计算机组成原理 练习题与答案 本科

本科生期末试卷十三 一、 选择题（每小题1分，共10分） 1． 计算机硬件能直接执行的只有______。 A.符号语言 B 机器语言 C 汇编语言 D 机器语言和汇编语言 2． 假定下列字符码中有奇偶校验位，但没有数据错误，采用偶校验的字符码是______。 A.11001011 B.11010110 C.11000001 D.1100100 3． 运算器的主要功能是进行______。 A.逻辑运算 B.算术运算 C.逻辑运算与算术运算 D.初等函数的运算 4． 某计算机字长16位，它的存贮容量是64K，若按字编址，那么它的寻址范围是______。 A.64K B.32K C.64KB D.32KB 5． 主存贮器和CPU之间增加cache的目的是______。 A.解决CPU和主存之间的速度匹配问题 B.扩大主存贮器的容量 C.扩大CPU中通用寄存器的数量 D.扩大外存的容量 6． 用于对某个寄存器中操作数的寻址方式称为______寻址。 A.直接 B.间接 C.寄存器直接 D.寄存器间接 7． 异步控制常用于__ ____作为其主要控制方式。 A.在单总线结构计算机中访问主存与外围设备时 B.微型机的CPU中 C硬布线控制器中 D.微程序控制器中 8． 系统总线中地址线的功能是______。 A.选择主存单元地址 B.选择进行信息传输的设备 C.选择外存地址 D.指定主存和I/O设备接口电路的地址 9． 在微型机系统中，外围设备通过______与主板的系统总线相连接。 A.适配器 B.设备控制器 C.计数器 D.寄存器 10．发生中断请求的条件是______。 A.一条指令执行结束 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 二、填空题（每小题3分，共15分） 1．表示法主要用于表示A______数的阶码E，以利于比较两个B______数的大 小和C______操作。 2．存储器的技术指标有A______、B______、C______和存储器带宽。 3．寻址方式根据操作数的A______位置不同，多使用B______型和C______型。 4．当今的CPU芯片，除了包括定点运算器和控制器外，还包括A______，B______ 运算器和C______管理等部件。 5． PCI总线采用A______协议和B______仲裁策略，具有C______能力。 三、（10分）已知X=2010×0.11011011，Y=2100×（-0.10101100），求X+Y。 四、（9分）某加法器进位链小组信号为C4C3C2C1，低位来的进位信号为C0，请 分别按下述两种方式写出C4C3C2C1的逻辑表达式。 （1）串行进位方式 （2）并行进位方式 五、（9分）一台处理机具有如下指令格式：。 6位 2位 3位 3位 OP X 源寄存器 目标寄存器 地址 其格式表明有8个通用寄存器（长度16位），X为指定的寻址模式，主存最大容量为256 K字 1） 假设不用通用寄存器也能直接访问主存的每一个操作数，并假设操作码域OP=6位，请问地址码域应该分配多少位？指令字长度应有多少位？ 2） 假设X=11时，指定的那个通用寄存器用作基址寄存器，请提出一个硬件设计规则，使得被指定的通用寄存器能访问1M的主存空间中的每一个单元。 六、（10分）假设某计算机的运算器框图如图B13.1所示，其中ALU为16位的加法器（高电平工作），SA 、SB为16位锁存器，4个通用寄存器由D触发器组成，Q端输出，其读写控制如下表所示： 读控制 写控制 R RA0 RA1 选择 W WA0 WA1 选择 1 1 1 1 0 0 0 1 1 x 0 1 0 1 x R0 R1 R2 R3 不读出 1 1 1 1 0 0 0 1 1 x 0 1 0 1 x R0 R1 R2 R3 不写入 图B13.1 要求：（1）设计微指令格式。 （2）画出ADD，SUB两条微指令程序流程图（不编码）。 七、（9分）CPU响应中断应具备哪些条件？画出中断处理过程流程图。 八、（9分）CPU执行一段程序时，cache完成存取的次数为5000次，主存完成存取的次数为200次。已知cache存取周期为40ns，主存存取周期为160ns。求： 1．Cache 命中率H。 2．Cache/主存系统的访问效率e。 3．平均访问时间Ta。 九、（10分） 1） 简要说明I/O标准接口SCSI的性能特点 2） 若设备优先级依次为CD-ROM，扫描仪、硬盘，画出SCSI接口配置图 十、（9分）用定量分析方法证明交叉存储器带宽大于顺序存储器带宽。 ____作为其主要控制方式。 A.在单总线结构计算机中访问主存与外围设备时 B.微型机的CPU中 C硬布线控制器中 D.微程序控制器中 8． 系统总线中地址线的功能是______。 A.选择主存单元地址 B.选择进行信息传输的设备 C.选择外存地址 D.指定主存和I/O设备接口电路的地址 9． 在微型机系统中，外围设备通过______与主板的系统总线相连接。 A.适配器 B.设备控制器 C.计数器 D.寄存器 10．发生中断请求的条件是______。 A.一条指令执行结束 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 二、填空题（每小题3分，共15分） 1．表示法主要用于表示A______数的阶码E，以利于比较两个B______数的大 小和C______操作。 2．存储器的技术指标有A______、B______、C______和存储器带宽。 3．寻址方式根据操作数的A______位置不同，多使用B______型和C______型。 4．当今的CPU芯片，除了包括定点运算器和控制器外，还包括A______，B______ 运算器和C______管理等部件。 5． PCI总线采用A______协议和B______仲裁策略，具有C______能力。 三、（10分）已知X=2010×0.11011011，Y=2100×（-0.10101100），求X+Y。 四、（9分）某加法器进位链小组信号为C4C3C2C1，低位来的进位信号为C0，请 分别按下述两种方式写出C4C3C2C1的逻辑表达式。 （1）串行进位方式 （2）并行进位方式 五、（9分）一台处理机具有如下指令格式：。 6位 2位 3位 3位 OP X 源寄存器 目标寄存器 地址 其格式表明有8个通用寄存器（长度16位），X为指定的寻址模式，主存最大容量为256 K字 1） 假设不用通用寄存器也能直接访问主存的每一个操作数，并假设操作码域OP=6位，请问地址码域应该分配多少位？指令字长度应有多少位？ 2） 假设X=11时，指定的那个通用寄存器用作基址寄存器，请提出一个硬件设计规则，使得被指定的通用寄存器能访问1M的主存空间中的每一个单元。 六、（10分）假设某计算机的运算器框图如图B13.1所示，其中ALU为16位的加法器（高电平工作），SA 、SB为16位锁存器，4个通用寄存器由D触发器组成，Q端输出，其读写控制如下表所示： 读控制 写控制 R RA0 RA1 选择 W WA0 WA1 选择 1 1 1 1 0 0 0 1 1 x 0 1 0 1 x R0 R1 R2 R3 不读出 1 1 1 1 0 0 0 1 1 x 0 1 0 1 x R0 R1 R2 R3 不写入 图B13.1 要求：（1）设计微指令格式。 （2）画出ADD，SUB两条微指令程序流程图（不编码）。 七、（9分）CPU响应中断应具备哪些条件？画出中断处理过程流程图。 八、（9分）CPU执行一段程序时，cache完成存取的次数为5000次，主存完成存取的次数为200次。已知cache存取周期为40ns，主存存取周期为160ns。求： 1．Cache 命中率H。 2．Cache/主存系统的访问效率e。 3．平均访问时间Ta。 九、（10分） 1） 简要说明I/O标准接口SCSI的性能特点 2） 若设备优先级依次为CD-ROM，扫描仪、硬盘，画出SCSI接口配置图 十、（9分）用定量分析方法证明交叉存储器带宽大于顺序存储器带宽。