2022年太原工业学院软件工程专业《计算机组成原理》科目期末试卷A(有答案)

2022年太原工业学院软件工程专业《计算机组成原理》科目期末试卷A（有答案）

一、选择题 1、假定编译器将赋值语句“x=x+3；”转换为指令“add xaddr，3”，其中xaddr是x对应的存储单元地址。若执行该指令的计算机采用页式虚拟存储管理方式，并配有相应的TLB，且Cache使用直写（Write Trough）方式，则完成该指令功能需要访问主存的次

数至少是（ ）。

A.0 B.1 C.2 D.34 2、地址线A15~A0（低），若选取用16K×1位存储芯片构成64KB存储器，则应由地址码（ ）译码产生片选信号。

A.A15，A14 B.A0，Al C.A14，A13 D.A1，A2 3、下列关于配备32位微处理器的计算机的说法中，正确的是（ ）。 该机器的通用寄存器一般为32位 Ⅱ.该机器的地址总线宽度为32位 Ⅲ.该机器能支持64位操作系统 IV.一般来说，64位微处理器的性能比32位微处理器的高 A.I、Ⅱ B.I、Ⅲ C.I、Ⅳ D.I、IⅡ、Ⅳ 4、在计算机系统中，作为硬件与应用软件之间的界面是（ ）。 A.操作系统 B.编译程序 C.指令系统 D.以上都不是 5、下列描述中，正确的是（ ）。 A.控制器能理解、解释并执行所有指令以及存储结果 B.所有数据运算都在CPU的控制器中完成 C.ALU可存放运算结果 D.输入、输出装置以及外界的辅助存储器称为外部设备 6、一次总线事务中，主设备只需给出一个首地址，从设备就能从首地址开始的若干连续单元读出或写入多个数据。这种总线事务方式称为（ ）。

A.并行传输 B.串行传输 C.突发传输 D.同步传输 7、关于同步控制说法正确的是（ ）。 A.采用握手信号 B.由统一时序电路控制的方式 C.允许速度差别较大的设备一起接入工作 D.B和C 8、下列部件中不属于执行部件的是（ ）。 A.控制器 B.存储器 C.运算器 D.外部设备 9、下列说法中，正确的是（ ）。 A.加法指令的执行周期一定要访存 B.加法指令的执行周期一定不要访存 C.指令的地址码给出存储器地址的加法指令，在执行周期一定要访存 D.指令的地址码给出存储器地址的加法指令，在执行周期一定不需要访存 10、下列选项中，用于提高RAID可靠性的措施有（ ）。 I.磁盘镜像 II.条带化 III.奇偶校验 IV.增加Cache机制 A.仅I，II B.仅I，III C.仅I，III，IV D.仅II.、III，IV 11、对于字符显示器，主机送给显示器的应是显示字符的（ ） A.ASCI 码 B.列点阵码 C.BCD码 D.行点阵码 12、为了表示无符号十进制整数，下列哪些是合法的8421BCD码？（ ） I.01111001 Ⅱ.11010110 Ⅲ.00001100 Ⅳ.1000010l A.I、IⅡ B.Ⅱ、Ⅲ C.I、Ⅳ D.I、Ⅱ、Ⅲ 13、加法器采用先行进位的根本目的是（ ）。 A.优化加法器的结构 B.快速传递进位信号 C.增强加法器的功能 D.以上都不是 14、某机器采用16位单字长指令，采用定长操作码，地址码为5位，现已定义60条地址指令，那么单地址指令最多有（ ）条。

A.4 B.32 C.128 D.256 15、寄存器间接寻址方式中，操作数在（ ）中。 A.通用寄存器 B.堆栈 C.主存单元 D.指令本身 二、填空题 16、为了解决多个_______同时竞争总线_______，必须具有_______部件。 17、存储________并按________顺序执行，这是冯诺依曼型计算机的工作原理。 18、存储器的技术指标有存储容量、存取时间、________和________、 19、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。

20、存储器和CPU连接时，要完成______的连接；______的连接和_______的连接，方能正常工作。

21、主存储器的性能指标主要是_______、_______存储周期和存储器带宽。 22、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。

23、指令格式是指令用_______表示的结构形式，通常格式中由操作码字段和_______字段组成。

24、·计算机硬件包括_________、_________、_________适配器，输入/输出设备。 25、在计算机术语中，将______和______和在一起称为CPU，而将CPU和______合在一起称为主机。

三、名词解释题 26、向量地址： 27、微操作： 28、机器零： 29、段式管理： 四、简答题 30、什么叫寻址方式？为什么要学习寻址方式？

31、叙述带有Cache存储器的计算机，其CPU读内存一次的工作过程。 32、什么叫刷新？为什么要刷新？说明刷新有几种方法。 33、（不算CPU中的寄存器级）存储系统一般由哪三级组成？请分别简述各层存储器的作用（存放什么内容）及对速度、容量的要求。

五、计算题 34、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。

35、设有一个64K×8位的RAM芯片，试问该芯片共有多少个基本单元电路（简称存储基元）？欲设计一种具有上述同样多存储基元的芯片，要求对芯片字长的选择应满足地址线和数据线的总和为最小，试确定这种芯片的地址线和数据线，并说明有几种解答。

36、某总线时钟频率为100MHz，在一个64位总线中，总线数据传输的周期是10个时，钟周期传输25个字的数据块，试问：

1）总线的数据传输率是多少？ 2）如果不改变数据块的大小，而是将时钟频率减半，这时总线的数据传输率是多少？ 六、综合题 37、某16位计算机的主存按字节编码，存取单位为16位；采用16位定长指令字格式：CPU采用单总线结构，主要部分如下图所示。图中R0~R3为通用寄存器：T为暂存器：SR为移位寄存器，可实现直送（mov）、左移一位.（left）和右移一位（right）3种操作，控制信号为SRop，SR的输出由信号SRout控制：ALU可实现直送A（mova）、A加B（add）、A减B（sub）、A与B（and）、A或B（or）、非A（not）、A加1（inc）7种操作，控制信号为ALUop。请回答下列问题。

1）图中哪些寄存器是程序员可见的？为何要设置暂存器T？ 2）控制信号ALUop和SRop的位数至少各是多少？ 3）控制信号SRout所控制部件的名称或作用是什么？ 4）端点①~⑨中，哪些端点须连接到控制部件的输出端？ 5）为完善单总线数据通路，需要在端点①~⑨中相应的端点之间添加必要的连线。写出连线的起点和终点，以正确表示数据的流动方向。

6）为什么二路选择器MUX的一个输入端是2？ 38、假定CPU主频为50MHz，CPI为4。设备D采用异少中行通信方式向主机传送7位ASCII字符，通信规程中有1位奇校验位和1位停止位，从D接收启动命令到字符送入IO端口需要0.5ms。请回答下列问题，要求说明理由。

（1）每传送一个字符，在异步串行通信线上共需传输多少位？在设备D持续上作过程中，每秒钟最多可向1/0端口送入多少个字符？

（2）设备D采用中断方式进行输入/输出，示意图如下：

I/O端口每收到一个字符申请一次中断，中断响应需10个时钟周期，中断服务程序共有20条指令，其中第15条指令启动D工作。若CPU需从D读取1000个字符，则完成这一任务所需时间大约是多少个时钟周期？CPU用于完成这一任务的时间大约是多少个时钟周期？在中断响应阶段CPU进行了哪些操作？ 39、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。 参考答案 一、选择题 1、B 2、A 3、C 4、A 5、D 6、C 7、B 8、A 9、C 10、B 11、A 12、C 13、B 14、A 15、C 二、填空题 16、主设备 控制权 总线仲裁 17、程序 地址 18、存储周期 存储器带宽 19、存储保护 存储区域 访问方式 20、顺序寻址方式 跳跃寻址方式 21、存储容量 存取时间 22、系统软件 应用软件 系统软件 23、二进制代码 地址码 24、运算器 存储器 控制器 25、运算器 控制器 存储器 三、名词解释题 26、向量地址： 中断方式中由硬件产生向量地址，可由向量地址找到入口地址。 27、微操作： 在微程序控制器中，执行部件接受微指令后所进行的操作。 28、机器零：

在浮点数据编码中，阶码和尾数都全为0时代表的0值。 29、段式管理： 一种虚拟存储器的管理方式，把虚拟存储空间分成段，段的长度可以任意设定，并可以放大或缩小。

四、简答题

30、答：寻址方式是指确定本条指令的数据地址以及下一条将要执行的指令地址的方法，它与硬件结构紧密相关，而且直接影响指令格式和指令功能。寻址方式分为指令寻址和数据寻址