2022年安徽建筑大学网络工程专业《计算机组成原理》科目期末试卷B(有答案)

2022年安徽建筑大学网络工程专业《计算机组成原理》科目期末试卷B（有答案）一、选择题1、某计算机主存按字节编址，由4个64M×8位的DRAM芯片采用交叉编址方式构成，并与宽度为32位的存储器总线相连，主存每次最多读写32位数据。

若double型变量x 的主存地址为80400lAH，则读取x需要的存储周期数是（）。

A.1B.2C.3D.42、主存按字节编址，地址从0A4000H到0CBFFFH，共有（）字节；若用存储容量为32K×8位的存储芯片构成该主存，至少需要（）片。

A.80K，2B.96K，2C.160K，5 C.192K，53、已知计算机A的时钟频率为800MHz，假定某程序在计算机A上运行需要12s。

现在硬件设计人员想设计计算机B，希望该程序在B上的运行时间能缩短为8s，使用新技术后可使B的时钟频率大幅度提高，但在B上运行该程序所需要的时钟周期数为在A上的1.5倍。

那么，机器B的时钟频率至少应为（）能运到所希望的要求。

A.800MHzB.1.2 GHzC.1.5GHzD.1.8GHz4、在计算机系统中，表明系统运行状态的部件是（）。

A.程序计数器B.指令寄存器C.程序状态字D.累加寄存器5、某计算机主频为1.2GHz，其指令分为4类，它们在基准程序中所占比例及CPI如下表所示。

该机的MIPS数是（）。

A.100B.200C.400D.6006、关于同步控制说法正确的是（）。

A.采用握手信号B.由统一时序电路控制的方式C.允许速度差别较大的设备一起接入工作D.B和C7、总线的数据传输速率可按公式Q=Wf/N计算，其中Q为总线数据传输速率，W为总线数据宽度（总线位宽/8），f为总线时钟频率，N为完成一次数据传送所需的总线时钟周期个数。

若总线位宽为16位，总线时钟频率为8MHz，完成一次数据传送需2个总线时钟周期，则总线数据传输速率Q为（）。

A.16Mbit/sB.8Mbit/sC.16MB/sD.8MB/s8、微指令大体可分为两类：水平型微指令和垂直型微指令。

下列几项中，不符合水平型微指令特点的是（）。

A.执行速度快B.并行度较低C.更多地体现了控制器的硬件细节D.微指令长度较长9、下列说法中正确的是（）。

A.采用微程序控制器是为了提高速度B.控制存储器采用高速RAM电路组成C.微指令计数器决定指令的执行顺序D.一条微指令放在控制存储器的一个单元中10、在独立编址的方式下，存储单元和I/O设备是靠（）来区分的。

A.不同的地址码B.不同的地址线C.不同的指令D.不同的数据线11、在具有中断向量表的计算机中，中断向量地址是（）。

A.子程序入口地址B.中断服务程序入口地址C.中断服务程序入口地址的地址D.例行程序入口地址12、计算机中表示地址时，采用（）。

A.原码B.补码C.移码D.无符号数13、有如下C语言程序段：（）short si=-32767；unsigned short usi=si；执行上述两条语句后，usi的值为A.-32767B.32767C.32768D.3276914、下列寻址方式中，最适合按下标顺序访问一维数组的是（）。

A.相对寻址B.寄存器寻址C.直接寻址D.变址寻址15、在下列寻址中，（）寻址方式需要先运算再访问主存。

A.立即B.变址C.间接D.直接二、填空题16、并行I/O接口_______和串行I/O接口_______是两个目前最具权威性和发展前景的标准接17、对存储器的要求是________、________、________为了解决这三个方面的矛盾。

计算机采用多级存储器体系结构。

18、存储器的技术指标有存储容量、存取时间、________和________、19、形成指令寻址的方式，称为指令寻址方式，有顺序寻址和_______寻址两种，使用_______来跟踪。

20、由于存储器芯片的容量有限，所以往往需要在______和______两方面进行扩充才能满足实际需求。

21、从操作数的物理位置来说，可将指令归结为三种类型：存储器-存储器型，_______22、一位十进制数，用BCD码表示需要________位二进制码，用ASCII码表示需要________位二进制码。

23、RISC机器一定是_______CPU，但后者不一定是RISC机器，奔腾机属于_______机器24、中断处理过程可以嵌套进行，_________的设备可以中断_________的中断服务程序。

25、计算机软件一般分为两大类：一类叫______，另一类叫______操作系统属于______类三、名词解释题26、双重分组跳跃进位：27、总线事务：28、海明距离：29、段式管理：四、简答题30、原理性地说明条件相对转移指令的指令格式和执行步骤。

31、试比较程序查询方式、程序中断方式和DMA方式对CPU工作效率的影响。

32、简要说明通用I/O标准接口SCSI的性能特点。

33、在CPU中，哪些寄存器属于控制用的指令部件？它们各起什么作用？五、计算题34、已知计算机的字长为32位，存储器的容量为1MR.如果按字节、半字、字、双字寻址，寻址范围各是多少？35、一台8位微机的地址总线为l6条，其RAM存储器容量为32KB，首地址为4000H，且地址是连续的，可用的最高地址是多少？36、假设一个32位的处理器配有16位的外部数据总线，时钟频率为50MHz，若总线传输的最短周期为4个时钟周期，试问处理器的最大数据传输率是多少？若想提高一倍数据传输率，可采用什么措施？六、综合题37、在一个8级中断系统中，硬件中断响应从高到低的优先顺序是：1→2→3→4→5→6-7-8，设置中断屏蔽寄存器后，中断处理的优先顺序变为1→5→8→3→2→4→6→7。

1）应如何设置屏蔽码？2）如果CPU在执行一个应用程序时有5、6、7级3个中断请求同时到达，中断请求8在6没有处理完以前到达，在处理8时中断请求2又到达CPU，试画出CPU响应这些中断的顺序示意图。

38、某计算机采用16位定长指令字格式，其CPU中有一个标志寄存器，其中包含进位/借位标志CF、零标志ZF和符号标志NF。

假定为该机设计了条件转移指令，其格式如图所示。

其中，00000为操作码OP；C、Z和N分别为CF、ZF和NF的对应检测位，某检测位为l时表示需检测对应标志，需检测的标志位中只要有一个为1就转移，否则不转移，例如，若C=l，Z=0，N=1，则需检测CF和NF的值，当CF=l或NF=1时发生转移；OFFSET是相对偏移量，用补码表示。

转移执行时，转移目标地址为（PC）+2+2×OFFSET；顺序执行时，下条指令地址为（PC）+2。

请回答下列问题。

1）该计算机存储器按字节编址还是按字编址？该条件转移指令向后（反向）最多可跳转多少条指令？2）某条件转移指令的地址为200CH，指令内容如图所示，若该指令执行时CF=0，ZF=0，NF=1，则该指令执行后PC的值是多少？若该指令执行时CF=1，ZF=0，NF=0，则该指令执行后PC的值又是多少？请给出计算过程。

3）实现“无符号数比较小于等于时转移”功能的指令中，C、Z和N应各是什么？4）下图是该指令对应的数据通路示意图，要求给出图中部件①~③的名称或功能说明39、设浮点数字长32位，其中阶码部分8位（含l位阶符），尾数部分24位（含1位数符），当阶码的基值分别是2和16时：1）说明基值2和16在浮点数中如何表示。

2）当阶码和尾数均用补码表示，且尾数采用规格化形式时，给出这两种情况下所能表示的最大正数真值和非零最小正数真值。

3）在哪种基值情况下，数的表示范围大？4）两种基值情况下，对阶和规格化操作有何不同？参考答案一、选择题1、C2、C3、D4、C5、C6、B7、D、8、B9、D10、C11、C12、D13、D14、D15、B二、填空题16、SCSI IEEE139417、容量大速度快成本低18、存储周期存储器带宽19、跳跃程序计数器20、存取时间存储周期存储器带宽21、寄存器一寄存器型寄存器一存储器型22、4 723、流水 CISC24、优先级高优先级低25、系统程序应用程序系统程序三、名词解释题26、双重分组跳跃进位：n位全加器分成若干大组，大组内又分成若干小组，大组中小组的最高进位同时产生，大组与大组间的进位串行传送。

27、总线事务：从总线的请求到完成总线的使用的操作序列。

28、海明距离：在信息编码中，两个合法代码对应位上编码不同的位数。

29、段式管理：一种虚拟存储器的管理方式，把虚拟存储空间分成段，段的长度可以任意设定，并可以放大或缩小。

四、简答题30、解析：1）按指令功能分类，一般可将指令分为以下几类：①算术和逻辑运算指令：每台计算机都不可或缺的指令，用来完成算术逻辑运算。

②移位指令：用来完成算术移位和逻辑移位。

③数据传送指令：用来完成CPU与主存储器之间的数据传送，在统一编址的机器中还可以用来完成CPU与I/O设备的数据传送。

④转移指令、子程序调用与返回指令：主要用来改变指令执行次序的问题。

⑤其他指令：停机指令，开、关中断指令等。

2）按操作数个数分类，一般可分为：①零操作数指令。

②单操作数指令。

③双操作数指令。

④多操作数指令。

31、答：程序查询方式使CPU和I/0设备处于串行工作状态，CPU工作效率不高程序中断方式CPU效率较高DMA方式进一步提高了CPU的资源利用率，32、答：（1）SCSI接口总线有8条数据线、1条奇偶校验线、9条控制线组成。

使用50芯电缆，规定了两种电气条件：单端驱动和差分驱动。

（2）总线时钟频率高。

（3）SCSI接口总线以菊花链形式最多可接8台设备。

（4）每个SCSI设备有自己唯一的设备号ID=0-7。

ID=7的设备有最高优先权，ID=0的设备优先权最低。

采用分布式总线仲裁策略。

（5）SCSI设备是指连接在SCSI总线上的智能设备，即除主适配器HBA外，其他SCSI设备实际是外设的适配器或控制器。

（6）SCSI设备是智能设备，对SCSI总线以至主机屏蔽了实际外设的固有物理属性，设备间可用一套标准命令进行数据传送。

（7）SCSI设备间是一种对等关系，而不是主从关系。

33、答：（1）程序计数器PC，提供取指地址，从而控制程序执行顺序。

（2）指令寄存器IR，存放现行指令，作为产生各种微操作命令的基本逻辑依据。

（3）程序状态寄存器PS，记录程序运行结果的某些特征标志，或用来设置程序运行方式与优先级。

参与形成某些微操作命令。

五、计算题34、解：首先1MB=8Mhit（为了在后面的计算中单位统一）按字节寻址时，寻址范围为：8Mbit/8bit=lMB。

按半字寻址时，寻址范围为：8Mbit/16bit=512KB。

按字寻址时，寻址范围为：8Mbit/32bit=256KB。