08-09计算机组成期末考试A卷 (1)

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南昌航空大学2008—2009学年第一学期期末考试
课程名称:计算机组成与结构A 闭卷 A 卷 120分钟
一、 基本题(共50分)
1、现代计算机系统如何进行多级划分?这种分级观点对计算机设计会产生什么影
响?(10分)
2、已知x 和y ,用变形补码计算x+y ,同时指出结果是否溢出。

(16分) (1) x=+0.1101 y=+0.1001 (2) x=-0.1100 y=-0.1000
3、比较通道、DMA、中断三种基本I/O方式的异同点。

(10分)
4、微程序控制器组成原理框图如下,简述各部件的功能及微程序控制器对指令的译
码过程。

(14分)
二、计算题(共25分)
1. 设有浮点数x=2-5×0.0110011,y=23×(-0.1110010),阶码用4位补码表示,尾数
(含符号位)用8位补码表示。

求[x×y]浮。

要求用补码完成尾数乘法运算,运算结果尾数保留高8位(含符号位),并用尾数低位字长的值处理舍入操作。

(15分)
2. 设有一个具有20位地址和32位字长的存储器,问:(共10分)
(1)该存储器能存储多少字节的信息?(4分)
(2)如果存储芯片由512K×8位SRAM芯片组成,需要多少片?(4分)
(3)需要多少位的地址作芯片选择?(2分)
三、分析与设计题(共25分)
设某机器字长为32位,CPU有16个32位通用寄存器,设计一个能容纳64种操
作的指令系统。

如果采用通用寄存器作为基址寄存器,则RS型指令的最大寻找
空间是多大?
2. 分析题。

(15分)
超标量流水线结构模型如下图所示,分取指(F)段、译码(D)段、执行段(E)和写回(W)段等4段。

F,D,W只需一个时钟周期完成。

E段有多个功能部件,其中取/存部件完成数据cache的访问,只需一个时钟周期;加法器需2各时钟周期;触发器需要3个时钟周期,它们都已实现流水化。

F和D段要求成对输入,E段有内部数据定向传送,结果生成即可使用。

现有如下6条指令序列:
I1LDA R1,B ;M(B)→R1, M(B)是存储器单元
I2SUB R2,R1 ;(R2) - (R1) → R2
I3MUL R3,R4 ;(R3) ×(R4) → R3
I4ADD R4,R5 ;(R4) + (R5) → R4
I LDA R6,A ;M(A)→R6, M(A)是存储器单元
要求:(1)指出上述指令中,各指令间存在何种数据相关?(5分)(2)画出按序发射按序完成各段推进情况图。

(5分)
(3)画出按序发射按序完成的流水线时空图。

(5分)。