哈工大计算机组成原理试卷1及答案
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哈工大学年秋季学期计算机组成原理试题一、填空(12分)1.某浮点数基值为2,阶符1位,阶码3位,数符1位,尾数7位,阶码和尾数均用补码表示,尾数采用规格化形式,用十进制数写出它所能表示的最大正数,非0最小正数,最大负数,最小负数。
2.变址寻址和基址寻址的区别是:在基址寻址中,基址寄存器提供,指令提供;而在变址寻址中,变址寄存器提供,指令提供。
3.影响流水线性能的因素主要反映在和两个方面。
4.设机器数字长为16位(含1位符号位)。
若1次移位需10ns,一次加法需10ns,则补码除法需时间,补码BOOTH算法最多需要时间。
5.CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫,它通常包含若干个,而后者又包含若干个。
组成多级时序系统。
二、名词解释(8分)1.微程序控制2.存储器带宽3.RISC4.中断隐指令及功能三、简答(18分)1. 完整的总线传输周期包括哪几个阶段?简要叙述每个阶段的工作。
2. 设主存容量为1MB,Cache容量为16KB,每字块有16个字,每字32位。
(1)若Cache采用直接相联映像,求出主存地址字段中各段的位数。
(2)若Cache采用四路组相联映像,求出主存地址字段中各段的位数。
3. 某机有五个中断源,按中断响应的优先顺序由高到低为L0,L1,L2,L3,L4,现要求优先顺序改为L3,L2,L4,L0,L1,写出各中断源的屏蔽字。
4. 某机主存容量为4M ×16位,且存储字长等于指令字长,若该机的指令系统具备120种操作。
操作码位数固定,且具有直接、间接、立即、相对四种寻址方式。
(1)画出一地址指令格式并指出各字段的作用;(2)该指令直接寻址的最大范围;(3)一次间址的寻址范围;(4)相对寻址的寻址范围。
四、(6分)设阶码取3位,尾数取6位(均不包括符号位),按浮点补码运算规则计算 [25169⨯] + [24)1611(-⨯]五、画出DMA 方式接口电路的基本组成框图,并说明其工作过程(以输入设备为例)。
计算机组成原理期末考试试题及答案(五套)计算机组成原理试题(一)一、选择题(共20分,每题1分)1.零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址,它的操作数来自______。
A.立即数和栈顶;B.暂存器;C.栈顶和次栈顶;D.累加器。
2.______可区分存储单元中存放的是指令还是数据。
A.存储器;B.运算器;C.控制器;D.用户。
3.所谓三总线结构的计算机是指______。
A.地址线、数据线和控制线三组传输线。
B.I/O总线、主存总统和DMA总线三组传输线;C.I/O总线、主存总线和系统总线三组传输线;D.设备总线、主存总线和控制总线三组传输线.。
4.某计算机字长是32位,它的存储容量是256KB,按字编址,它的寻址范围是______。
A.128K;B.64K;C.64KB;D.128KB。
5.主机与设备传送数据时,采用______,主机与设备是串行工作的。
A.程序查询方式;B.中断方式;C.DMA方式;D.通道。
6.在整数定点机中,下述第______种说法是正确的。
A.原码和反码不能表示 -1,补码可以表示 -1;B.三种机器数均可表示 -1;C.三种机器数均可表示 -1,且三种机器数的表示范围相同;D.三种机器数均不可表示 -1。
7.变址寻址方式中,操作数的有效地址是______。
A.基址寄存器内容加上形式地址(位移量);B.程序计数器内容加上形式地址;C.变址寄存器内容加上形式地址;D.以上都不对。
8.向量中断是______。
A.外设提出中断;B.由硬件形成中断服务程序入口地址;C.由硬件形成向量地址,再由向量地址找到中断服务程序入口地址D.以上都不对。
9.一个节拍信号的宽度是指______。
A.指令周期;B.机器周期;C.时钟周期;D.存储周期。
10.将微程序存储在EPROM中的控制器是______控制器。
A.静态微程序;B.毫微程序;C.动态微程序;D.微程序。
11.隐指令是指______。
计算机组成原理习题含参考答案一、单选题(共90题,每题1分,共90分)1、在下列寻址中,()寻址方式需要先运算再访问主存。
A、间接B、直接C、变址D、立即正确答案:C2、在链式查询方式下,若有N个设备,则()oA、只需一条总线请求线B、需要N条总线请求线C、视情况而定,可能一条,也可能N条总线请求线D、以上说法都不对正确答案:A3、以下有关I/O端口的叙述中,错误的是()oA、I/O接口中有命令端口、状态端口、数据端口B、I/O接口中命令端口和状态端口不能共用同一个C、I/O接口中程序可访问的寄存器被称为I/O端口D、I/O端口可以和主存统一编号,也可以单独编号正确答案:B4、用移码表示浮点数的阶码,其好处是()。
A、便于求阶差B、便于用比较电路比较阶的大小C、提高运算精度D、便于判别溢出正确答案:B5、在取指操作结束后,程序计数器中存放的是()。
A、程序中指令的数量B、当前指令的地址C、已经执行指令的计数值D、下一条指令的地址正确答案:D6、微指令格式分为水平型和垂直型,水平型微指令的位数(),用它编写的微程序()。
A、较短,较少B、较长,较短C、较多,较长D、较少,较短正确答案:B7、用二地址指令来完成算术运算时,其结果一般存放在()。
A、其中一个地址码提供的地址中B、栈顶C、累加器(ACC)中D、以上都不对正确答案:A8、为了缩短指令中某个地址段(或地址码)的位数,有效的方法是采取()。
A、变址寻址B、间接寻址C、立即寻址D、寄存器寻址正确答案:D9、从计算机系统结构上讲,机器语言程序员所看到的机器属性是()oA、编程要用到的硬件组织B、计算机硬件的全部组织C、计算机软件所要完成的功能D、计算机各部件的硬件实现正确答案:A10、用于笔记本电脑的大容量存储器是()oA、U盘B、软磁盘C、固态盘D、磁带正确答案:C11、D/A转换是()。
A、把数字量转换为模拟量,把转化结果输出计算机B、把计算机输出的模拟量转化为数字量C、把模拟量转化为数字量,把数字量输入到计算机D、把计算机输出的模拟量转为数字量正确答案:A12、程序P在机器M上的执行时间是20秒,编译优化后,P执行的指令数减少到原来的70%,而CP1增加到原来的1.2倍,则P在M上的执行时间是()oA、16.8秒B、8.4秒C、117秒D、14秒正确答案:A13、以下说法错误的是()oA、计算机的机器字长是指数据存储与运算的基本单位B、寄存器由触发器构成C、计算机中一个字的长度都是32位D、磁盘可以永久性存放数据和程序正确答案:C14、主设备通常指()oA、掌握总线权的设备B、发送信息的设备C、主要的设备D、接收信息的设备正确答案:A15、字长12位,用定点补码规格化小数表示时,所能表示的正数范围是()OA、1/2-(1-2-11)B、(1/2+2-11)-(1-2-11)C、2-11-(1-2-11)D、2-12-(1-2-12)正确答案:A16、ASCI1码是对()进行编码的一种方案。
《计算机组成原理》测试试题库参考答案一、填空题1、电子模拟计算机,电子数字计算机2、软件3、 [X]补= 1.0011 。
4、__00.0**___或__11.1**___5、__字节__。
6、_读写存储器和只读存储器7、__二___8、__指令的操作码__9、___状态___和__控制信息___10、__相容__11、算术运算和逻辑运算12、__中断处理优先级__13、___调用___14、 [X]原=_1.001101__,[X]补=_1.110011_。
15、___加法器__16、__地址__和___控制__17、_01.***__或_10.***_18、_操作码___和__地址码__19、___同步___和__异步___20、__并行___接口和 __串行___ 接口两大类。
21、___FIFO___和___LRU__22、 16 , 16i23、1010124、 [X]补= 11110101 。
25、动态RAM26、主存读/写周期27、局部性原理28、 25629、系统30、溢出标志位(V)31、控制存储器、微指令寄存器和地址转移逻辑32、微指令33、系统内部各大部件34、解决CPU和主存之间的速度匹配问题35、光盘存储器36、中断允许、中断屏蔽37、快速性、准确性、通用性、和逻辑性38、数据和程序39、__1946 _40、网络化计算机系统、分布式计算机系统和智能化计算机系统等方向发展__。
41、_自动化程度_42、_存储器、运算器、控制器、_输入设备和输出设备__43、_运算器和控制器_44、_机器数的二进制位数__。
45、_运算器和控制器_46、__指挥、协调机器个部分工作47、主存储器和外存储器48、_指一台计算机上的程序不加任何修改可在另一台计算机上正确运行的特性__49、__字长、主频、存储容量、兼容性、数据传送速率__50、__机器语言_51、__汇编语言__52、__一种符号语言_53、__变程容易、修改调试方便_54、__能直接被机器识别_55、_速度快、价格高__56、__灵活性好、但速度较慢_57、__指令系统___58、__计算机系统的某功能可以由硬件也可以由软件实现,在逻辑功能上是等价的59、860、可显示字符和控制字符二、单项选择题1—5BDBAC 6—10 BADAB 11—15 ADCBB 16—20 CBADC21—25 DCDCC 26—30 ACCBA 31—35 BDACD 36—40 DCACA41—45 CCCCA 46—50 CBCBD三、判断题(对的打“√”,错的打“×”)1、×2、√3、×4、×5、√6、×7、×8、×9、√10、×11、×12、×13、×14、√15、×16、×17、√18、×19、√20、×21、×22、×23、√24、×25、√26、×27、×28、√29、×30、√四、名词解释1、存储程序的工作方式答:将计算机需进行的工作事先编写成程序,存入计算机中,运行程序时计算机自动进行工作。
哈尔滨工程大学2004年招收研究生入学考试试题科目名称:计算机组成原理一判断题(每小题1分,共10分)1.组成主存的存储芯片选逻辑对CPU是“透明”的2.大、中型计算机为了简化内部通路结构,多采用总线系统结构。
3.不能用逻辑运算指令处理数据值型数据。
4.在循环效验码CRC中,余数的出错模式只与生成多项式G(X)的选择有关,而与待编信息M(X)无关。
5.磁盘盘面上各磁道位密度不同,而磁道总容量相同。
6.用子程序的第一个字单元存放返回地址,能够支持子程序的递归和联锁递归。
7.CPU从主存读出的信息,究竟是作为数据送运算器处理,还是作为指令送指令寄存器存放,取决于访存地址是否由程序计数器PC提供。
8.用变形补码判断溢出的法则同样适用于原码运算。
9.通道访问内存的优先级别高于CPU。
10.机器的基本字长是指对内存进行一次读写操作的位数。
二填空题1.转子指令与无条件转移指令在操作上的不同之处在于2.对源程序的处理有和两种基本方式。
3.程序计数器应具有功能和的功能,以支持程序的顺序执行和程序转移。
4.要求海明校验码能发现并纠正一位错,若待编的有效信息k位,增设r位校验位,则应满足的关系式是。
若k=8,则r=,组成海明码。
5.所谓随机存取的含义有两个要点:其一是其二是6. 一个字节的机器数,若为无符号数,则表示数的范围为若为补码定点整数,则表示数的范围为;若为补码定点小数,则表示数的范围为。
7. 扩展型变址寻址方式可有和两类。
8. 描述硬盘的工作速度,可以用三个指标分别反映三种工作阶段的速度。
三个指标分别是、和。
9. 大多数主存储器采用的校验方法是,它的码距d为。
三单项选择题1.十进制数7和9的8421码之间的“距离”为()。
① 1 ②2 ③3 ④42.堆栈的操作原则是()。
①单端固定②双端固定③双端浮动④随机存取3. 在原码不恢复余数除法(又称原码加减交替法)的算法中,()。
①每部操作后,若不够减,则需恢复余数②若为负商,则恢复余数③整个算法过程中,从不恢复余数④仅当最后一步不够减时,才恢复一次余数4. 在三级存储体系结构中,主存与Cache之间的信息调度过程,对()是不透明的。
计算机组成原理试题答案及解析一、单选题1. What is the primary function of the control unit in a computer?A. Performing arithmetic calculationsB. Managing the execution of instructionsC. Storing data for future useD. Controlling the input/output devicesAnswer: BExplanation: The control unit is responsible for managing the execution of instructions in a computer. It coordinates the activities of all the other components and ensures that instructions are executed in the correct sequence.2. Which of the following is an example of a volatile memory?A. Hard disk driveB. Solid-state driveC. Flash memoryD. Random-access memory (RAM)Answer: DExplanation: Random-access memory (RAM) is an example of volatile memory, which means that its contents are lost when the power to thecomputer is turned off. Unlike permanent storage devices like hard disk drives or solid-state drives, RAM is used for temporary data storage during program execution.3. What is the purpose of the arithmetic logic unit (ALU) in a computer?A. Storing program instructionsB. Executing arithmetic and logic operationsC. Controlling the input/output devicesD. Managing the memory hierarchyAnswer: BExplanation: The arithmetic logic unit (ALU) is responsible for performing arithmetic and logic operations in a computer. It can perform operations such as addition, subtraction, multiplication, division, and logical comparisons.4. Which of the following is not a valid addressing mode in computer architecture?A. Immediate addressingB. Direct addressingC. Indirect addressingD. Parallel addressingAnswer: DExplanation: Parallel addressing is not a valid addressing mode in computer architecture. The other three options (immediate, direct, and indirect addressing) are commonly used in programming to access memory locations or operands.5. Which of the following is not a characteristic of a reduced instruction set computer (RISC)?A. Simple instructionsB. Large instruction setC. Load/store architectureD. Fixed instruction lengthAnswer: BExplanation: A reduced instruction set computer (RISC) is characterized by its simple instructions, load/store architecture (data must be loaded into registers before operations can be performed), and fixed instruction length. The term "reduced" in RISC refers to the reduced complexity of the instructions, not the size of the instruction set.二、多选题1. Which of the following are examples of secondary storage devices? (Select all that apply)A. Hard disk drive (HDD)B. Random-access memory (RAM)C. Solid-state drive (SSD)D. Optical disc drive (ODD)Answer: A, C, DExplanation: Secondary storage devices are used for long-term storage and include hard disk drives (HDDs), solid-state drives (SSDs), and optical disc drives (ODDs). Random-access memory (RAM) is a type of primary storage, not secondary storage.2. Which of the following components are part of the von Neumann architecture? (Select all that apply)A. Central processing unit (CPU)B. Control unit (CU)C. Input/output devicesD. MemoryAnswer: A, B, DExplanation: The von Neumann architecture includes the central processing unit (CPU), control unit (CU), and memory. Input/output devices are not considered part of the von Neumann architecture.3. Which of the following are advantages of a pipelined processor? (Select all that apply)A. Increased throughputB. Decreased latencyC. Simpler designD. Reduced power consumptionAnswer: A, B, DExplanation: Pipelining allows for increased throughput (more tasks completed per unit of time), decreased latency (each task takes less time to complete), and reduced power consumption (as tasks are divided into smaller stages and can be executed concurrently).4. Which of the following statements about cache memory is true? (Select all that apply)A. It is faster than primary memory.B. It is smaller than primary memory.C. It stores frequently used data.D. It is volatile.Answer: A, B, CExplanation: Cache memory is faster than primary memory (such as RAM), smaller in size, and stores frequently used data to reduce the access time for the CPU. However, cache memory is not volatile - it retains its contents even when the power is turned off.5. Which of the following are examples of input devices? (Select all that apply)A. KeyboardB. MonitorC. MouseD. PrinterAnswer: A, CExplanation: Input devices are used to enter data or commands into a computer system. Examples of input devices include keyboards and mice, which allow users to input text or interact with software. Monitors and printers are output devices.三、解析1. Control unit: The control unit is an essential component of a computer system. Its primary function is to manage the execution of instructions and coordinate the activities of other hardware components. It ensures that instructions are fetched, decoded, and executed in the correct sequence. The control unit communicates with the arithmetic logic unit (ALU), memory, and input/output devices to carry out the instructions provided by the program.2. Volatile memory: Volatile memory, like random-access memory (RAM), is a type of computer memory that loses its contents when the power is turned off. Unlike permanent storage devices such as hard disk drives or solid-state drives, volatile memory is used for temporary data storage during program execution. RAM allows data to be quickly read from and written to, making it ideal for storing active program instructions and data.3. Arithmetic logic unit (ALU): The arithmetic logic unit (ALU) is responsible for performing arithmetic and logic operations in a computer. Itcan perform operations such as addition, subtraction, multiplication, division, and logical comparisons. The ALU receives inputs from registers within the central processing unit (CPU) and performs calculations based on these inputs. The result of the operation is then stored back in the registers for further processing or output.4. Addressing modes: Addressing modes are used in computer architecture to specify how to access memory locations or operands in an instruction. Some common addressing modes include immediate addressing (data is directly specified in the instruction), direct addressing (the operand is specified by its memory address), and indirect addressing (the memory address of the operand is stored in a register). These addressing modes allow for efficient retrieval and manipulation of data during program execution.5. Reduced instruction set computer (RISC): A reduced instruction set computer (RISC) is a type of computer architecture that emphasizes simplicity and efficiency in instruction execution. RISC processors use a small set of simple instructions, with each instruction typically performing a single operation. This simplifies the design of the processor and allows for faster instruction execution. RISC processors often employ techniques such as pipelining to further enhance performance and efficiency. The term "reduced" in RISC refers to the reduced complexity of the instructions, not the size of the instruction set.总结:本文回答了一系列与计算机组成原理相关的试题,并对每个问题进行了解析和解答。
计算机组成原理试题集(含答案)计算机组成原理试题一一、单项选择题(从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案,并将其代号写在题干前面的括号内。
)1?若十进制数据为137.5则其八进制数为(B )。
A、89.8B、211.4C、211.5D、1011111.1012. 若x 补=0.1101010,贝U x 原=(A )。
A、1.0010101B、1.0010110C、0.0010110D、0.11010103. 若采用双符号位,则发生正溢的特征是:双符号位为( B )。
A、00B、01C、10D、114. 原码乘法是(A )。
A、先取操作数绝对值相乘,符号位单独处理B、用原码表示操作数,然后直接相乘C、被乘数用原码表示,乘数取绝对值,然后相乘D、乘数用原码表示,被乘数取绝对值,然后相乘5. 为了缩短指令中某个地址段的位数,有效的方法是采取(C)。
A、立即寻址B、变址寻址C、间接寻址D、寄存器寻址6.下列数中,最小的数是(A)。
A . (101001)2B . (52) 8C. (2B)16 D . 457.下列数中,最大的数是(D)。
A . (101001)2B . (52) 8C. (2B)16 D . 458.下列数中,最小的数是(D)。
A . (111111) 2B (72)8C. (2F) 16 D .509. 已知:X= —0.0011, Y= -0.0101。
(X+Y )补=( A )。
A. 1. 1100B. 1. 1010C. 1. 0101 D . 1. 100010. 一个512KB的存储器,地址线和数据线的总和是(C )oA. 17B. 19C. 27D. 3611. 某计算机字长是16位它的存储容量是64KB,按字编址,它们寻址范围是(C )A. 64K B . 32KB C. 32K D. 16KB12.某一RAM芯片其容量为512*8位,除电源和接地端外该芯片引线的最少数目是(C )。
哈工大 2007 年 秋 季学期题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 分数一、 填空题(24分)1.DMA 的数据块传送可分为 、 和 阶段。
2.设 n = 16 (不包括符号位),机器完成一次加和移位各需100ns ,则原码一位乘最多需 ns,补码Booth 算法最多需 ns 。
3.设相对寻址的转移指令占2个字节,第一字节为操作码,第二字节是位移量(用补码表示),每当CPU 从存储器取出一个字节时,即自动完成(pc )+ 1→ pc 。
设当前指令地址为3008H ,要求转移到300FH ,则该转移指令第二字节的内容应为 。
若当前指令地址为300FH ,要求转移到3004H ,则该转移指令第二字节的内容为 。
4.设浮点数阶码为8位(含1位阶符),用移码表示,尾数为24位(含1位数符),用补码规格化表示,则对应其最大正数的机器数形式为 ,真值为 (十进制表示);对应其绝对值最小负数的机器数形式为 ,真值为班号 姓名计算机组成原理 试 题(十进制表示)。
5.利用指令进行输入输出操作的I/O编址方式为统一编址。
第 1 页(共7 页)试题:计算机组成原理班号:姓名:6.一个组相联映像的Cache,有128块,每组4块,主存共有16384块,每块64个字,则主存地址共位,其中主存字块标记应为位,组地址应为位,Cache地址共位。
7.和组成存储系统的层次结构。
8.在总线集中式判优控制中,方式对故障很敏感,方式速度最快。
对于同步通信而言,影响其效率的主要因素是,它一般用于场合。
二、解释下列概念(20分)1.机器周期和时钟周期2.周期挪用和向量地址3.中断隐指令及其功能4.双重分组跳跃进位第 2 页(共7 页)试题:计算机组成原理班号:姓名:5.水平型微指令6.超标量和超流水线三、(6分)x已知x = y = –计算(机器数形式自定)。
y第 3 页(共7 页)试题:计算机组成原理班号:姓名:四、(6分)某模型机共有64种操作,操作码位数固定,且具有以下特点:(1)采用一地址或二地址格式;(2)有寄存器寻址、直接寻址和相对寻址(位移量为-128 ~ 127)三种寻址方式;(3)有16个通用寄存器,算术运算和逻辑运算指令的操作数均在寄存器中,结果也在寄存器中;(4)取数/存数指令在通用寄存器和存储器之间传送;(5)存储器容量为1MB、按字节编址。
哈尔滨工业大学2008年考研试题Ⅰ数据结构部分一填空题1.已知一个线性表有n个元素,其中每个元素的数据占8个字节,假设一个指针的大小为4个字节,如果采用有30个元素的数组存储,那么当数组中有效元素个数满足⑴条件时,数组的存储效率比不带头结点的单链表更高。
2. 给定14个字母,假设它们的权值都相等.采用huffman编码,则每个字母的平均代码长度是⑵。
3. 按C语言的运算符优先级,中缀表达式“A&&B||!(E>F)”的等价后缀形式为⑶。
4. 设按顺时针方向移动的循环队列Q[N]的头尾指针分别为F、R,头指针F总是指在队列中的第一个元素的前一位置,尾指针R在最后一个元素的位置,则队列中的元素个数为⑷。
5. 从空二叉树开始,严格按照BST(二又查找树)的插入算法,逐个插入关键字{18,73,10,5,68,99,27,41,32,25)构造出一颗BST ,对该BST按照先根遍历得到的序列为⑸。
6. 将两个长度为m的有序序列归并为一个有序序列,最少需要做⑹次关键字比较,最多需要做⑺次关键字比较。
7. 散列查找中,⑻现象称为冲突,⑼现象称为聚集。
8. 设可用的内存单元可处理4个记录,采用4 路归并的选择树法生成由小到大的初始归并段,对有12个记录在案的文件,产生的第一个初的归并段长度为⑽个。
9. 在两种求图的最小生成树的算法中,⑾算法适合于边稀疏的图的最小生成树。
10. 已知一个序列为{21,39,35,12,17,43},则利用堆排序方法建立的初始堆为:⑿。
二、判断(每题1分.共9分)1. 倒排文件只能按关键字的顺序存储。
(①)2. 堆的存储表示可能是链接式的,也可以是顺序的。
(②)3. 在AOE网中,任何一个关键活动的延迟,都会使整个工程延迟。
(③)4. 有环路的有向图不能进行拓扑排序。
(④)5. 对无向图进行一次深度优先搜索可以访问到图中的所有顶点。
(⑤)6. 大根堆的最大元素应该在堆顶,即根结点。
哈尔滨工业大学《计算机组成原理》试题哈工大2007 年秋季学期题号一二三四五六七八九十总分分数一、填空题(24分)1.DMA的数据块传送可分为、和阶段。
2.设n = 16 (不包括符号位),机器完成一次加和移位各需100ns,则原码一位乘最多需ns,补码Booth算法最多需ns。
3.设相对寻址的转移指令占2个字节,第一字节为操作码,第二字节是位移量(用补码表示),每当CPU从存储器取出一个字节时,即自动完成(pc)+ 1→ pc。
设当前指令地址为3008H,要求转移到300FH,则该转移指令第二字节的内容应为。
若当前指令地址为300FH,要求转移到3004H,则该转移指令第二字节的内容为。
4.设浮点数阶码为8位(含1位阶符),用移码表示,尾数为24位(含1位数符),用补码规格化表示,则对应其最大正数的机器数形式为,真值为(十进制表示);对应其绝对值最小负数的机器数形式为,真值为(十进制表示)。
班号姓名计算机组成原理试题4.双重分组跳跃进位2 页(共7 页)试题:计算机组成原理班号:姓名:5.水平型微指令6.超标量和超流水线三、(6分)x已知x = 0.1001 y = –0.1101 计算(机器数形式自定)。
y第 3 页(共7 页)试题:计算机组成原理班号:姓名:四、(6分)某模型机共有64种操作,操作码位数固定,且具有以下特点:(1)采用一地址或二地址格式;(2)有寄存器寻址、直接寻址和相对寻址(位移量为-128 ~ 127)三种寻址方式;(3)有16个通用寄存器,算术运算和逻辑运算指令的操作数均在寄存器中,结果也在寄存器中;(4)取数/存数指令在通用寄存器和存储器之间传送;(5)存储器容量为1MB、按字节编址。
要求设计:算逻指令,取数/存数指令和相对转移指令的格式,并简述理由。
第 4 页(共7 页)试题:计算机组成原理班号:姓名:五.(10分)设CPU 共有16根地址线,8根数据线,并用IO/M 作访存控制信号,用R/W 作读写命令信号,现有下列存储芯片及138译码器和各种门电路(自定)。
而兴奋不已。
哈工大学年秋季学期计算机组成原理试题只有凭借毅力,坚持到底,才有可能成为最后的赢家。
这些磨练与考验使成长中的青少年受益匪浅。
在种种历练之后,他们可以学会如何独立处理问题;如何调节情绪与心境,直面挫折,抵御压力;如何保持积极进取的而兴奋不已。
一、填空(12分)1.某浮点数基值为2,阶符1位,阶码3位,数符1位,尾数7位,阶码和尾数均用补码表示,尾数采用规格化形式,用十进制数写出它所能表示的最大正数,非0最小正数,最大负数,最小负数。
2.变址寻址和基址寻址的区别是:在基址寻址中,基址寄存器提供,指令提供;而在变址寻址中,变址寄存器提供,指令提供。
3.影响流水线性能的因素主要反映在和两个方面。
4.设机器数字长为16位(含1位符号位)。
若1次移位需10ns,一次加法需10ns,则补码除法需时间,补码BOOTH算法最多需要时间。
5.CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫,它通常包含若干个,而后者又包含若干个。
组成多级时序系统。
二、名词解释(8分)1.微程序控制2.存储器带宽3.RISC4.中断隐指令及功能只有凭借毅力,坚持到底,才有可能成为最后的赢家。
这些磨练与考验使成长中的青少年受益匪浅。
在种种历练之后,他们可以学会如何独立处理问题;如何调节情绪与心境,直面挫折,抵御压力;如何保持积极进取的而兴奋不已。
三、简答(18分)1. 完整的总线传输周期包括哪几个阶段?简要叙述每个阶段的工作。
2. 设主存容量为1MB,Cache容量为16KB,每字块有16个字,每字32位。
(1)若Cache采用直接相联映像,求出主存地址字段中各段的位数。
(2)若Cache采用四路组相联映像,求出主存地址字段中各段的位数。
3. 某机有五个中断源,按中断响应的优先顺序由高到低为L0,L1,L2,L3,L4,现要求优先顺序改为L3,L2,L4,L0,L1,写出各中断源的屏蔽字。
只有凭借毅力,坚持到底,才有可能成为最后的赢家。
这些磨练与考验使成长中的青少年受益匪浅。
在种种历练之后,他们可以学会如何独立处理问题;如何调节情绪与心境,直面挫折,抵御压力;如何保持积极进取的而兴奋不已。
4. 某机主存容量为4M×16位,且存储字长等于指令字长,若该机的指令系统具备120种操作。
操作码位数固定,且具有直接、间接、立即、相对四种寻址方式。
(1)画出一地址指令格式并指出各字段的作用;(2)该指令直接寻址的最大范围;(3)一次间址的寻址范围;(4)相对寻址的寻址范围。
四、(6分)设阶码取3位,尾数取6位(均不包括符号位),按浮点补码运算规则只有凭借毅力,坚持到底,才有可能成为最后的赢家。
这些磨练与考验使成长中的青少年受益匪浅。
在种种历练之后,他们可以学会如何独立处理问题;如何调节情绪与心境,直面挫折,抵御压力;如何保持积极进取的而兴奋不已。
只有凭借毅力,坚持到底,才有可能成为最后的赢家。
这些磨练与考验使成长中的青少年受益匪浅。
在种种历练之后,他们可以学会如何独立处理问题;如何调节情绪与心境,直面挫折,抵御压力;如何保持积极进取的计算 [25169⨯] + [24)1611(-⨯]五、画出DMA 方式接口电路的基本组成框图,并说明其工作过程(以输入设备为例)。
(8分)而兴奋不已。
只有凭借毅力,坚持到底,才有可能成为最后的赢家。
这些磨练与考验使成长中的青少年受益匪浅。
在种种历练之后,他们可以学会如何独立处理问题;如何调节情绪与心境,直面挫折,抵御压力;如何保持积极进取的六、(10分)设CPU 共有16根地址线,8根数据线,并用MREQ 作访存控制信号,用W R /作读写控制信号,现有下列存储芯片:RAM :1K ×8位、2K ×4位、4K ×8位ROM :2K ×8位、4K ×8位以及74138译码器和各种门电路(自定),画出CPU 与存储器连接图。
要求:(1)最大4K 地址空间为系统程序区,与其相邻2K 地址空间为用户程序区。
(2)合理选用上述存储芯片,说明各选几片?写出每片存储芯片的地址范围。
(3)详细画出存储芯片的片选逻辑。
i 0CS D n D 0PD/Progri 0CS D n D 0OEWEY 7Y 6Y 074138而兴奋不已。
七、假设CPU在中断周期用堆栈保存程序断点,且进栈时栈指针减一,出栈时栈指针加一。
试写出中断返回指令(中断服务程序的最后一条指令),在取指阶段和执行阶段所需的全部微操作命令及节拍安排。
若采用微程序控制,则还需要增加哪些微操作。
(10分)只有凭借毅力,坚持到底,才有可能成为最后的赢家。
这些磨练与考验使成长中的青少年受益匪浅。
在种种历练之后,他们可以学会如何独立处理问题;如何调节情绪与心境,直面挫折,抵御压力;如何保持积极进取的而兴奋不已。
八、除了采用高速芯片外,从计算机的各个子系统的角度分析,指出6种以上提高整机速度的措施。
(8分)计算机组成原理试题答案一、填空(12分)1.127;1/512;-1/512-1/32768;-128。
2.基地址;形式地址;基地址;形式地址。
3.访存冲突;相关问题。
4.300ns;310ns。
5.指令周期;机器周期;节拍。
只有凭借毅力,坚持到底,才有可能成为最后的赢家。
这些磨练与考验使成长中的青少年受益匪浅。
在种种历练之后,他们可以学会如何独立处理问题;如何调节情绪与心境,直面挫折,抵御压力;如何保持积极进取的而兴奋不已。
二、名词解释(8分)1.微程序控制答:采用与存储程序类似的方法来解决微操作命令序列的形成,将一条机器指令编写成一个微程序,每一个微程序包含若干条微指令,每一条指令包含一个或多个微操作命令。
2.存储器带宽答:每秒从存储器进出信息的最大数量,单位可以用字/秒或字节/秒或位/秒来表示。
3.RISC答:RISC是精简指令系统计算机,通过有限的指令条数简化处理器设计,已达到提高系统执行速度的目的。
4.中断隐指令及功能答:中断隐指令是在机器指令系统中没有的指令,它是CPU在中断周期内由硬件自动完成的一条指令,其功能包括保护程序断点、寻找中断服务程序的入口地址、关中断等功能。
三、简答(18分)1.答:总线在完成一次传输周期时,可分为四个阶段:•申请分配阶段:由需要使用总线的主模块(或主设备)提出申请,经总线仲裁机构决定下一传输周期的总线使用权授于某一申请者;•寻址阶段:取得了使用权的主模块,通过总线发出本次打算访问的从模块(或从设备)的存储地址或设备地址及有关命令,启动参与本次传输的从模块;•传数阶段:主模块和从模块进行数据交换,数据由源模块发出经数据总线流入目的模块;•结束阶段:主模块的有关信息均从系统总线上撤除,让出总线使用权。
2.答:(1)若Cache采用直接相联映像:字块中含64个字节,字块的位数为b=6。
Cache中含有256个字块,所以字块地址位数c=8。
主存容量为1M字节,总位数为20。
主存字块标记位数t=6。
(2)若Cache采用四路组相联映像,字块中含64个字节,字块的位数为b=6。
每组含有四个字块,每组含256个字节。
Cache中含有64个字块,所以组地址位数q=6。
主存容量为1M字节,总位数为20。
只有凭借毅力,坚持到底,才有可能成为最后的赢家。
这些磨练与考验使成长中的青少年受益匪浅。
在种种历练之后,他们可以学会如何独立处理问题;如何调节情绪与心境,直面挫折,抵御压力;如何保持积极进取的而兴奋不已。
只有凭借毅力,坚持到底,才有可能成为最后的赢家。
这些磨练与考验使成长中的青少年受益匪浅。
在种种历练之后,他们可以学会如何独立处理问题;如何调节情绪与心境,直面挫折,抵御压力;如何保持积极进取的主存字块标记位数t=8。
3.答:4.答:(1)指令字长16位,操作码为7位,寻址特征位2位,地址码7位;(2)-64~63;(3)216;(4)216.四、(6分)答:被加数为 0,101;0.100100,[x]补 = 00,101; 00.100100加数为 0,100;1.010100,[y]补 = 00,100; 11.010100(1)对阶:[△j ]补 = [j x ]补- [j y ]补 = 00,101 + 11,100 = 00,001即△j = 1,则y 的尾数向右移一位,阶码相应加1,即[y]’补= 00,101; 11.101010② 求和补x ][S '+补y ][S '= 补x ][S '+[S y ]补 = 00.100100 + 11.101010= 00.001110即 [x+y]补 = 00,101; 00.001110尾数出现“00.0”,需左规。
③ 规格化而兴奋不已。
左规后得[x+y]补=00,011; 00.111000∴[x+y]补=00,111; 00.111000五、(8分)答:DMA方式接口电路的基本组成框图如下:以数据输入为例,具体操作如下:①从设备读入一个字到DMA 的数据缓冲寄存器BR 中,表示数据缓冲寄存器“满”(如果I/O 设备是面向字符的,则一次读入一个字节,组装成一个字);②设备向DMA接口发请求(DREQ);③DMA接口向CPU申请总线控制权(HRQ);④CPU发回HLDA信号,表示允许将总线控制权交给DMA接口;⑤将DMA主存地址寄存器中的主存地址送地址总线;⑥通知设备已被授予一个DMA 周期(DACK),并为交换下一个字做准备;⑦将DMA数据缓冲寄存器的内容送数据总线;⑧命令存储器作写操作;⑨修改主存地址和字计数值;⑩判断数据块是否传送结束,若未结束,则继续传送;若己结束,(字计数器溢出),则向CPU申请程序中断,标志数据块传送结束。
只有凭借毅力,坚持到底,才有可能成为最后的赢家。
这些磨练与考验使成长中的青少年受益匪浅。
在种种历练之后,他们可以学会如何独立处理问题;如何调节情绪与心境,直面挫折,抵御压力;如何保持积极进取的而兴奋不已。
六、(10分)方法一:答:地址空间描述如下:ROM对应的空间:1111 1111 1111 11111111 0000 0000 0000RAM对应的空间:1110 1111 1111 11111110 1000 0000 0000选择ROM芯片为2K×8位的两片,RAM芯片为2K×4位的两片ROM芯片1:1111 1111 1111 11111111 1000 0000 0000ROM芯片2:1111 0111 1111 11111111 0000 0000 0000RAM芯片1、2:(位扩展)1110 1111 1111 11111110 1000 0000 0000CPU与存储器连接图见下页:只有凭借毅力,坚持到底,才有可能成为最后的赢家。