天津理工大学 计算机组成原理 2015期末考试试卷

3． 某指令流水线有取指（IF）、译码（ID）、执行（EX）、访存（MEM）和写回寄存器堆（WB）5 个过程段， 各功能段所用的时间分别为 120ns、80ns、90ns、100ns 和 60ns。今有 40 条指令流过此流水线，试求流 水线的时钟周期和加速比。
四． 问答题（每小题 6 分，共 12 分）
2． 指出下面程序中是否有数据相关？如果有请指出是何种数据相关，并作简要说明。 1） I1 SUB R1，R2，R3 ；（R2）-（R3）→R1 I2 ADD R5，R4，R1；（R4）+（R1）→R5 2） I3 MUL R3，R1，R2 ；（R1）×（R2）→R3 I4 ADD R3，R1，R2 ；（R1）+（R2）→ R3 3） I5 STO A，R1 ； R1→M（A），M（A）是存储器单元 I6 ADD R4，R3，R2；（R2）+（R3）→R4 4） I7 LAD R1，B ； M（B）→R1，M（B）是存储器单元
B. 操作数在寄存器中
C. 操作数地址在寄存器
D. 操作数地址（主存）在指令中
7． 微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是____。
A．每一条机器指令由一条微指令来执行
B．一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行
C．每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行
D．一条微指令由若干条机器指令组成
、一般机
器级、
、汇编语言级和高级语言级组成。
2．有一字长为 64 位的浮点数，符号位 1 位；阶码 11 位，用移码表示；尾数 52 位，用补码表示，则它所能
表示的最小规格化负数为
。
3．某采用交叉方式编址的存储器容量为 32 字，存储模块数为 4，存储周期为 200ns，总线传送周期为 50ns，
某程序需要连续读出地址为 1000～1011 的 4 个字，则所需时间为
I8 MUL R1，R2，R3 ；（R2）×（R3）→ R1
A．平均存取时间减半
B．平均找道时间减半
C． 平均等待时间减半
D．存储密度可以提高一倍
10．为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的方法是采用____。
A. 通用寄存器
B. 堆栈
C. 存储器
D. 外存
二．填空题（下列每小题 2 分，共 20 分）
1．计算机系统是一个由硬件、软件组成的多级层次结构，它通常由
8． 下面有关总线的叙述，正确的是____。
A. 单总线结构中，访存和访问外设主要是通过地址来区分的
B. 对电路故障最敏感的仲裁方式是独立请求方式
C. 系统总线连接 CPU 和内存，而 PCI 总线则连接各种低速 I/O 设备
D. 同步定时适用于各功能模块存取时间相差很大的情况
9． 若磁盘的转速提高一倍，则____。
A. 全相联映射
B. 组相联映射
C. 段相联映射
5． 以下四种类型的二地址指令中，执行时间最短的是____。
D．I/O 接口
D．0.1101010 D. 直接映射
A. RR 型
B. RS 型
C. SS 型
D. SR 型
6． 下列关于立即寻址方式操作数所在位置的说法正确的是____。
A. 操作数在指令中
得分
注意：须将本题答案写在下面的表格中，写在其它地方无效
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
1． 通用寄存器属于____部分。
A．运算器
B．控制器
C．存储器
2． 关于数据表示和编码，下列说法正确的是____。
A. 奇偶校验码是一种功能很强的检错纠错码
B. 在计算机中用无符号数来表示内存地址
C. 原码、补码和移码的符号编码规则相同
D. 用拼音从键盘上敲入汉字时，使用的拼音码是汉字的字模码
3． 若 x 补=0.1101010，则 x 原=____。
A．1.0010101
B．1.0010110
C．0.0010110
4． 在 cache 的下列映射方式中，无需考虑替换策略的是____。
，它常常用若干个
来表
三． 计算题（每小题 8 分，共 24 分）
1． 已知 X=0.1001 和 Y=－0.1111, 用变形补码计算 X+Y 和 X-Y, 同时指出运算结果是否溢出。
2． CPU 执行一段程序时，cache 完成存取的次数为 3800 次，主存完成存取的次数为 200,已知 cache 存取周 期为 50ns,主存为 250ns,求 cache/主存系统的效率和平均访问时间。
天津理工大学考试试卷
2014 ～ 2015 学年度第 一 学期 《计算机组成原理》 期末考试试卷
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课程代码： 答题时限：
0660096 试卷编号：
命题日期：
120
分钟 考试形式：闭卷笔试
2015 年 10 月 22 日
得分统计表： 大题号 一
总分
二
三
一、单项选择题（请从 4 个备选答案中选择最适合的一项，每小题 2 分，共 40 分）
。
4．在相对寻址方式中，操作数的有效地址等于
的内容加上指令中的形式地址 D。
5．不同的计算机有不同的指令系统，“RISC”表示的意思是
。
6．某 CPU 微程序控制器控存容量为 512×20 位，需要分别根据 OP 字段和 ZF 条件码进行分支转移，则 P 字
段和后继地址字段应分别为
和
位。
7．CPU 从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫做 示，而后者又包含有若干个时钟周期。
1． 冯. 诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括哪些主要组成部分？
2． 计算机浮点加减运算的基本步骤。
五．综合题（每小题 12 分，共 24 分）
1． 有一个具有 20 位地址和 32 位字长的存储器，由 256K×8 位 DRAM 芯片构成。问 1） 该存储器能存储多少个字节的信息？(4 分) 2） 总共需要多少 DRAM 芯片？需要多少位地址作芯片选择？(4 分) 3） 画出该存储器的组成逻辑框图。(4 分)