2021年黑龙江科技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A(有答案).pdf

该【2021年黑龙江科技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A(有答案) 】是由【青山代下】上传分享，beplayapp体育下载一共【18】页，该beplayapp体育下载可以免费在线阅读，需要了解更多关于【2021年黑龙江科技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A(有答案) 】的内容，可以使用beplayapp体育下载的站内搜索功能，选择自己适合的beplayapp体育下载，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此beplayapp体育下载到您的设备，方便您编辑和打印。:..2021年黑龙江科技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A(有答案)一、选择题1、下列寻址方式中,最适合按下标顺序访问一维数组的是()。、下列关于一地址指令的说法正确的是()。,其中一个是隐含的,完成功能(A)OP(ACC),则两个操作数相同,完成功能(A)OP(A),也可能只有一个操作数3、当满足下列()时,x>-1/2成立。,x2~,x2~,x2~,X2~x4任意4、float型数据通常用IEEE754标准中的单精度浮点数格式表示。如果编译器将float型变量x分配在一个32位浮点寄存器FR1中,且x=-,则FR1的内容是()。、在补码加减交替除法中,参加操作的数和商符分别是()。:..“异或”“异或”形成6、下列关于页式虚拟存储器的论述,正确的是()。,,并且使内存分配方便、、下列存储器中,在工作期间需要周期性刷新的是()。、下列关于计算机操作的单位时间的关系中,正确的是()。>指令周期>>>指令周期>>时钟周期>指令周期9、将高级语言源程序转换为机器目标代码文件的程序是()。、控制总线主要用来传送()。/:..、,III,,,、按数据传送格式,总线常被划分为()。、某计算机采用微程序控制器,共有32条指令,公共的取指令微程序包含2条微指令,各指令对应的微程序平均由4条微指令组成,采用断定法(下地址字,段法)确定下条微指令地址,则微指令中下地址字段的位数至少是()。、在取指操作结束后,程序计数器中存放的是()。、传输一幅分辨率为640像素×480像素、65536色的图片(采用无压缩方式),假设采用数据传输速度为56kbit/s,大约需要的时间是()。、若磁盘转速为7200r/min,平均寻道时间为8ms,每个磁道包含1000个扇区,则访问一个扇区的平均存取时间大约是()。:..二、填空题16、RISC机器一定是_______CPU,但后者不一定是RISC机器,奔腾机属于_______机器17、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。18、并行I/O接口_______和串行I/O接口_______是两个目前最具权威性和发展前景的标准接19、不同的CRT显示标准所支持的最大________和________数目是不同的。20、字节多路通道可允许多个设备进行_______型操作,数据传送单位是_______21、计算机系统中,根据应用条件和硬件资源不同,数据传输方式可采用______传送、______传送、______传送。22、中断处理需要有中断________。中断________产生,中断________等硬件支持。23、按IEEE754标准,一个浮点数的阶码E的值等于指数的_________加上一个固定的_________24、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。25、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。三、名词解释题26、计算机指令::..27、微操作:28、字:29、周期窃取:四、简答题30、何谓分布式仲裁方式?:..31、计算机指令中一般包含哪些字段?各有什么作用?32、简要说明CPU与I/0设备之间传递信息可采用哪几种联络方式,他们分别用于什么场合?33、一个较完善的指令系统应包括哪几类?:..五、计算题34、用一个时钟频率为40MHz的处理器执行标准测试程序,它所包含的混合指令数和响应所需的时钟周期见表。试求出有效的CPI、MIPS速率和程序的执行时间(假设有N条指令)。35、设浮点数字长为16位,其中阶码5位(含一位阶符),尾数11位(含一位数符),将十进制数+13/128写成:二进制定点数和浮点数,并分别写出它在定点机和浮点机中的机器数形式。:..36、某计算机的主存地址位数为32位,按字节编址。假定数据Cache中最多存放128个主存块,采用4路组相联方式,块大小为64B,每块设置了l位有效位。采用一次性写回策略,为此每块设置了1位“脏位”。要求:1)分别指出主存地址中标记(Tag)、组号(lndex)和块内地址(Offset)3部分的位置和位数。2)计算该数据Cache的总位数。六、综合题37、用16K×16位的SRAM芯片构成64K×32位的存储器。要求画出该存储器的组成逻辑框图。38、某计算机采用16位定长指令字格式,其CPU中有一个标志寄存器,其中包含进位/借位标志CF、零标志ZF和符号标志NF。假定为该机设计了条件转移指令,其格式如图所示。:..其中,00000为操作码OP;C、Z和N分别为CF、ZF和NF的对应检测位,某检测位为l时表示需检测对应标志,需检测的标志位中只要有一个为1就转移,否则不转移,例如,若C=l,Z=0,N=1,则需检测CF和NF的值,当CF=l或NF=1时发生转移;OFFSET是相对偏移量,用补码表示。转移执行时,转移目标地址为(PC)+2+2×OFFSET;顺序执行时,下条指令地址为(PC)+2。请回答下列问题。1)该计算机存储器按字节编址还是按字编址?该条件转移指令向后(反向)最多可跳转多少条指令?2)某条件转移指令的地址为200CH,指令内容如图所示,若该指令执行时CF=0,ZF=0,NF=1,则该指令执行后PC的值是多少?若该指令执行时CF=1,ZF=0,NF=0,则该指令执行后PC的值又是多少?请给出计算过程。3)实现“无符号数比较小于等于时转移”功能的指令中,C、Z和N应各是什么?4)下图是该指令对应的数据通路示意图,要求给出图中部件①~③的名称或功能说明:..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?:..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?:..一、选择题、D2、D3、A4、A5、B6、C7、B8、B9、C10、D11、A12、C13、C14、D15、B二、填空题16、流水CISC17、并行空间并行时间并行:..SCSIIEEE139419、分辨率颜色20、传输字节21、并行串行复用22、优先级仲裁向量控制逻辑23、真值偏移量24、输入编码(或输入码)内码(或机内码)字模码25、顺序寻址方式跳跃寻址方式三、名词解释题26、计算机指令:计算机硬件能识别并能直接执行操作的命令,、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、字:数据运算和存储的单位,其位数取决于具体的计算机。29、周期窃取:DMA方式中由DMA接口向CPU申请占用总线,占用一个存取周期。四、简答题30、答:分布式仲裁是以优先级仲裁策略为基础的仲裁方式。它不需要中央仲裁器,每个潜在的主方功能模块都有自己的仲裁号和仲裁器。当它们有总线请求时,把它们唯一的仲裁号发送到共享的仲裁总线上,每个仲裁器将仲裁总线上得到的号与自己的号进行比较。:..仲裁号保留在仲裁总线上、答:包含地址码和操作吗;操作码表示操作的类型;地址码一半表示操作数和操作结果的存储位置;32、答:CPU与I/0之间传递信息常采用三种联络方式:直接控制(立即响应)、同步、异步。适用场合分别为:直接控制适用于结构极简单、速度极慢的I/0设备,CPU直接控制外设处于某种状态而无须联络信号。同步方式采用统一的时标进行联络,适用于CPU与I/0速度差不大,近距离传送的场合。异步方式采用应答机制进行联络,适用于CPU与I/0速度差较大、远距离传送的场合。33、答:包括:数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、程序控制指令、输入输出指令、堆栈指令、字符串指令、特权指令等。五、计算题34、解:CPI即执行一条指令所需的时钟周期数。本标准测试程序共包含4种指令,那么CPl就是这4种指令的数学期望,故CPl=1×60%+2×18%+4×12%+8×10%=。已知处理器的时钟频率为40MHz,即每秒包含40M个时钟周期,故MIPS=40/CPl=40/×CP1x时钟周期的长度,故程序执行时间=N××1/40MHz=×10-8s35、解析:假设x=+13/128其二进制形式可以表示为:x=。定点数表示:x=。浮点数规格化表示:x=×2-11。:..定点机中:[x]=[x]=[x]=。原补反浮点机中:[x]=1,0011;。原[x]=1,1101;。补[x]=1,1100;。反36、解析:主存地址由标记(Tag)、组号(Index)和块内地址(Offset)3部分组成,标记字段在前,组号字段居中,块内地址字段在后。1)因为块大小为64B,所以块内地址字段为6位:因为Cache中有128个主存块,采用4路组相联,Cache分为32组(128/4-32),所以组号字段为5位;标记字段为剩余位,32-5-6=21位。2)数据Cache的总位数应包括标记项的总位数和数据块的位数。每个Cache块对应一个标记项,标记项中应包括标记字段、有效位和“脏位”(仅适用于写回法)。因此,标记项的总位数=128×(21+1+1)=128×23=2944位。又由于数据块位数=128×64×8=65536位,因此数据Cache的总位数=2944+65536=68480位。六、综合题37、解析:所需芯片总数(64K×32)/(16K×16)=8片,因此存储器可分为4个模块(图中用椭圆标示出来了),每个模块16K×32位,各模块通过A15、A14进行2-4译码:..38、解析:l)因为指令字长为16位,且下条指令地址为(PC)+2,故编址单位是字节。偏移OFFSET为8位补码,范围为-128~127,将-128代入转移目标地址计算公式,可以得到(PC)+254=(PC)+127×2,故该条件转移指令向后(反向)最多可跳转127条指令。2)指令中C=0,Z=1,N=1,故应根据ZF和NF的值来判断是否转移。当CF=0,ZF=0,NF=1时,需转移。已知指令中偏移量为11100011B=E3H,符号扩展后为FFE3H,左移一位(乘2)后为FFC6H,故PC的值(即转移目标地址)为200CH+2+FFC6H=1FD4H。当CF=1,ZF=0,NF=0时不转移。PC的值为:200CH+2=200EH。:..3)指令中的C、Z和N应分别设置为C=Z=l,N=0(参考常见寻址方式最后的补充知识点)。4)部件①:指令寄存器(用于存放当前指令);部件②:移位寄存器(用于左移一位);部件③:加法器(地址相加)。39、解析1)程序员可见寄存器为通用寄存器(R0~R3),,则ALU的A、B端口会同时获得两个相同的数据,使数据通路不能正常工作。2)ALU共有7种操作,故其操作控制信号ALUop至少需要3位;移位寄存器有3种操作,其操作控制信号SRop至少需要2位。3)信号SRout所控制的部件是一个三态门,用于控制移位器与总线之间数据通路的连接与断开。4)端口①、②、③、⑤、⑧须连接到控制部件输出端。5)连线1,⑥→⑨:连线2,①④。6)因为每条指令的长度为16位,按字节编址,所以每条指令占用2个内存单元,顺序执行时,下条指令地址为(PC)+,可便于执行(PC)+2操作。