计算步骤: 、尾数求和、 、 舍入处理和判溢出。
10、在微型机系统中,外围设备通过 与主板的系统总线相连。
二、 单项选择题(四个选项中只有一个答案是正确的,共12个小题,每小题2分,共24
分)
1、 负零的补码表示为( )
A.[-0]补=1 00〃〃〃00 B. [-0]补=0 00〃〃〃00 C. [-0]补=0 11〃〃〃11 D. [-0]补=111〃〃〃11 2、在中断响应过程中,CPU保护程序计数器的主要目的是( ) A.使CPU能找到中断服务程序的入口地址 B.为了实现中断嵌套
C.为了使CPU在执行完中断服务程序能回到被中断程序的断点处 D.为了使CPU与I/O设备并行工作 3、堆栈指针SP的内容是( )
A.栈顶地址 B.栈底地址 C.栈顶内容 D.栈底内容 4、在主存和CPU之间增加cache存储器的目的是( )
A.增加内存容量 B.提高内存可靠性
C.解决CPU和主存之间的速度匹配问题 D.增加内存容量,同时加快存取速度 5、总线中地址线的用处是 ( ) A.选择主存单元地址
B.选择进行信息传输的设备 C.选择外存地址
D.指定主存单元和I/O设备接口电路的选择地址 6、某计算机的字长为32位,它的存储容量是64KB,若按字编址,那么它的寻址范围是( ) A.32K B.16K C.16KB D.32KB 7、计算机指令一般包括操作码和地址码两部分,为分析执行一条命令,其( ) A.操作码应存入指令寄存器(IR),地址码应存入程序计数器(PC) B.操作码应存入程序计数器(PC),地址码应存入指令寄存器(IR)
C.操作码和地址码都应存入指令寄存器。 D. 操作码和地址码都应存入程序计数器。
8、假定下列字符码中有奇偶校验位,但没有数据错误。采用奇校验的字符码是( ) A.10111011 B.11111011 C.10000010 D.10101010 9、为了便于实现多级中断,保存现场信息最有效的办法是采用( )
A.通用寄存器 B.堆栈 C.存储器 D.外存 10、操作数所处的位置,可以决定指令的寻址方式。操作数的地址寄存器中,寻址方式为() A.相对寻址 B.直接寻址 C.寄存器寻址 D. 寄存器间接寻址 11、同步控制常用于( )作为其主要控制方式。 A.在速度差异比较大的器件之间 B.微型机的CPU控制中 C.组合逻辑控制的CPU中
D.在速度基本匹配的高速器件之间 12、中断响应时间是指( )
A.从中断处理开始到中断处理结束所用的时间 B.从发出中断请求到中断处理结束后所用的时间 C. 从发出中断请求到进入中断处理所用的时间 D.从中断处理结束到再次中断请求的时间
三、 判断题(10题,每题1分,共10分)
1、在中央处理器中,运算器可以向控制器发出命令进行运算操作。( ) 2、在计算机系统中,构成虚拟存储器只需要一定的硬件资源便可实现。( ) 3、使Cache命中率最高的替换算法是是替换最近最少使用的块算法LRU。( ) 4、一个更高级的中断请求一定可以中断另一个中断处理程序的执行。( ) 5、CPU响应DMA请求的时间是必须在一条指令执行完毕。( ) 6、流水线并不能减少单条指令的执行时间,但却能提高吞吐率。( ) 7、计算机中的外围设备是指输入/输出设备。( ) 8、全相联映射的地址转换速度快,但冲突概率较高。( )
9、在写操作时,对Cache与主存单元同时修改的方法称作写回发。( )
10、大多数微机总线由地址总线、数据总线和控制总线组成,因此,它们是三总线结构的。( )
四、 简答题(共20分,每小题5分)
1、 简述一次DMA处理的全过程,并说明在处理过程中CPU所完成的工作。
2、 指令和数据都以什么形式存放在主存?如何区分从主存取出的是指令还是数据。
3、 常见的集中式总线控制有几种? 哪种方式响应时间最快?哪种方式对电路故障最敏
感?
4、 CPU包括哪几个工作周期? 每个工作周期的作用是什么?
五、 分析题(共26分)
1、 某机器指令字长12位,每个地址段3位,提出一种字段分配方案,使该机指令系统能
有6条三地址指令和8条二地址指令。(4分)
2、 设机器数字长为16位,采用一位符号位。写出下列各种情况下它能表示数的范围。(8
分) (1) (2) (3) (4)
无符号数;
原码表示的定点小数; 补码表示的定点小数; 补码表示的定点整数。
3、 用64K×1位的DRAM芯片(芯片内是四个128×128的结构),构成256K×16位存储
器。问:
(1) 总共需要多少块芯片? (2) 采用分散刷新方式,如单元刷新间隔不超过2ms,则刷新信号的周期是多少?(6
分)
4、CPU结构如图所示,其中有一个累加寄存器AC,一个状态条件寄存器,各部分之间的连线表示数据通路,箭头表示信息传送方向。(8分) (1).标明图中四个寄存器的名称。
(2).简述指令从主存取到控制器的数据通路。
(3).简述数据在运算器和主存之间进行存 / 取访问的数据通路。
主存储器
a b AC d ALU 状态寄存器 操作控制器 c
一、填空题
1、程序 地址 2、补码
3、直接映射 组相联映射 4、操作码 地址码 5、顺序 跳跃 6、运算器 控制器
7、独立编址 统一编址(必须按顺序填) 8、 可读
9、对阶 规格化(必须按顺序填) 10、适配器(接口电路) 二、单项选择题
1——5 BCACD 6——10 BCBBD 11——12 DC 三、判断题
1——5 ××√×× 6——10√×××× 四、简答题
1、DMA预处理:接收到DMA请求后,CPU向DMA控制器传送设备号、传送字数、主存缓冲区首地址等信息。(2分)
数据传送过程:CPU转去其他工作。DMA控制数据的传送过程,不断的把数据主存缓冲区和外设之间传递,每传递一个单位计数器就减1,直到计数器为0,完成本次传送。(2分)
DMA后处理:在接到DMA的中断请求后,CPU转去执行DMA后处理,检查传送是否完成,清空DMA工作寄存器,释放主存缓冲区等。(1分)
2、指令和数据都以二进制的形式存放在主存。(1分) 计算机区分指令和数据有以下两种方法:
通过不同的时间段来区分指令和数据,即在指令阶段(或取指微程序)取出的为指令,在执行指令阶段(或相应微程序)取出的即为数据。(2分)
通过地址来源区分,由PC提供存储单元地址的取出的是指令,由指令地址码部分提供存储单元地址的取出的是操作数。(2分)
3、(1)链式查询方式(2)计数器定时查询方式(3)独立请求方式(3分) 独立请求方式响应时间最快。(1分) 链式查询方式对电路故障最敏感。(1分)
4、 CPU包括4个工作周期:取指周期、间址周期、执行周期、中断周期。(2分)
取指周期:从存储器中取出指令放在IR;间址周期:取有效地址;执行周期:执行各条不同指令的功能;中断周期:保护断点。(3分) 六、 分析题
1、 若采用定长操作码时,三地址指令格式如下: CP(3位) A1(3位) A2(3位) A3(3位) 二地址指令和三地址指令最多只能有8条,若采用变长(扩展)操作码时,三地址指令格式仍为上图所示,但操作码的长度可随地址码的个数而改变。 2、(1)0~216-1,即0~65535 (2)1-215~-(1-215) (3)1-215~1
(4)215-1~-215,即32767~32768 3、(1)a为数据缓冲寄存器MDR ,b为指令寄存器 IR ,c为主存地址寄存器MAR,d为程序计数器PC。(4分)
(2)取指令的数据通路:PC→MAR→MM→MDR→IR(2分)
(3)数据从主存取出的数据通路(设数据地址为X):X→MAR→MM→MDR→AC→ALU
数据存入主存的数据通路(设数据地址为Y):Y→MAR,AC→MDR→MM(2分)
(4)215-1~-215,即32767~32768 3、(1)a为数据缓冲寄存器MDR ,b为指令寄存器 IR ,c为主存地址寄存器MAR,d为程序计数器PC。(4分)
(2)取指令的数据通路:PC→MAR→MM→MDR→IR(2分)
(3)数据从主存取出的数据通路(设数据地址为X):X→MAR→MM→MDR→AC→ALU
数据存入主存的数据通路(设数据地址为Y):Y→MAR,AC→MDR→MM(2分)
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