2021年西北工业大学计算机科学与技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷B(有答案)

2021年西北工业大学计算机科学与技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷B（有答案）

一、选择题

1、假设寄存器R中的数值为200，主存地址为200和300的地址单元中存放的内容分别是300和400，则（ ）访问到的操作数为200。

I.直接寻址200

Ⅱ.寄存器间接寻址（R）

Ⅲ.存储器间接寻址（200）

Ⅳ.寄存器寻址R

A.I、IⅣ B.Ⅱ、Ⅲ C.Ⅲ、IV D.只有Ⅳ

2、某计算机按字节编址，指令字长固定且只有两种指令格式，其中三地址指令29条，二地址指令107条，每个地址字段为6位，则指令字长至少应该是（ ）。

A.24位 B.26位 C.28位 D.32位

3、有如下C语言程序段：（ ）

short si=-32767；unsigned short usi=si；执行上述两条语句后，usi的值为

A.-32767 B.32767 C.32768 D.32769

4、下列为8位移码机器数[x]移，当求[-x] 移时，（ ）将会发生溢出。

A.11111111 B.00000000 C.10000000 D.011l1l11

5、串行运算器结构简单，其运算规律是（ ）。

A.由低位到高位先行进行进位运算

B.由低位到高位先行进行借位运算 C.由低位到高位逐位运算

D.由高位到低位逐位运算

6、若数据在存储器中采用以低字节地址为字地址的存放方式（小端存储），则十六进制数12345678H按自己地址由小到大依次存为（ ）。

A.12345678 B.87654321 C.78563412 D.34127856

7、主存与Cache间采用全相联映射方式，Cache容量4MB，分为4块，每块lMB，主存容量256MB。若主存读/写时间为30ms，Cache的读/写时间为3ns，平均读/写时间为3.27ms，则Cache的命中率为（ ）。

A.90% B.95% C.97% D.99%

8、下列关于计算机操作的单位时间的关系中，正确的是（ ）。

A.时钟周期>指令周期>CPU周期

B.指令周期CPU周期>时钟周期

C.CPU周期>指令周期>时钟周期

D.CPU周期>时钟周期>指令周期

9、指令寄存器的位数取决（ ）。

A.存储器的容量 B.指令字长 C.机器字长人 D.存储字长

10、关于同步控制说法正确的是（ ）。

A.采用握手信号

B.由统一时序电路控制的方式

C.允许速度差别较大的设备一起接入工作

D.B和C 11、在（ ）结构中，外部设备可以和主存储器单元统一编址。

A.单总线 B.双总线 C.三总线 D.以上都可以

12、在程序执行过程中，（ ）控制计算机的运行总是处于取指令、分析指令和执行指令的循环之中。

A.控制器 B.CPU C.指令存储器 D.指令译码器

13、指令寄存器中寄存的是（ ）

A.下一条要执行的指令

B.已执行完了的指令

C.正在执行的指令

D.要转移的指令

14、中断服务程序的最后一条指令是（ ）。

A.转移指令

B.出栈指令

C.中断返回指令

D.开中断指令

15、流水线中有3类数据相关冲突：写后读相关、读后写相关、写后写相关。那么下列3组指令中存在读后写相关的是（）。

A.I1，SUB R1，R2，R3；（R2）-（R3）→R1

I2，ADD R4，R5，R1；（R5）+（R1）→R4

B. I1，STA M，R2； （R2）→M，M为主存单元

I2，ADD R2，R4，R5；（R4）+（R5）→R2 C.I1，MULR3，R2，R1；（R2）×（R3）→R3

I2，SUB R3，R4，R5；（R5）-（R4）→R3

D.以上都不是

二、填空题

16、计算机系统中，根据应用条件和硬件资源不同，数据传输方式可采用：_______传送、_______传送和_______、传送。

17、双端口存储器和多模块交叉存储器属于________存储器结构。前者采用________技术，后者采用________技术。

18、并行I/O接口_______和串行I/O接口_______是两个目前最具权威性和发展前景的标准接

19、计算机软件一般分为两大类：一类叫________，另一类叫________操作系统属于________类。

20、形成指令寻址的方式，称为指令寻址方式，有顺序寻址和_______寻址两种，使用_______来跟踪。

21、CPU能直接访问______和______但不能直接访问磁盘和光盘。

22、RISC的中文含义是________，CISC的中文含义是________。

23、不同机器有不同的_________RISC指令系统是_________指令系统的改进。

24、直接内存访问（DM）方式中，DM控制器从CPU完全接管对_______的控制，数据交换不经过CPU，而直接在内存和_______之间进行。

25、RISC的中文含义是______，CISC的中文含义是______

三、名词解释题

26、系统指令：

27、数据帧：

28、循环码：

29、单独编址：

四、简答题

30、简要说明通用I/O标准接口SCSI的性能特点。

31、计算机指令中一般包含哪些字段？各有什么作用？

32、总线的一次信息传送过程大致分哪几个阶段？

33、何谓CRT的显示分辨率、灰度级？

五、计算题

34、将下列十进制数表示成浮点规格化数，阶码4位（包含一位阶符），分别用补码和移码表示；尾数9位（包含一位数符），用补码表示。

1）27/64。

2）-27/64。

35、一台8位微机的地址总线为l6条，其RAM存储器容量为32KB，首地址为4000H，且地址是连续的，可用的最高地址是多少？

36、某磁盘存储器转速为3 000r/min，共有4个记录面，5道/mm，每道记录信息为12 288B，最小磁道直径为230mm，共有275道。试问：

1）磁盘存储器的容量是多少？

2）最高位密度与最低位密度是多少？

3）磁盘数据传输率是多少？

4）平均等待时间是多少？

5）给出一个磁盘地址格式方案。

六、综合题

37、设浮点数字长32位，其中阶码部分8位（含l位阶符），尾数部分24位（含1位数符），当阶码的基值分别是2和16时：

1）说明基值2和16在浮点数中如何表示。 2）当阶码和尾数均用补码表示，且尾数采用规格化形式时，给出这两种情况下所能表示的最大正数真值和非零最小正数真值。

3）在哪种基值情况下，数的表示范围大？

4）两种基值情况下，对阶和规格化操作有何不同？

38、设某机器共能完成120种操作，CPU共有8个通用寄存器，且寄存器都为12位。主存容量为16K字（机器采用按字寻址），采用寄存器-存储器型指令。

1）欲使指令可直接访问主存的任意地址，指令字长应取多少位？

2）若在上述设计的指令字中设置一寻址特征位X，且X=0表示某个寄存器作为基址寄存器，试画出指令格式。试问采用基址寻址可否访问主存的任意单元？为什么？如不能，提出一种方案，使得指令可访问主存的任意位置。

3）若存储字长等于指令字长，且主存容量扩大到64K字，在不改变硬件结构的前提下，可采用什么方法使得指令可访问存储器的任意位置。

39、现有4级流水线，分别完成取指、指令译码并取数、运算、回写4步操作，假设完成各部操作的时间依次为100ns，100ns，80ns，50ns。试问：

1）流水线的操作周期应设计为多少？

2）试给出相邻两条指令发生数据相关的例子（假设在硬件上不采取措施），试分析第2条指令要推迟多少时间进行才不会出错？

3）如果在硬件设计上加以改进，至少需要推迟多少时间？

参考答案

一、选择题

1、D

2、A

3、D

4、B

5、C

6、C

7、D

8、B

9、B

10、B

11、A

12、A

13、C，

14、C

15、B

二、填空题

16、并行 串行 复用

17、并行 空间并行 时间并行