计算机组成原理练习题

计算机组成原理练习题
一、名词解释（每小题2分，共8分）
1、指令周期
2、微周期
3、SIMD
4、中断
二、选择题（每小题2分，共20分）
1、可编程逻辑阵列PLA的“与”阵列、“或”阵列的情况———。

（A）与阵列可编程，或阵列是用户不可编程的；
（B）与阵列不可编程，或阵列是用户可编程的；
（C）与阵列、或阵列是用户都不可编程的；
（D）与阵列、或阵列是用户都可编程的。

2、四片74181和一片74182器件相配合，具有如下进位传递功能———。

（A）逐级进位（B）组内超前进位，组间超前进位
（C）组内超前进位，组间逐级进位（D）组内逐级进位，组间超前进位
3、某机字长32 位，采用定点补码小数表示，符号位1位，尾数31位，则可表示的最大正小数为———，最小负小数为———。

（A）-1 （B）-（1-2–31）（C）+（1-2-32）（D）+（1-2-31）
4、IEEE754标准规定的32位浮点数格式中，符号位1位，阶码8位，尾数23位，则它所表示的最大规格化正数为———。

（A）（1-2-23）*2+127 （B）（1-2-22）*2+127 （C）（1-2-24）*2+256（D）（1-2-23）*2+256 5、在定点二进制运算器中，减法运算一般通过———来实现。

（A）原码运算的二进制减法器（B）补码运算的二进制减法器
（C）补码运算的十进制加法器（D）补码运算的二进制加法器
6、转移类指令的功能是———。

（A）进行算术和逻辑运算（B）进行主存与CPU间的数据传递
（C）进行CPU和I/O设备间的数据传递（D）改变程序执行的顺序
7、下面关于RISC技术的描述中，正确的是———。

（A）采用RISC技术后，计算机的体系结构又恢复到早期的比较简单的情况
（B）为了实现兼容，所设计的RISC是从原来的CISC系统的指令系统中挑选一部分实现
的。

（C）RISC的主要目标是减少指令数（D）RISC设有乘、除法指令和浮点运算指令
8、周期窃取方式适用于———方式的输入/输出中
（A）DMA（B）中断（C）程序传送（D）通道
9、一张3.5英寸软盘的存储容量为______MB，每个扇区存储的固定数据为_______。

（A）1.44MB，1024B （B）1.44MB，512B （C）1.2MB，512B （D）2MB，1024B 10、主存储器是计算机系统中的记忆部件，它主要用来———。

（A）存取数据（B）存放程序（C）存放微程序（D）存放程序和数据
三、填空题（每空1分，共15分）
1、用四片74181和一片74182能组成_______位快速ALU。

2、微机A和B是采用不同主频的CPU芯片，片内逻辑电路完全相同。

若A机的CPU主频为8MHZ，B机为12MHZ，则A机的CPU主振周期为______us，如A机的平均指令执行速度为0.4MIPS，那么A机的平均指令周期为________us，B机的平均指令执行为_______MIPS。

3、微指令的格式大体分为两类，一类是________型微指令，另一类是_______型微指令。

4、假设主存容量为2MB，虚存容量为1GB（230B），则虚拟地址有____位，物理地址有_____位，若页面大小为8KB，页表长度为_________。

5、虚拟存储管理方式有________、_______和_______ 管理方式。

6、DMA的数据传送过程分为三个阶段，分别为________、__________和_________。

四、判断题（每小题2分，共12分）
1、指令的长度一定与机器的字长相等。

（）
2、浮点运算指令对用于科学计算的计算机是很必要的，可以提高机器的运算速度。

（）
3、兼容机之间指令系统是相同的，但硬件的实现方法可以不同。

（）
4、在计算机的指令系统中，真正必须的指令数是不多的，其余的指令都是为了提高机器速度和便于编程而引入的。

（）
5、形成控制不同微操作序列的时序控制信号的方法称之为控制器的控制方式。

（）
6、Cache字块替换时，使用FIFO替换算法一般比LRU替换算法的命中率要高（）
五、计算题（共25分）
1、已知X=0.0100，Y=-0.1000，利用补码一位除法（加减交替法）计算[X/Y]补。

（要求写出运算过程）。

（7分）
2、一磁带机有9个磁道，带长700m，带速2m/s，每个数据块1KB，块间间隔14mm，若数据传输率为128KB/s，试求：
（1）记录位密度。

（2）若带首尾各空2m，求此带最大有效存储容量。

（6分）
3、若CRT显示器可显示256种字符，每帧显示80×25，每个字符采用7×8点阵，帧频为50HZ，采取逐行扫描方式，试问：
（1）显示缓存容量多大？
（2）字符发生器（ROM）容量多大？（6分）
4、设某流水线计算机采用哈佛结构（分开的指令Cache和数据Cache），已知Cache的读写时间为10ns，主存的读写时间为100ns，取指的命中率为98%，数据的命中率为95%，在执行程序时，约有20%指令需要存/取一个操作数，问设置Cache后，与无Cache比较，运算速度可提高多少倍？（6分）
六、简答题（每小题5分，共10分）
1、简述微程序控制器与硬布线控制器的相同点及差别？
2、试指出进行浮点数加减法运算的步骤分为哪几步？
七、设计题（10分）
某存储器子系统由2片8K*8的6264SRAM芯片和2片4K*8的2732EPROM芯片组成，采用完全译码方式，地址为20位，译码电路如下图所示。

请确定每一片存储器芯片的地址范围。

参考答案
一、名词解释（每小题2分，共8分）
1、指令周期：指取指令和执行该指令所需的时间。

2、微周期：执行一条微指令所需要的时间；
3、SIMD：单指令流多数据流，即计算机系统由一个指令控制部件、多个处理器和多个存储器组成，在程序运行时由指令控制部件向多个处理器“播送”同一条指令，所有处理器在同一时刻执行同样指令，各处理器处理各自的数据。

4、中断：由I/O设备或其他非预期的急需处理的事件引起的，它使CPU暂时中断现在正在执行的程序，而转至另一服务程序去处理这些事件，处理完再返回原程序。

二、选择题（每小题2分，共20分）
1、D
2、C
3、①D ②A
4、A
5、D
6D；7C；8A；9B；10D
三、填空题（每空1分，共15分）
1、16位
2、0.125us，2.5us，0.6MIPS;
3、水平型微指令，垂直型微指令。

4、30位，21位，217；
5、段式，页式，段页式；
6、预处理、数据传送、后处理。

四、判断题（每小题2分，共12分）
1、（X）
2、（√）
3、（√）
4、（√）
5、（√）
6、（X）
五、计算题（共25分）
1、解：[X]补=00.0100，[Y]补=11.1000，[-Y]补=00.1000
被除数商
00 0100 00000
+ 11.1000
11.1100 00001
←11.1000 00010
+ 00.1000
00.0000
←00.0000 00100
+ 11.1000
11.1000 00101
← 11.0000 01010
+ 00.1000
11.1000
← 11.0000 10110
+ 00.1000
11.1000 10111
+ 00.1000
00.0000 [X/Y]补=1.0111+0.0001=1.1000
2、（1）D=12800/2=64000字节/M=64KB/M记录位密度。

（2）1KB数据块占长度=1KB/64=16MM
总容量=16/（16+14）×（700-4）×64KB=23.2MB
3、（1）显示缓存容量=80×25=2KB？
（2）字符发生器（ROM）容量=256×8=2KB多大？
4、有CACHE：T1=10ns×0.98+(10ns+100ns) ×0.02=12ns
无CACHE ：T2=100×1+100×1/5=120ns
速度提高：T2/T1=10倍
六、简答题（每小题5分，共10分）
1、答：相同点：组成部分基本相同
不同点：（1）实现方法不同：微程序控制器执行存放的微程序，比较规整，易修改、扩充；硬布线控制器由逻辑门组合实现，比较凌乱，不易修改、扩充；
（2）性能上：微程序控制的速度比硬布线控制慢。

2、答：一般分为对阶、尾数加/减、规格化、舍入、阶码是否溢出
七、设计题（10分）
6264（1）70000H~71FFFH 6264（2）78000H~79FFFH
2372（1）7C000H~7CFFFH 2372（2）7D000H~7DFFFH。