2022年华东理工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)

2022年华东理工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、局部性原理是一个持久的概念，对硬件和软件系统的设计和性能都有着极大的影响。局部性通常有两种不同的形式：时间局部性和空间局部性。程序员是否编写出高速缓存友好的代码，就取决于这两方面的问题。对于下面这个函数，说法正确的是（ ）。

int sumvec(int v[N])

{int i, sum=0;

for(i=0;i

sum+= v[i]

eturn sum;

}

A.对于变量i和sum，循环体具有良好的空间局部性

B.对于变量i、sum和v[N]，循环体具有良好的空间局部性

C.对于变量i和sum，循环体具有良好的时间局部性

D.对于变量i、sum和v[N]，循环体具有良好的时间局部性2

2、若单译码方式的地址输入线为6，则译码输出线有（ ）根，那么双译码方式有输出线（ ）根。

A.64，16 B.64，32 C.32，16 D.16，64

3、在C语言程序中，下列表达式中值为True的有（ ）。

I.123456789=（int）（float）l23456789

Ⅱ.123456==（int）（float）1234561 Ⅲ.123456789-（int（double）123456789

A.仅I、Ⅱ B. 仅I、Ⅲ C.仅Ⅱ、Ⅲ D. I、Ⅱ、Ⅲ、

4、在浮点机中，（ ）是隐藏的。

A.阶码 B.数符 C.尾数 D.基数

5、float类型（即IEEE754标准中的单精度浮点数格式）能表示的最大整数是（ ）。

A.2126-2103 B.2127-2104 C.2127-2105 D.2128-2104

6、下列有关总线定时的叙述中，错误的是（ ）。

A.异步通信方式中，全互锁协议最慢

B.异步通信方式中，非互锁协议的可靠性最差

C.同步通信方式中，同步时钟信号可由各设备提供

D.半同步通信方式中，握手信号的采样由同步时钟控制

7、在计数器定时查询方式下，正确的描述是（ ）。

A.总线设备的优先级可变

B.越靠近控制器的设备，优先级越高

C.各设备的优先级相等

D.对硬件电路故障敏感

8、下列部件中，CPU存取速度由慢到快的排列顺序正确的是（ ）。

A.外存、主存、Cache、寄存器

B.外存、主存、寄存器、Cache

C.外存、Cache、寄存器、主存 D.主存、Cache、寄存器、外存

9、只有当程序要执行时，它才会去将源程序翻译成机器语言，而且一次只能读取、翻译并执行源程序中的一行语句，此程序称为（ ）。

A.目标程序 B.编译程序 C.解释程序 D.汇编程序

10、为提高存储器的存取效率，在安排磁盘上信息分布时，通常是（ ）.

A.存满一面，再存另一面

B.尽量将同一文件存放在一个扇区或相邻崩区的各磁道上

C.尽量将同一文件存放在不同面的同一磁道上

D.上述方法均有效

11、在中断周期，CPU主要完成以下工作（ ）。

A.关中断，保护断点，发中断响应信号并形成中断服务程序入口地址

B.开中断，保护断点，发中断响应信号并形成中断服务程序入口地址

C.关中断，执行中断服务程序

D.开中断，执行中断服务程序

12、已知一台时钟频率为2GHz的计算机的CPI为1.2。某程序P在该计算机上的指令条数为4×10-6。若在该计算机上，程序P从开始启动到执行结束所经历的时间是4s，则运行P所用CPU时间占整个CPU时间的百分比大约是（ ）。

A.40% B.60% C.80% D.100%

13、采用同步控制的目的是（ ）。

A.提高执行速度

B.简化控制时序 C.满足不同操作对时间安排的需要

D.满足不同设备对时间安排的需要

14、设指令由取指、分析、执行3个子部件完成，每个子部件的工作周期均为At，采用常规标量流水线处理器。若连续执行l0条指令，则需要的时间为（ ）。

A.8∆t B.10∆t C.12∆t D.14∆t

15、执行操作的数据不可能来（ ）。

A.寄存器 B.指令本身 C.控制存储器 D.存储器

二、填空题

16、RISC的中文含义是______，CISC的中文含义是______

17、微程序设计技术是利用________方法设计________的一门技术。

18、堆栈是一种特殊的数据寻址方式，它采用________原理。按结构不同，分为________堆栈和________堆栈。

19、多媒体CPU是带有_______技术的处理器，它是一种多媒体扩展结构技术，特别适合于_______处理。

20、CPU能直接访问______和______但不能直接访问磁盘和光盘。

21、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。

22、不同机器有不同的________，RISC指令系统是________指令系统的改进。

23、软磁盘和硬磁盘的_______记录方式基本相同，但在_______和_______上存在较大差别。

24、按IEEE754标准，一个浮点数由_______、_______、_______三个域组成。

25、相联存储器是按_________访问的存储器，在cache中用来存放_________，在虚拟存储器中用来存放_________. 三、名词解释题

26、字：

27、指令模拟：

28、多重中断：

29、按写分配：

四、简答题

30、什么叫寻址方式？为什么要学习寻址方式？

31、简述多重中断系统中CPU响应中断的步骤。

32、何谓“总线仲裁”？一般采用何种策略进行仲裁，简要说明它们的应用环境。

33、DRAM存储器采用何种方式刷新？有哪几种常用的刷新方式？

五、计算题

34、设某机主存容量为16MB，Cache的容量为8KB，且按字节编址。每字块8个字，每字32位。设计一个4路组相联映射的Cache组织。

1）画出主存地址字段中各段的位数。

2）设Cache初态为空，CPU依次从主存0，1，2，…，99号单元中读出100个字（主存一次读出一个字），并重复此次序10次，问命中率是多少？

3）若Cache速度是主存速度的5倍，试问有Cache和无Cache相比，速度提高多少倍？

4）系统的效率是多少？

35、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。

36、假定硬盘传输数据以32位的字为单位，传输速率为IMB/s。CPU的时钟频率为50MHz

1）采用程序查询的输入/输出方式，假设查询操作需要100个时钟周期，求CPU为I/O查询所花费的时间比率，假定进行足够的查询以避免数据丢失。

2）采用中断方法进行控制，每次传输的开销（包括中断处理）为100个时钟周期。求CPU为传输硬盘数据花费的时间比重。

3）采用DMA控制器进行输入/输出操作，假定DMA的启动操作需要1000个时钟周期，DMA完成时处理中断需要500个时钟周期。如果平均传输的数据长度为4KB，问在硬盘工作时处理器将用多少时间比重进行输入/输出操作，忽略DMA申请使用总线的影响。

六、综合题

37、采用微程序控制器的某计算机在微程序级采用两级流水线，即取第i+1条微指令与执行第i条微指令同时进行。假设微指令的执行时间需要40ns，试问：

1）若控制存储器选用读出时间为30ns的ROM，在这种情况下微周期为多少？并画出微指令执行时序图。

2）若控制存储器选用读出时间为50ns的ROM，在这种情况下微周期为多少？并画出微指令执行时序图。

38、在信号处理和科学的应用中，转置矩阵的行和列是一个很重要的问题。从局部性的角度来看，它也很有趣，因为它的引用模式既是以行为主的，也是以列为主的，例如，考虑下面的转置函数：

1.Tped ef int array a[2][2]；

2.

3 .void transposel（array dst，array src）

4.{

5. int i，j；

6.for（i=0；i<2；1++）{

7. for（j=0；j<2；j++）{

8. dst[j] [i]=src[i] [j]；

9. }

10. }

11. }

假设在一台具有如下属性的机器上运行这段代码：

sizeof（int）==4。

src数组从地址0开始，dst数组从地址16开始（十进制）。

只有一个L1数据高速缓存，它是直接映射的、直写、写分配，块大小为8个字节。

这个高速缓存总的大小为16个数据字节，一开始是空的。

对src和dst数组的访问分别是读和写不命中的唯一来源。

问题如下：