福建师范大学09级计师计算机组成原理期中考试试卷
- 格式:doc
- 大小:521.00 KB
- 文档页数:8
福建师范大学数学与计算机科学学院2011---2012第二学期期中考试卷专业:双师年级: 10课程名称: 计算机组成原理任课教师:陈家祯试卷类别:开卷()闭卷(√)考试时间: 2012 年 11 月日午点分题号一二三四五总得分评分人得分学号:姓名:一、填空题(每空1 分,共30 分)1.计算机系统是由一个和组成的多层次结构。
2. 随大规模集成电路技术的发展和软件硬化的趋势,现在已经可以将许多复杂、常用的程序制作成,从功能上说是软件,从形态上说是硬件。
3.在计算机系统中,数的真值变成机器代码时有表示法、表示法、表示法和表示法。
其中浮点数的阶码主要用采用表示,以利于。
4.在计算机系统中,存储器通常采用由、、和构成的多级存储器体系结构,CPU能直接访问、但不能直接访问。
5.机器字长是指计算机能直接处理的二进制数据的位数,它决定了计算机的。
6.形成指令地址的方式,称为A.______方式,有B. ______寻址和C. ______寻址。
7.一个较完善的指令系统应当包括、、、四大类指令。
8. 对存储器的要求是A. ______,B. ______,C. ______。
为了解决这三方面的矛盾,计算机采用多级存储体系结构。
9.一台计算机中所有机器指令的集合,称为这台计算机的,指令格式中通常由和字段组成。
其中_______字段表征指令的特性与功能。
二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内)1.某计算机字长16位,它的存贮容量是64KB,若按字编址,那么它的寻址范围是()。
A. 64KB. 32KC. 64KBD. 32 KB2.. 双端口存储器在______情况下会发生读/写冲突。
A. 左端口与右端口的地址码不同B. 左端口与右端口的地址码相同C. 左端口与右端口的数据码不同D. 左端口与右端口的数据码相同3. 寄存器间接寻址方式中,操作数处在______。
A. 通用寄存器B. 主存单元C. 程序计数器D. 堆栈4.程序控制类指令的功能是______。
A 进行算术运算和逻辑运算B 进行主存与CPU之间的数据传送C 进行CPU和I / O设备之间的数据传送D 改变程序执行顺序5.指令系统采用不同寻址方式的目的是______。
A 实现存贮程序和程序控制;B 缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程灵活性;。
C 可直接访问外存;D 提供扩展操作码的可能并降低指令译码的难度;6.如果浮点数尾数用补码表示,则判断下列哪一项的运算结果是规格化数______。
A 1.11000B 0.01110C 1.00010 D0.010107.在定点运算器中,无论采用双符号位还是单符号位,必须有______,它一般用______来实现。
A.译码电路与非门B.编码电路或非门C.溢出判断电路异或门D.移位电路与或非门8.[X]补=1.X1X2X3X4,当满足______时,X > -1/2成立。
A.X1=1,X2~X4至少有一个为1B.X1=1,X2~X4任意C.X1=0,X2~X4至少有一个为1D.X1=0,X2~X4任意9.在定点计算机中,两个原码表示的数相乘,乘积符号的运算规则是( )A.用原码表示乘数与被乘数,直接相乘B.符号位连同绝对值一起相乘C. 同号相乘为正,异号相乘为负D.取操作数绝对值相乘,乘积符号与乘数符号相同10. 动态RAM的特点是()。
A 工作中存储内容会发生变化B 工作中需动态改变访存地址C 每次读出后,需重写一次D 每隔一定时间,需按行执行一次假读操作11. 高速缓冲存储器Cache一般采取()。
A、随机存取方式B、只写不读存取方式C、不读不写存取方式D、只读不写存取方式12.零地址指令的操作数一般隐含在( )中。
A.磁盘B.磁带C.寄存器D.光盘13.下列说明中正确的是()A.多体交叉存储器主要解决扩充容量问题B.Cache和主存统一编址,Cache地址空间是主存地址空间的一部分C.SRAM存储技术提高了计算机的速度D.Cache的功能全部由硬件实现14.存储单元是指()。
A 存放一个二进制信息位的存贮元B 存放一个机器字的所有存贮元集合C 存放一个字节的所有存贮元集合D 存放两个字节的所有存贮元集合;15.某SRAM芯片,存储容量为64K×16位,该芯片的地址线和数据线数目为()。
A 64,16B 16,64C 64,8D 16,16 。
16.交叉存贮器实质上是一种______存贮器,它能_____执行______独立的读写操作。
()A 模块式,并行,多个B 模块式串行,多个C 整体式,并行,一个D 整体式,串行,多个17.用某个寄存器中操作数的寻址方式称为______寻址。
A 直接B 间接C 寄存器直接D 寄存器间接18.在主存储器中,存储周期是指()A. 可随意访问存储器B.按随机文件访问存储器C.可对存储器进行读出与写入D. 连续启动两次读操作所需间隔的最小时间三、计算题1、浮点数加减运算过程一般包括对阶、尾数运算、规格化、舍入和判溢出等步骤。
设浮点数的阶码和尾数均采用补码表示,且位数分别为 5 位和7 位(均含 2 位符号位)。
若有两个数X=27×29/32,Y=25×5/8,用浮点加法计算X+Y。
2. 设[X]补=01111,[Y]补=11101,用带求补器的补码阵列乘法器求出乘积X·Y=?并用十进制数乘法验证。
解:设最高位为符号位,输入数据为[ x ]补= 01111 [ y ]原= 11101[ y ]补= 10011算前求补器输出后:x = 1111 y = 11011 1 1 1× 1 1 0 11 1 1 10 0 0 0 乘积符号位运算:1 1 1 1 x0⊕y0 = 0⊕1 = 1+ 1 1 1 11 1 0 0 0 0 1 1算后求补级输出为00111101,加上乘积符号位1,最后得补码乘积值为10011101 。
利用补码与真值的换算公式,补码二进制数的真值是:x×y = -1×28 + 1×25 + 1×24 + 1×23 + 1×22 + 1×20 = -195 十进制数乘法验证:x×y = (+15)×(-13)= -195某微机指令格式如下所示:格式中D 为位移量,X为寻址方式特征值:X=00 , 直接寻址;X=01, 用变址寄存器R1进行变址X=10, 用变址寄存器R2进行变址X=11, 相对寻址设(PC)=1234H,(R1)=0037H,(R2)=1122H,(.H代表十六进制数),请确定如下指令的有效地址:(1)4420H (2) 2244H (3)1322H (4)3521H (5)6723H解1)X=00 , D=20H ,有效地址E=20H2) X=10 , D=44H ,有效地址E=1122H+44H=1166H3) X=11 , D=22H ,有效地址E=1234H+22H=1256H4) X=01 , D=21H ,有效地址E=0037H+21H=0058H5) X=11 , D=23H ,有效地址 E=1234H+23H=1257H四.综合题1、某计算机存储器按字节寻址,设主存容量为512KB,Cache容量为16KB,每块有16个字,每字32位。
⑴若Cache采用直接映射方式,请给出主存地址字段中各段的位数。
⑵若Cache采用四路组相联映射,请给出主存地址字段中各段的位数。
2、某机主存容量为4M×16位,且存储字长等于指令字长,若该机指令系统能完成97种操作,操作码位数固定,且具有直接、间接、变址、基址、相对、立即等六种寻址方式。
(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)立即数的范围(十进制数表示)(4)相对寻址的位移量(十进制数表示)(5)上述六种寻址方式的指令哪一种执行时间最短?哪一种最长?哪一种便于用户编制处理数组问题的程序?哪一种便于程序浮动?为什么?(6)如何修改指令格式,使指令的直接寻址范围可扩大到4M?(7)为使一条转移指令能转移到主存的任一位置,可采取什么措施?请简要说明。
3.CPU执行一段程序时,cache完成存取的次数为3100次,主存完成存取的次数为100次,已知cache存储周期为40ηs,主存存储周期为240ηs,求cache/主存系统的效率和平均访问时间。
4.用16K×4位的SRAM芯片形成一个32K×8位的RAM区域,共需SRAM芯片多少片?设CPU地址总线为A15~A0,数据总线为D7~D0,控制信号为R/W(读/写)、MREQ(允许访存)。
SRAM 芯片的控制信号有CS和WE。
要求这32K×8位RAM区域的起始地址为4000H,请画出RAM与CPU的连接逻辑框图。