2021年沈阳师范大学软件工程专业《计算机组成原理》科目期末试卷B(有答案)

2021年沈阳师范大学软件工程专业《计算机组成原理》科目期末试卷B（有答案）一、选择题1、存储器采用部分译码法片选时，（）。

A.不需要地址译码器B.不能充分利用存储器空间C.会产生地址重叠D.CPU的地址线全参与译码2、下列关于Cache和虚拟存储器的说法中，错误的有（）。

I.当Cache失效（即不命中）时，处理器将会切换进程，以更新Cache中的内容II.当虚拟存储器失效（如缺页）时，处理器将会切换进程，以更新主存中的内容III.Cache 和虚拟存储器由硬件和OS共同实现，对应用程序员均是透明的IV.虚拟存储器的容量等于主存和辅存的容量之和A.I、IⅣB.Ⅲ、VC. I、Ⅱ、ⅢD. I、Ⅲ、Ⅳ3、若x=103，y=-25，则下列表达式采用8位定点补码运算时，会发生溢出的是（）。

A.x+yB.-x+yC.x-yD.x-y4、关于浮点数在IEEE754标准中的规定，下列说法中错误的是（）。

I.浮点数可以表示正无穷大和负无穷大两个值Ⅱ.如果需要，也允许使用非格式化的浮点数Ⅲ.对任何形式的浮点数都要求使用隐藏位技术IⅣ.对32位浮点数的阶码采用了偏移值为l27的移码表示，尾数用原码表示5、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.-32767B.32767C.32768D.327696、总线的半同步通信方式是（）。

A.既不采用时钟信号，也不采用握手信号B.只采用时钟信号，不采用握手信号C.不采用时钟信号，只采用握手信号D.既采用时钟信号，又采用握手信号7、在链式查询方式下，若有N个设备，则（）。

A.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D.以上说法都不对8、计算机（）负责指令译码。

A.算术逻辑单元B.控制单元（或者操作码译码器）C.存储器电路D.输入/输出译码电路9、（）可区分存储单元中在放的是指令还是数据。

A.存储器B.运算C.用户D.控制器10、在无转发机制的五段基本流水线（取指、译码/读寄存器、运算、访存、写回寄存器）中，下列指令序列存在数据冒险的指令对是（）。

I1：addR1，R2，R3；（R2）+（R3）→R1I2：addR5，R2，R4；（R2）+（R4）→R5I3：addR4，R5，R3；（R5）+（R3）→R4I4：addR5，R2，R6；（R2）+（R6）→R5A.I1和I2B.I2和I3C.I2和14D.I3和1411、微程序控制器的速度比硬布线控制器慢，主要是因为（）。

A.增加了从磁盘存储器读取微指令的时间B.增加了从主存储器读取微指令的时间C.增加了从指令寄存器读取微指令的时间D.增加了从控制存储器读取微指令的时问12、假定编译器对C源程序中的变量和MIPS中寄存器进行了以下对应：变量f、g、h、i、i分别对应给寄存器$s0，$s1，$s2，$s3，$s4，并将一条C赋值语句编译后生成如下汇编代码序列：add $s0,$s1,$s2，add $t1,$s3,$s4sub $s0,$t0,$t1请问这条C赋值语句是（）。

A. f=（g+i）-（h+i）B. f=（g+j）-（h+i）C. f=（g+ h）-（j +i）D. f=（j +i）-（g+ h）13、直接寻址的无条件转移指令的功能是将指令中的地址码送入（）。

A.程序计数器（PC）B.累加器（ACC）C.指令寄存器（IR）D.地址寄存器（MAR）14、下列有关I/O接口的叙述中，错误的是（）。

A.状态端口和控制端口可以合用同一个寄存器B. I/O接口中CPU可访问的寄存器称为I/O端口C.采用独立编址方式时，I/O端口地址和主存地址可能相同D.采用统一编址方式时，CPU不能用访存指令访问I/O端口15、在单级中断系统中，中断服务程序执行顺序是（）a.保护现场：b.开中断；c.关中断：d.保存断点：e.中断事件处理：f.恢复现场：g.中断返回A.a→e→f→b→gB. c→a→e→gC. c→d→e→f→gD. d→a→c→f→g二、填空题16、计算机的_______是计算机_______结构的重要组成部分，也是计算机不同于一般电子设备的本质所在。

17、RISC的中文含义是______，CISC的中文含义是______18、汉字的_______、_______ 、_______是计算机用于汉字输入、内部处理、输出三种不同用途的编码。

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

20、多个用户共享主存时，系统应提供_______。

通常采用的方法是_______保护和_______保护，并用硬件来实现。

21、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22、按IEEE754标准，一个浮点数由_______、_______、_______三个域组成。

23、流水CPU中的主要问题是________相关、________相关和________相关，为此需要采用相应的技术对策，才能保证流水畅通而不断流。

24、中断处理需要有中断________。

中断________产生，中断________等硬件支持。

25、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。

三、名词解释题26、海明距离：27、MIDI：28、无条件转移：29、消息传输方式：四、简答题30、试比较程序查询方式、程序中断方式和DMA方式对CPU工作效率的影响。

31、以DMA方式实现传送，大致可分为哪几个阶段？32、什么是存储保护？通常采用什么方法？33、请说明程序查询方式与中断方式各自的特点。

五、计算题34、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？35、某计算机的CPU主频为500MHz，所连接的某外设的最大数据传输率为20KB/s，该外设接口中有一个16位的数据缓存器，相应的中断服务程序的执行时间为500个时钟周期。

请回答下列问题：1）是否可用中断方式进行该外设的输入输出？若能，在该设备持续工作期间，CPU用于该设备进行输入/输出的时间占整个CPU时间的百分比大约为多少？2）若该外设的最大数据传输率是2MB/s，则可否用中断方式进行输入输出？36、某32位计算机，CPU主频为800MHz，Cache命中时的CPI为4，Cache块大小为32B；主存采用8体交叉存储方式，每个体的存储字长为32位、存储周期为40ns；存储器总线宽度为32位，总线时钟频率为200MHz，支持突发传送总线事务。

每次读突发传送总线事务的过程包括送首地址和命令、存储器准备数据和传送数据。

每次突发传送32B，传送地址或32位数据均需一个总线时钟周期。

请回答下列问题，要求给出理由或计算过程。

1）CPU和总线的时钟周期各为多少？总线的带宽（即最大数据传输率）为多少？2）Cache缺失时，需要用几个读突发传送总线事务来完成一个主存块的读取？3）存储器总线完成一次读突发传送总线事务所需的时间是多少？4）若程序BP执行过程中，共执行了100条指令，平均每条指令需进行1.2次访存，Cache缺失率为5%，不考虑替换等开销，则BP的CPU执行时间是多少？六、综合题37、写出一个定点8位字长的二进制数在下列情况中所能表示的真值（数值）范围：1）不带符号数表示。

2）原码表示。

3）补码表示。

4）反码表示。

5）移码表示。

38、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？39、某计算机字节长为16位，主存地址空间大小为128KB，按字编址。

采用单字长指令格式，指令各字段定义如图所示。

15 12 11 6 5 0转移指令采用相对寻址方式，相对偏移用补码表示，寻址方式的定义见表寻址方式的定义回答下列问题：1）该指令系统最多可有多少指令？该计算机最多有多少个通用寄存器？存储地址寄存器（MAR）和存储器数据寄存器（MDR）至少各需要多少位？2）转移指令的目标地址范围是多少？3）若操作码0010B表示加法操作（助记符为add），寄存器R4和R5的编号分别为100B和101B，R4的内容为1234H，R5的内容为5678H，地址1234H中的内容为5678H，地址5678H中的内容为1234H，则汇编语句“add（R4），（R5）+”（逗号前为源操作数，逗号后为目的操作数）对应的机器码是什么（用十六进制表示）？该指令执行后，哪些寄存器和存储单元中的内容会改变？改变后的内容是什么？参考答案一、选择题1、C2、D3、C4、C5、D6、D7、A8、B9、D10、B11、D、12、C13、A14、D15、A二、填空题16、软件系统17、精简指令系统计算机复杂指令系统计算机18、输入编码（或输入码）内码（或机内码）字模码19、指令系统 CISC20、存储保护存储区域访问方式21、系统程序应用程序系统程序22、符号位阶码尾数23、资源数据控制24、优先级仲裁向量控制逻辑25、并行空间并行时间并行三、名词解释题26、海明距离：在信息编码中，两个合法代码对应位上编码不同的位数。

27、MIDI：音乐器材数字化接口，规定电子乐器与计算机之间传递信息的方式。

28、无条件转移：一种转移指令类型，不管状态如何，一律进行转移操作。

29、消息传输方式：总线的信息传输方式之一，将总线需要传送的数据信息、地址信息，和控制信息等组合成一个固定的数据结构以猝发方式进行传输。

四、简答题30、答：程序查询方式使CPU和I/0设备处于串行工作状态，CPU工作效率不高程序中断方式CPU效率较高DMA方式进一步提高了CPU的资源利用率，31、答：（1）DMA传送前的预置阶段（DMA初始化）（2）数据传送阶段（DMA传送）（3）传送后的结束处理32、答：当多个用户共享主存时，为使系统能正常工作，应防止由于一个用户程序出错而破坏其它用户的程序和系统软件，还要防止一个用户程序不合法的访问不是分给它的主存区域。

为此，系统提供存储保护。

通常采用的方法是：存储区域保护和访问方式保护.33、答：程序查询方式，数据在CPU和外围设备之间的传送完全靠计算机程序控制，优点是硬件结构比较简单，缺点是CPU效率低，中断方式是外围设备用来“主动”通知CPU，准备输入输出的一种方法，它节省了，CPU时间，但硬件结构相对复杂一些。