计算机组成原理期末复习往年卷子

怎甘沉沦 提交于 2019-12-29 21:35:29

1.   I/O设备的编址方式通常有___统一编址__和_独立编址__两种方式。P145

2.Cache是一种高速缓冲存储器,是为了解决____CPU____和___主存____之间速度不匹配而采用的一项重要技术P124

 3.在计算机系统中,I/O设备与主机传递消息的控制方式除了程序查询方式、程序中断方式(硬件方式)外,还有__DMA__方式、__通道_方式、__I/O处理机__方式(软件方式)。P1481. I/O设备的编址方式通常有___统一编址__和_独立编址__两种方式。P145

4.动态随机存储器常见的刷新方式有___集中式__刷新、__分散式__刷新、_异步式___刷新三种。P109

5.直接寻址方式中,指令的地址码部分直接给出操作数在内存中的    真实地址EA(有效地址)   ,在执行阶段只需要____1____次访存即可得到操作数。P178

6.RISC称为 ___精简指令系统计算机      ,与其对应的是___CISC    ,即复杂指令系统计算机P189

7.用二进制代码0、1表示的计算机语言称为____机器语言______,用助记符编写并增加了指示性指令的计算机语言称为____汇编语言____。

8.CPU从主存取出一条指令并执行该指令所需的全部时间叫做___指令周期_。P203

9.Cache与主存的地址映射方式会直接影响到Cache—主存系统的工作效率,常见的映射方式主要有:___直接__映射、__全相联___映射和___组相联__映射。P128

1.CPU的组成中不包含______。                 ( B )  P197                                                          

(A) 寄存器          (B) 存储器          (C) 控制器      (D) 运算器

2.计算机操作的最小时间单位是______。                ( D )

(A) 中断周期         (B) CPU周期   (C) 指令周期    (D) 时钟周期

3. 一个16K×32位的静态存储器芯片,其地址线和数据线的总和是______。( C )

16k=2^14

14+32=46        

(A) 32          (B) 36       (C) 46         (D) 48

4.若采用双符号位进行补码运算,运算结果的符号位为10,则_。 ( A )P64

计算机运算溢出检测机制,采用双符号位,00表示正号,11表示负号。如果进位将会导致符号位不一致,从而检测出溢出。结果的符号位为01时,称为上溢(正溢出);为10时,称为下溢(负溢出)。

(A) 产生了下溢                   (B) 产生了上溢

 (C) 运算结果正确,为负数         (D) 运算结果正确,为正数

5.控制存储器存放的是_______。             (  C  )      P237                       

(A) 机器指令     (B) 机器指令和数据   (C) 微程序   (D) 微程序和数据

6.设,则=       。            ( D )   

正整数的反码为符号位加其本身,负数的反码符号位加其各位取反                      

(A) 0.1011          (B) –0.1011        (C) –0.0101    (D) –0.0100

7.下面哪个选项属于三总线结构。              (  D  )   P8                   

(A) 地址总线、数据总线和控制总线三组传输线

(B) 设备总线、主存总线和控制总线三组传输线

(C) I/O总线、主存总线和系统总线三组传输线

(D) I/O总线、主存总线和DMA总线三组传输线

8.中断向量可提供       。             (  C  )    P211                             

(A) 被选中设备的地址                  (B) 传送数据的起始地址

(C) 中断服务程序入口地址的地址        (D) 主程序的断点地址

9.CPU响应中断的时间是       。          (  A  )     P213                        

(A) 执行周期结束           (B) 取指周期结束

(C) 中断源提出请求         (D) 间址周期结束

10.为了便于实现多级中断,保护现场信息最有效的办法是采用_ ( B ) P219        

(A) 通用寄存器    (B) 堆栈     (C) 存储器    (D) 外存
11.虚拟存储技术主要解决存储器的       问题。   (  B  )                        

(A) 提高主存储器的存取速度   

(B) 扩大主存储器的存储空间,并能进行自动管理和调度   

 (C) 提高外存储器的存取速度   

(D) 扩大外存储器的存储空间

12.在定点二进制运算器中,减法运算一般是通过       来实现的。 (  B  )          

(A) 原码运算的二进制减法器    (B) 补码运算的二进制加法器  

(C) 原码运算的十进制加法器    (D) 补码运算的二进制减法器

13.微程序控制器中,机器指令与微指令的关系是       。 (  D  )                  

(A) 每一条机器指令都由一条微指令来执行

(B) 一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行

(C) 一条微指令由若干条机器指令组成

 (D) 每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来执行

14.在一个串行传输系统(1起始位+1停止位+8数据位)中,每秒钟可传输120个字节的数据,其比特率为       。  (  C  )  P14

比特率:120B=120*8=960b

波特率:120*10

(A) 80比特    (B) 120比特     (C) 960比特    (D) 160比特

15.三种总线控制方式中,       方式对电路故障最敏感。  (  A  ) P10             

(A) 串行链接      (B) 定时查询  

(C) 独立请求      (D) 以上都不正确

16.寄存器间接寻址方式中,操作数处在       。 (  B  )  P180                 

(A) 通用寄存器    (B) 主存单元   (C) 程序计数器    (D) 堆栈

17.若某存储器的存取周期为100ns,每个存取周期可以传输一个字节的二进制数据,则该存储器的数据传输率为       。      (  D ) P12  1s=10^9 ns                                 

(A) 位/秒              (B) 位/秒               100ns=10^-7s

 (C) 位/秒              (D) 位/秒         <—— (1/10^-7)*8

18.浮点数加减运算中,对阶的方法是       。  (  A  )  P73                          

(A) 将较小的一个阶码调整到与较大的一个阶码相同

(B) 将较大的一个阶码调整到与较小的一个阶码相同

(C) 将被加数的阶码调整到与加数的阶码相同

 (D) 将加数的阶码调整到与被加数的阶码相同

19.接口是       之间的逻辑部件。   (  B  )  

I/O接口是CPU和I/O设备之间交换信息的媒介和桥梁                               

(A)  CPU与系统总线           (B) 系统总线与I/O设备  

(C) 主存与I/O设备             (D) 运算器与I/O设备

20.假设某系统总线在一个总线周期中并行传输4字节信息,一个总线周期占用2个时钟周期,总线时钟频率为10MHz,则总线带宽是       (  C  )   

(A) 80MB/s    (B) 40MB/s     (C) 20MB/s    (D) 10MB/s

10/2*4=20

  1. 设机器数字长为8 (含一位符号位在内),若A = +15,B = +24,求 [A-B],

并判断有无溢出,如果没有溢出还原成真值(十进制)。

  A= +15=+00011112 都是七位
     B=+24=+00110002
     [A]=0 000 1111
     [B]
=0 001 1000

正整数的反码=补码=原码,负数的反码符号位加其各位取反  负数补码=反码+1
     [-B]=1 110 1000                 

             00 0 0 1 1 1 1
        +   1
1 1 0 1 0 0 0
        =    1
1 1 1 0 1 1 1

 [A-B]= 11 1 1 0 1 1 1  

A-B= (-0001001)B = (-9)D  (原=+1 

                没有溢出                         

2.CPU执行一段程序时,cache完成存取的次数为1900次,主存完成存取的次数为100次,已知cache存取周期为50ns,主存存取周期为250ns,求Cache的命中率以及Cache-主存系统的平均访问时间和效率。P125

解:命中率=1900/(1900+100)=0.95   

     平均访问时间=0.95*50+1-0.95*250=60ns 

效率50/60=83.3%  

3.现有一I/O设备与主存之间进行字符传输,要求传输率为960000bps。如果采用DMA传输方式,每次传送数据支持的最大批量为3000B,如果采用程序中断方式,每次传输一个字节。假设处理任何一次中断都需要5μs,且DMA传输字符过程中无时间间隙,不计预处理时间。求分别采用DMA方式与程序中断方式,每秒用于该设备传输字符的时间是多少?

解:已知该I/O设备数据传输率为9600bps,则每秒传送的数据量为9600/8=1200B1B=8b

1)若采用DMA方式,传输1200B的数据共需1200个存取周期,每传输300B的数据需中断一次做后处理,则每秒内用于该设备数据传输的时间为:

0.1μs×1200+4μs×(1200/300=136μs                 (5)

2)若采用中断方式,每传输一个字节就要申请一次中断,所以每秒用于该设备传输数据的时间为:

4μs×1200=4800μs                (5)

由此可以看出,在进行批量数据传输时采用DMA方式数据更快、系统工作效率更高。

  1. 某指令系统字长为16位,地址码取4位,试提出一种方案,使该指令系统有8条三地址指令、16条二地址指令、100条一地址指令。P177

4OP
0000

……     A1A2A38条三地址指令  
0111

10000000
…………     A2A316条二地址指令 
1000
1111
100100000000
………………     A3100条一地址指令  
1001
01100011

2.设 CPU内有下列部件:PC、IR、SP、AC、MAR、MDR 和 CU,要求:

(1)请写出无条件转移指令JR X的信息流。

(2)若中断时采用断点进栈的方式,请写出中断周期的信息流。

 

21JR X取指的数据流为:

         (PC)->MAR

          1->R

          M(MAR)->MDR

         (MDR)->IR

         OP(IR) ->CU

(PC)+1->PC  

        无条件转移指令JR X执行的数据流为:

         Ad(IR)->PC   

2)中断周期数据流为:

程序断点 进栈

(SP)- 1->MAR

1->W

PC->MDR

MDR->M(MAR)

向量地址-> PC

0->EINT(置“0”)                     

3.设CPU共有16根地址线,8根数据线,并用      (低电平有效)作访存控制信号,R/  作读/写命令信号(高电平为读,低电平为写)。现有下列存储芯片:ROM(2K×8位,4K×4位,8K×8位),RAM(1K×4位,2K×8位,4K×8位),及74138译码器。要求主存地址空间分配为:

0000~4095为系统程序区;

4096~12287为用户程序区。

(1)根据以上十进制地址范围写出二进制地址范围,并确定这两个区域的容量分别为多少。

(2)指出选用的存储芯片类型及数量;
    (3)详细画出存储芯片的逻辑框图。

1)二进制地址范围为:

系统程序区: 0000000000000000~0001111111111111  容量为212×8 = 4K×8 

用户程序区:0001000000000000~0010111111111111   容量为213×8 = 8K×8

2)选片:系统程序区选择:4K × 4ROM芯片,数量2片;

用户程序区选择:4K × 8RAM芯片:数量2片;

3)逻辑框图如下:(4分)

    A15       信号可以互换。

 

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