《计算机组成原理》武汉大学2009级期末考试试题B类A卷+答案

《计算机组成原理》武汉大学2009级期末考试试题B类A卷+答案

武汉大学计算机学院

2010-2011学年第一学期2009级《计算机组成原理》

期末考试试题B类A卷(闭卷)

学号_____________ 班级 _________ 姓名_____________ 成绩________

一、单项选择题（每小题2分，共20分）

1、定点数运算发生溢出时应该 _________。

A．输出错误信息 B．舍入处理

C．向左规格化 D．向右规格化

2、尾数采用补码的浮点数运算中，出现 ______ 情况应该进行规格化处理。

A．符号位与最高数值位不同 B．符号位与最高数值位相同

C．符号位与最低数值位不同 D．符号位与最低数值位相同

3、SRAM写入数据的条件是 _______。

A．AB有效比R/W#＝0早到达 B．AB有效与R/W#＝0同时到达

C．AB有效比R/W#＝0迟到达 D．AB有效与ADS#＝0同时到达

4、DRAM地址分两次输入（行选通RAS#、列选通CAS#）的目的是____。

A．提高速度 B．减少芯片引出线 C．刷新 D．电平需要

5、半导体存储器速度最快的是 ________。

A．EPROM B．DRAM C．SRAM D．FLASH MEMORY

6、多体交叉存储器主要解决的问题是 _________。

A．扩充主存储器的容量 B．提高主存储器数据传输率

C．减少主存储器芯片数量 D．简化线路结构

7、某主机的Cache容量是256块，采用直接映像方式，主存中的第i块将会映像到Cache的第 _________ 块中。

A．256 B．i(mod256) C．i D．i+1

8、在磁盘存储器中，以下正确的描述是 _______。

A．各磁道的位密度相等 B．内圈磁道的位密度较大

C．外圈磁道的位密度较大 D．内外圈磁道的位密相等

9、FM的编码效率是 _______。

A．50％ B．25％ C．75％ D．100％

10、DLL磁记录方式的优点是 _______。

A．自同步能力强 B．抗干扰能力强且存储密度高

C．读写电路简单 D．可以提高磁盘传输率

二、运算方法与运算器分析题（共20分）

某机字长32位，浮点表示时，阶码占8位，尾数占24位，各包含一位符号位，问： ① 带符号定点小数的最大表示范围是多少? （4分）

② 带符号定点整数的最大表示范围是多少? （4分）

③ 浮点表示时，最大的正数是多少? （4分）

④ 浮点表示时，最大的负数是多少? （4分）

⑤ 浮点表示时，最小的规格化正数是多少? （4分）

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三、指令系统与控制器设计题（共20分）

设有一台计算机，其指令长度为16位，指令格式如下：

15 11 10 8 7 6 5 0

OP R M D

其中OP为操作码，占5位；R为寄存器编号，占3位，可有8个寄存器; M为寻址方式，占2位，与D一起决定源操作数，规定如下：

M=00，为立即寻址，D为立即数；

M=01，为相对寻址，D为位移量；

M=10，为变址寻址，D为位移量；

假定要执行的指令为加法指令，存放在001000单元中，D的值为01，该指令执行前存储器和有关寄存器的存储情况如图一所示，其中地址码和数据是八进制表示。 15 10 9 8 0

001002

变址寄存器

000015

R0

002001 002002 寄存器和存储器的数据 在以下几种情况下，该指令执行后，R0和PC的内容为？ 若M=00，(R0)= (1) ； （5分） 若M=01，(R0)= (2) ； （5分） 若M=10，(R0)= (3) ； （5分） （5分）

图一 寄存器与存储器状态图

四、存储系统与存储结构分析题（共20分）

一个虚拟存储器有8个页面，页面大小为1 024字，内存有4个页面框架，页面的内容为：

虚页号 0 1 2 3 4 5 6 7

实页号 3 1 - - 2 - 0 -

对应以下虚拟地址的主存地址是什么？哪些虚拟地址将引起页面失效？

（1）0 （2）3728 （3）1023 （4）1025 （5）4096

五、输入输出系统设计题（共20分）

下图是一模型机的中断方式输入输出的示意图，图中EI和IM分别为接口和主机的屏蔽触发器，IR为中断请求触发器，当从外部设备输入数据时，说明图中标号①到⑩的动作含意。

CPU I/O接口 I/O设备

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参考答案

一、单项选择题（每小题2分，共20分）

1、A 2、B 3、A 4、B 5、C

6、B 7、B 8、B 9、A 10、B

二、运算方法与运算器分析题（共20分）

①用原码表示时，带符号定点小数的最大表示范围是：－(1－2－31)～1－2－31 用补码表示时，带符号定点小数的最大表示范围是：－1～1－2－31

②用原码表示时，带符号定点整数的最大表示范围是：－(231－1)～231－1 用补码表示时，带符号定点整数的最大表示范围是：－231～231－1

③浮点表示时，最大的正数是： (1－2－23)×2127

④浮点表示时，最大的负数是：

规格化：－(2－1＋2－23)×2－128 ； 非规格化：－2－23×2－128

⑤浮点表示时，最小的规格化正数是：2－1×2－128

三、指令系统与控制器设计题（共20分）

解：从001000单元中的10～8位可知，指令使用R0寄存器，指令为加法指令。

(1)M=00时，为立即寻址，D为立即数01。

运算结果=(R0)＋D=000015＋01=000016，(R0)=000016。

(2)M=01时，为相对寻址，D为位移量， 操作数地址=(PC)＋D= 001001＋01=001002 运算结果=(R0)＋(001002)=000015＋001150 =001165， (R0)=001165。

(3)M=10时，为变址寻址，D为位移量， 操作数地址=(变址寄存器)＋D= 001002＋01=001003

运算结果=(R0)＋(001003)=000015＋001250 =001265， (R0)=001265。

(4)无论寻址方式如何，指令执行后，PC的内容自动加一，指向下一单元的指令。 所以(PC)=001001

四、存储系统与存储结构分析题（共20分）

答:

（1）0地址对应于的实页面为3、页内地址0，所以主存地址是：11 0000000000=C00H

（2）3728÷1024=3 656，虚页面3将引起页面失效。

（3）1023÷1024=0 1023 虚页面0地址对应的实页面为3、页内地址1023； 所以主存地址是：11 1111111111=FFFH

（4）1025÷1024=1 1 虚页面1地址对应的实页面为1、页内地址1； 所以主存地址是：01 0000000001=401H

（5）4096÷1024=4 0 虚页面4地址对应的实页面为2、页内地址0； 所以主存地址是：10 0000000000=800

五、输入输出系统设计题（共20分）

《计算机组成原理》武汉大学2009级期末考试试题B类A卷+答案

答：

① 由程序启动外部设备，将外部设备接口“忙”标志置“1”；

② 接口向外发出启动信号；

③ 数据从外设传送到接口；

④ 设备动作结束，给接口“就绪”信号；

⑤ 允许中断EI触发器为“1”接口向CPU发中断请求信号；

⑥ 一条指令完成后CPU检查中断请求，并置“1”中断请求触发器IR；

⑦ 若中断屏蔽触发器IM为“0”，CPU受理外设中断时，向外设发出响应关中断； ⑧ 转向设备中断服务程序入口；

⑨ 中断服务程序通过I/O指令把接口数据送CPU寄存器；

⑩ CPU发出控制信号将接口中“忙”触发器BS，“准备好”触发器RD复位，以便

下次输入。

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