计算机组成原理样卷

安徽大学计算机科学与技术-----计算机组成原理考试试题

2009-2010安徽大学计算机科学与技术内部交流样卷

计算机组成与结构

一、填空题（每空1分，共30分） 1.AB AB AB可化简为( )。

2．在浮点数中，当数的值太大，以至于大于阶码所能表示的数时，称为（），而当数的值太小，以至于小于阶码所能表示的数时，称为（），此时通常将尾数和阶码置以全0，成为（机器零）。

3．8位二进制定点小数补码所能表示的十进制数范围是（）至（7），前者的二进制补码表示为（），后者的二进制补码表示为（）。

4．采用双符号位的方法进行溢出检测时，若运算结果中两个符号位（），则表明发生了溢出；若结果的符号位位（01），表示发生正溢出；若为（10），表示发生负溢出。

5．CPU中，保存当前正在执行的指令的寄存器为（），保存下一条指令地址的寄存器为（），保存CPU访存地址的寄存器为（）。

6．控制器的控制方法常用的有（同步控制方式）、（异步控制方式）、（联合控制方式）和人工控制方式。

7．在多级存储体系中，cache的主要功能是（提高速度），虚拟存储器的主要功能是（增加指令地址码寻址范围）。

二、选择题（每空1分，共10分）

1.主机中能对指令进行译码的器件是（）

A 运算器 B ALU C 控制器 D 存储器

2.运算器虽有许多部件，但核心部分是（）

A 数据总线 B 算术逻辑运算单元 C 多路开关 D 累加寄存器

3.冯.诺依曼机工作方式的基本特点是（）

A 多指令流单数据流 B按地址访问并顺序执行指令

C堆栈操作 D 存储器按内容选择地址

4.在浮点数编码表示中（）在机器数中不出现，是隐含的。

A 阶码 B 符号 C 尾数 D 基数

5. 计算机的存储系统是指（ ）

A RAM B ROM C 主存储器 D cache，主存储器和外存储器

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6．如果一个存储单元被访问，这个存储单元有可能很快会再被访问，成为（）；这个存储单元及其邻近的存储单元有可能很快会被访问成为（）。

A.时间局部性 B. 空间局部性 C. 程序局部性 D.数据局部性

7.相联存储器是按（ ）进行寻址的存储器。

A 地址指定方式 B 堆栈存储方式 C 内容指定方式

D 地址指定方式和堆栈存储方式结合

8.以硬布线方式构成的控制器也称为（ ）

A 组合逻辑控制器 B 微程序控制器 C 存储逻辑控制器 D 运算器

三、简答题（共20分）

1. （6分）串行加法器和并行加法器有和不同？影响加法运算速度的关键因素是什么？

2.（6分）指令中地址码的位数与直接访问的存储器空间有什么关系？字寻址计算机和字节寻址计算机在地址码安排上有何区别？如果指令系统支持对字节、字、双字运算而又不要求对准边界，则会产生什么影响？

3.（8分）cache的命中率与哪些因素有关？分别阐述之。

四、（6分）（1）CPU执行一段程序时，cache完成存取的次数为2420次，主存完成存取的次数为80次，已知cache存储周期为40ns，主存存储周期为240ns，求cache/主存系统的平均访问时间？（3分）

（2）已知cache存储周期是40ns，主存存储周期是200ns，cache/主存系统平均访问时间为50ns，求cache的命中率是多少？（3分）

五、（10分）CPU结构如图所示，其中有一个累加寄存器AC、一个状态条件寄存器和其他四个寄存器，各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。要求：

(1) 标明图中a,b,c,d四个寄存器的名称。（4分）

(2) 简述指令从主存取到控制器的数据通路。（2分）

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(3) 简述数据在运算器和主存之间进行存/取访问的数据通路。（4分）

六、（29分）某机字长8位，试用如下所给芯片设计一个存储器，容量为10KW，其中RAM为高地址8KW，ROM为低地址2KW，最低地址为0（RAM芯片类型有：4K*8，ROM芯片有：2K*4）。

（1）地址线、数据线各为多少根。（8分）

（2）RAM和ROM的地址范围分别为多少？（4分）

（3）每种芯片各需要多少片。（2分）

（4）画出存储器结构图及与CPU连接的示意图。（15分）