计算机组成原理试题及答案

计算机组成原理试题及答案

一、填空（12分）

1. 某浮点数基值为2，阶符1位，阶码3位，数符1位，尾数7位，阶码

和尾数均用补码表示，尾数采用规格化形式，用十进制数写出它所能表示的最大正数 ，非0最小正数 ，最大负数 ，最小负数 。 2. 变址寻址和基址寻址的区别是：在基址寻址中，基址寄存器提

供 ， 指令提供 ； 而在变址寻址中，变址寄存器提供 ，指令提供 。

3. 影响流水线性能的因素主要反映在 和 两个方面。

4. 设机器数字长为16位（含1位符号位）。若1次移位需10ns，一次加

法需10ns，则补码除法需 时间，补码BOOTH算法最

多需要 时间。

5. CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间

叫 ，它通常包含若干个 ，而后者

又包含若干个 。 组成多级时序系统。

二、名词解释(8分)

1. 微程序控制

2. 存储器带宽

3. RISC

4. 中断隐指令及功能

第 1 页 共 1 页 三、简答（18分）

1. 完整的总线传输周期包括哪几个阶段？简要叙述每个阶段的工作。

2. 设主存容量为1MB，Cache容量为16KB，每字块有16个字，每字32位。

(1)若Cache采用直接相联映像，求出主存地址字段中各段的位数。 (2)若Cache采用四路组相联映像，求出主存地址字段中各段的位数。

3. 某机有五个中断源，按中断响应的优先顺序由高到低为L0,L1,L2,L3,L4，现要求优先顺序改为L3,L2,L4,L0,L1，写出各中断源的屏蔽字。

中断源 L0 L1 L2 L3 L4

屏蔽字 0 1 2 3 4 第 2 页 共 2 页 4. 某机主存容量为4M×16位，且存储字长等于指令字长，若该机的指令系统具备120种操作。操作码位数固定，且具有直接、间接、立即、相对四种寻址方式。

（1）画出一地址指令格式并指出各字段的作用； （2）该指令直接寻址的最大范围； （3）一次间址的寻址范围； （4）相对寻址的寻址范围。 四、（6分）

设阶码取3位，尾数取6位（均不包括符号位），按浮点补码运算规则

计算

[25?916] + [24?(?1116)]

五、画出DMA方式接口电路的基本组成框图，并说明其工作过程（以输入设备为例）。（8分）

第 3 页 共 3 页 六、（10分）设CPU共有16根地址线，8根数据线，并用MREQ作访存控制

信号，用R/W作读写控制信号，现有下列存储芯片：

RAM：1K×8位、2K×4位、4K×8位

ROM：2K×8位、4K×8位

以及74138译码器和各种门电路（自定），画出CPU与存储器连接图。要求：

（1）最大4K地址空间为系统程序区，与其相邻2K地址空间为用户

程序区。

（2）合理选用上述存储芯片，说明各选几片？写出每片存储芯片的地址

范围。

（3）详细画出存储芯片的片选逻辑。

AiA0AiA0PD/ProgrROMCSOEWERAMCSDnD0

Y7Y6DnD0

G1G2AG2BCBAOE允许输出 WE允许写 Y0

74138

第 4 页 共 4 页 七、假设CPU在中断周期用堆栈保存程序断点，且进栈时栈指针减一，出栈时栈指针加一。试写出中断返回指令（中断服务程序的最后一条指令），在取指阶段和执行阶段所需的全部微操作命令及节拍安排。若采用微程序控制，则还需要增加哪些微操作。（10分）

八、除了采用高速芯片外，从计算机的各个子系统的角度分析，指出6种以上提高整机速度的措施。（8分）

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