计算机组成原理试卷及答案 - (2) - 图文(10)

三、简答题：（每题5分，共15分）

1、CPU中有哪些主要寄存器？简述这些寄存器的功能。 2、RISC机器具有什么优点，试简单论述。

3、计算机存储系统分那几个层次？每一层次主要采用什么存储介质？其存储容量和存取速度的相对值如何变化？ 四、综合题：（共45分）

1、求十进制数―123的原码表示，反码表示，补码表示和移码表示（用8位二进制表示，并设最高位为符号位，真值为7位）。（本题8分）

2、基址寄存器的内容为3000H，变址寄存器的内容为02B0H，指令的地址码为002BH，程序计数器（存放当前正在执行的指令的地址）的内容为4500H，且存储器内存放的内容如下： 地址 内容 002BH 3500H 302BH 3500H 32B0H 5600H 32DBH 2800H 3500H 2600H 452BH 2500H （1）、若采用基址寻址方式，则取出的操作数是什么？ （2）、若采用变址寻址（考虑基址）方式，取出的操作数是什么？ （3）、若采用立即寻址方式，取出的操作数是什么？ （4）、若采用存储器间接寻址（不考虑基址）方式，取出的操作数是什么？ （5）、若相对寻址用于转移指令，则转移地址是多少？（本题10分） 3、现有SRAM芯片容量为2K×4位，试用此芯片组成8K×8位的存储器，（1）、共需要多少这样的芯片？（2）、要访问此存储器至少需要多少条地址线？其中片内寻址需几条？（本题6分）

4、某双面磁盘，每面有220道，已知磁盘转速r = 3000转/分。数据传输率为175000B/s。求磁盘总容量。（本题6分） 5、设浮点数x=2＿011×0.101100，y=2＿010× (－0.011010) （1）、计算x+y；（阶码与尾数均用补码运算）。 （2）、计算x×y；（阶码用补码运算，尾数用原码一位乘）。（本题15分）

参考答案

一、填空题（每空1分，共15分）

1、分开计算，相乘两数符号位的异或值。 2、移，补 3、水平，垂直 4、匹配CPU和主存之间的速度

5、超大规模集成电路，精简指令系统计算机，直接存储器存取（访问），动态随机读写存储器。

6、地址总线，数据总线，读写控制线 7、存储器 二、单项选择题（每题2分，共40分）

1、b 2、c 3、c 4、a 5、d 6、b 7、b 8、c 9、d 10、c

11、b 12、b 13、d 14、c 15、a 16、d 17、d 18、c 19、a 20、d 三、简答题（每题5分，共10分）

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1、映像方式有直接映像，全相联映像，组相联映像三种。直接映像是每个主存块只能放到一个唯一对应的Cache块中，实现简单但Cache利用率低；全相联映像是每个主存块可以放到任何一个Cache块中，最灵活但实现的成本代价最大；组相联映像时每个主存块唯一对应一个cache组，但可放到组内任何一个块中，是前两种方式的折中。

2、DRAM存储器采用电容存放信息，由于电容漏电，保存信息经过一段时间会丢失，故用刷新保证信息不丢失。常用的刷新方法有集中式刷新和分布式刷新。 四、综合题（共35分） 1、（本题7分） （1）、操作控制字段18位，判别测试字段3位，控存容量是128×28； （2）、共16条指令，需112条微指令，控存合适，能满足需要。 2、（本题共12分） （1）、X和Y的表示为：

X 阶码：1111 尾数： 01011 Y 阶码：0010 尾数：10101 （2）、①、对阶：Ex―Ey=11.101 保留Ey，X尾数右移3位。②、尾数加：得：11.0110011

③、规格化：已经是 ④、舍入：尾数：11.0110 ⑤、判溢出：无溢出，故结果为：阶码0010 尾数10110 值：―0.1010×22 3、（本题共16分）（1）共需32个芯片，刷新信号周期约为15.6μs，刷新行地址7位；（2）主存字块标记6位，组地址7位，块内地址3位。地址3280H在Cache的50H组内。 （3）连接情况大致如图：

参考答案

一、单项选择题：（每题1分，共20分）

1、D 2、A 3、D 4、B 5、A 6、D 7、B 8、D 9、D 10、D

11、C 12、B 13、A 14、A 15、B 16、D 17、C 18、C 19、B 20、D 二、填空题：（每空1分，共20分）

1、10101 2、输入码，机内码，字形码 3、自动控制，人工智能 4、系统软件，应用软件 5、精简指令系统计算机，复杂指令系统计算机 6、集中式刷新，分布式刷新 7、（1—2—9）×231、 2—41、 8、先进先出算法（FIFO），近期最少使用算法（LRU）， 9、操作码，地址码 10、集中式， 分布式 三、简答题：（每题5分，共15分）

1、CPU有以下寄存器：①指令寄存器（IR）：用来保存当前正在执行的一条指令。②程序计数器（PC）：用来确定下一条指令的地址。③地址寄存器（AR）：用来保存当前CPU所访问的内存单元的地址。④缓冲寄存器（DR）：<1>作为CPU和内存、外部设备之间信息传送的中转站。<2>补偿CPU和内存、外围设备之间在操作速度上的差别。<3>在单累加器结构的运算器中，缓冲寄存器还可兼作为操作数寄存器。⑤通用寄存器（AC）：当运算器的算术逻辑单元（ALU）执行全部算术和逻辑运算时，为ALU提供一个工作区。⑥状态条件寄存器（PSW）：保存由算术指令和逻辑指令运行或测试的结果建立的各种条件码内容。除此之外，还保存中断和系统工作状态等信息，以便使CPU和系统能及时了解机器运行状态和程序运行状态。

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2、RISC是精简指令系统计算机，它有以下特点：①选取使用频率最高的一些简单指令，以及很有用但不复杂的指令。②指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少。③只有取数/存数指令访问存储器，其余指令的操作都在寄存器之间进行。④大部分指令在一个机器周期内完成。⑤CPU中通用寄存器数量相当多。⑥以硬布线控制为主，不用或少用微指令码控制。⑦一般用高级语言编程，特别重视编译优化工作，以减少程序执行时间。

3、分为高速Cache——主存——辅存三级层次结构，容量从小到大，速度从高到低。

存储介质：Cache SRAM 主存 DRAM

辅存 磁表面存储器 四、综合题：（共45分） 1、（本题8分）

原码：11111011 反码： 10000100 补码： 10000101 移码：00000101 2、（本题10分） （1）、3500H （2）、2800H （3）、002BH （4）、2600H （5）、452BH 3、（本题6分）（1）、8 片 （2）、13条， 11条， 4、（本题6分）解： 因为 Dr = r×N r = 3000转/分 = 50转/秒 所以 N = Dr/r = （175000B/s） / （50/s）= 3500B 磁盘总容量 = 3500B×220×2 = 1540000B=1.54MB 5、（本题15分）

(1) 阶码： 11010 尾数 ：11000000 （均为补码） (2) 阶码： 11010 （补码） 尾数： 11100100 （原码）（计算过程略）

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