南京邮电大学计算机组成原理期末考试卷

立即选址 op(31-26) M（25-24） A(23-0)
寄 存 器 寻 op(31-26) M（25-24）
----(23-4) R(3-0)
址
5、某总线在一个总线周期中并行传送 4 个字节的数据，假设一个总线周期
等于一个总线时钟周期，总线时钟频率为 33MHz，总线带宽是多少? 如果一
个总线周期中并行传送 64 位数据，总线频率为 66MHZ，求总线带宽是多少？
答案及评分标准
课程： 微机原理
评卷人（签名）
复核人（签名）
适用专业和班级： 08 软件工程 1~8 班
题号 得分
一
二
三
四
合计
（10 分） （40 分） （20 分） （30 分）
一、填空题〖每空 1 分，共计 10 分〗
1、 指令周期 2、 快
CPU 周期 高
3、 直接
立即
4、 并
串
5、 0
1
二、单项选择题〖每小题 2 分，共计 40 分〗
[x-y]补=0.10111+1.00101=1.11100 （1 分） [x+y]补溢出，[x-y]补无溢出（1 分） 2、已知浮点数的加减运算要经过对阶、尾数求和、规格化、舍入、判溢出等 五个阶段，x=0.1100*211，y=-0.1001*210，求 x+y。 解:[x]浮=0011，00.1100（1 分） [y]浮=0010，11.0111（1 分） 阶差=0001 （1 分） My 应当右移 1 位， [y]浮=0011，11.10111（1 分） 尾数和为 00.01111 左规 00.1111，阶码减 1 为 0010 x+y=0.1111*210（1 分） 3 CPU 执行一段程序时，cache 完成存取的次数是 1800 次，主存完成存取的 次数为 200 次，已知 cache 的存储周期为 40ns，主存的存储周期为 200ns， 求 cache 的命中率和 cache/主存的平均访问时间及效率。、 解：cache 的命中率 h=1800/(1800+200)=90%(2 分)
A 解决 CPU 和主存之间的速度匹配问题
B 扩大主存贮器容量
C 扩大 CPU 中通用寄存器的数量
D 既扩大主存贮器容量，又扩大 CPU 中通用寄存器的数量
16、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
A 子程序入口地址
B 中断服务程序入口地址
C 中断服务程序入口地址指示器 D 例行程序入口地址
院系
专业
班级
姓名
学号
密……封……线……内……不……要……答……题……
12、定点 8 位二进制数，采用补码表示时，数的表示范围是（ ）。
A -128~1272 B -129~128 C -127~+127 D -128~+128 13、某 DRAM 芯片，其存储容量为 1024×4 位，该芯片的地址线和数据线的数
②主存储器简称主存，是计算机系统的主要存储器，用来存放计算机运行期
间的大量程序和数据。（1 分）
③外存储器简称外存，它是大容量辅助存储器。（1 分）
特点：①速度快的存储器价格贵，容量小；（1 分） ②价格低的存储器速度慢，容量大。（1 分） 2、什么是操作数的寻址方式？操作数通常放在哪儿？ 形成操作数有效地址的方法，称为寻址方式。（1 分） ①操作数包含在指令中；（1 分） ②操作数包含在 CPU 的某一个内部寄存器中；（1 分） ③操作数包含在主存储器中；（1 分） ④操作数包含在 I/O 设备的端口中。（1 分） 3、简述 RISC 机器众多特点中的 5 个特点？ ①寻址方式少；（1 分） ②只有取数、存数指令访问存储器；（1 分） ③控制器多采用硬布线；（1 分） ④配备了大量的寄存器；（1 分） ⑤支持流水线并强调指令流水的优化使用。（1 分） 4、简述外围设备和 CPU 之间信息交换的四种方式及应用场合？ ①程序控制法，应用于单片机等硬件结构简单的场合；（1 分） ②中断控制法，多用于实时控制和故障处理；（1 分） ③DMA，直接存储器存取，控制内存和外设之间的数据传送，整个传送过程不 需要 CPU 参与；（1 分） ④通道，处理机。应用于大型计算机场合（1 分） 四、计算题〖每题 5 分，共计 30 分〗 1、设已知 x=0.10111，y=0.11011，计算[x]补，[-y]补[x+y]补和[x-y]补， 并指出结果是否溢出。 解：[x]补=0.10111（1 分） [-y]补=1.100101（1 分） [x+y]补=0.10111+0.11011=1.10010 （1 分）
解:设总线带宽用 Dr 表示，一个总线周期传送的数据量用 D 表示，根据定义
可得总线周期 T==1/f（1 分） Dr=D/T=D×（1/T）=D×f=4B×33×106/s=132MB/s（2 分）
如果一个总线周期中并行传送 64 位数据，总线频率为 66MHZ，总线带宽为 Dr=D/T=D×（1/T）=D×f=8B×66×106/s=528MB/s（2 分）
r 为磁盘转速，r=7200 转/60 秒=120 转/秒，每转 1/120 秒
17、以下四种类型指令中，执行时间最长的是（ ）。
A.RR 型指令 B.RS 型指令 C.SS 型指令 D.程序控制指令
18、发生中断请求的条件是（ ）。
A 一条机器指令执行结束 B 一次 I/O 操作结束
C 机器内部发生故障
D 一次 DMA 操作结束
19、周期挪用方式常用于（ ）方式的输入/输出中 。
4、简述外围设备和 CPU 之间信息交换的四种方式及应用场合？
四、计算题〖每题 5 分，共计 30 分〗
1、设已知 x=0.10111，y=0.11011，计算[x]补，[y]补[x+y]补和[x-y]补，
并指出结果是否溢出。
2、已知浮点数的加减运算要经过对阶、尾数求和、规格化、舍入、判溢出等
五个阶段，x=0.1100*211，y=-0.1001*210，求 x+y。
3、CPU 执行一段程序时，cache 完成存取的次数是 1800 次，主存完成存取的
次数为 200 次，已知 cache 的存储周期为 40ns，主存的存储周期为 200ns，
求 cache 的命中率和 cache/主存的平均访问时间及效率。
4、某计算机字长 32 位，有 16 个 32 位的通用寄存器，主存容量 64K 字，采
(2)内层磁道周长为 2πR=2×3.14×2.5=15.7(cm)
每道信息量=800 位/cm×15.7cm=12560 位=1570B（1 分）
每面信息量=1570B×1600=2512000B（1 分）
盘组总容量=2512000B×10=25120000B（1 分）
(3) 磁盘平均等待时间是多少?
A 原码
B 补码
C 移码
D 反码
3、运算器的核心功能部件是（ ）。
A 数据总线
B ALU
C 状态条件寄存
器
D 通用寄存器
4、当前的 CPU 由（ ）组成。
A 控制器
B 控制器、运算器、cache
C 运算器、主存
D 控制器、ALU、主存
5、定点数补码加法运算中，（ ）时表示数据发生了溢出。
A 双符号位相同
1-5 B B B B B 6-10 A C B A B
11-15 B A D D A 16-20 B C A A A
三、简答题〖每题 5 分，共计 20 分〗
1、简述存储器的分级结构和特点？
存储器的分级结构从上到下依次是：①高速缓冲存储器简称 cache，它是计
算机系统中的一个高速小容量半导体存储器。（1 分）
目是（ ）。
A 8，512 B 512，8 C 10，8
D 10，4
14、在定点二进制运算器中，减法运算一般通过（ ）来实现。
A 原码运算的二进制减法器 B 补码运算的二进制减法器
C 原码运算的十进制加法器 D 补码运算的二进制加法器
15、 主存贮器和 CPU 之间增加 cache 的目的是（ ）。
B 双符号位不同
C 正负相加
D 两个负数相加
6、在集中式总线仲裁中，（ ）方式对电路故障最敏感。
A 菊花链
B 独立请求
C 计数器定时查询
7、 CPU 中跟踪指令后继地址的寄存器是（ ）。
A 地址寄存器
B 数据寄存器
C 程序计数器
D 指令寄存器
8、计算机硬件能直接执行的只有（ ）。
A 符号语言
B 机器语言
院系
专业
班级
姓名
学号
…密……封……线……内……不……要……答……题…
南京邮电 2010——2011 学年第一学期试卷（A 卷）
课程： 微机原理
评卷人（签名）
复核人（签名）
适用专业和班级： 08 软件工程 1~8 班
题号 得分
一
二
三
四
合计
（10 分） （40 分） （20 分） （30 分）
一、填空题〖每空 1 分，共计 10 分〗
6、磁盘组有 3 片磁盘，每片有两个记录面。存储区域内径 5cm，外径 13cm，
道密度为 400 道/cm，内层位密度 800 位/cm，转速 7200 转/分。问：
(1)共有多少柱面?
(2)盘组总存储容量是多少?
(3)磁盘平均等待时间是多少?
解:(1)有效存储区域=6.5-2.5=4(cm)
因为道密度=400 道/cm，所以 400×4=1600 道，即 1600 个圆柱面。（1 分）
6、磁盘组有 5 片磁盘，每片有两个记录面。存储区域内径 5cm，外径 13cm，
道密度为 400 道/cm，内层位密度 800 位/cm，转速 7200 转/分。问：
(1)共有多少柱面?(2)盘组总存储容量是多少?(3) 磁盘平均等待时间是多
少?
南京邮电 2010——2011 学年第一学期试卷（A 卷）
C 汇编语言
D 机器语言和汇编语言
9、流水线中造成控制相关的原因是执行（ ）指令而引起。
A 转移 B 访内 C 算逻 D 传送
10、以下说法正确的是（ ）。
A 每条指令由一条微指令来执行
B 每条指令由一段微程序来执行
C 每条微指令由一条机器指令来执行
D 每个微程序由若干条机器指令组成
11、中断向量是（ ）。
5、若为信息 1100110 设置校验位，则偶校验位为（ ），奇校验位为（ ）。
二、单项选择题〖每小题 2 分，共计 40 分〗
1、冯·诺依曼机工作的基本方式的特点是（ ）。
A 多指令流单数据流
B 按地址访问并顺序执行指令
C 堆栈操作
D 存贮器按内容选择地址
2、 在机器数（ ）中，零的表示形式是唯一的。
A DMA
B 中断
C 程序传送 D 通道
20、当采用（ ）对设备进行编址情况下，不需要专门的 I/O 指令组。
A 统一编址法
B 单独编址法
C 两者都是
D 两者都不是
三、简答题〖每题 5 分，共计 20 分〗
1、简述存储器的三级结构和特点？
2、什么是操作数的寻址方式？操作数通常放在哪儿？
3、简述 RISC 机器众多特点中的 5 个特点？
1、CPU 从内存取出一条指令并执行该指令的时间称为（ ），它常用若干个
（ ）来表示。
2、广泛使用的 SRAM 和 DRAM 都是半导体随机读写存储器。前者的速度比后者
（ ），但集成度不如后者（ ）。
3、操作数的地址直接在指令中给出，这是（ ）寻址，操作数直接在指
令中给出，这是（ ）寻址。
4、SCSI 是标准（ ）行 I/O 接口，IEEE1394 是标准（ ）行 I/O 接口。
用单字长单地址指令，共用 40 条指令。试采用直接、立即、寄存器三种寻址
方式设计指令格式。
Leabharlann Baidu
5、某总线在一个总线周期中并行传送 4 个字节的数据，假设一个总线周期
等于一个总线时钟周期，总线时钟频率为 33MHz，总线带宽是多少? 如果一
个总线周期中并行传送 64 位数据，总线频率为 66MHZ，求总线带宽是多少？
平均访问时间 ta=90%*40=10%*200=36+20=56ns（2 分） e=tc/ta=40/56=71% (1 分) 4、某计算机字长 32 位，有 16 个 32 位的通用寄存器，主存容量 64K 字，采 用单字长单地址指令，共用 40 条指令。试采用直接、立即、寄存器三种寻址 方式设计指令格式。 解：计算机字长 32 位，故指令长 32 位； 共 40 条指令，故 OP 需要 6 位； 共有 4 种寻址方式，故寻址特征位为 2 位； 16 个 32 位通用寄存器，故寄存器编码 4 位（2 分） 直接寻址 op(31-26) M（25-24） ---- A(15-0)