计算机组成原理考试试卷及解析.doc

1、2013年 4月考试计算机组成原理第三次作业 一、填空题（本大题共 40 分，共 20 小题，每小题 2 分） 1. 二进制数 0.1001101 的原码是 _ _ ,补码是 _ . 2. CPU是计算机的中央处理器部件 ,具有 _ 控制、 _ 控制、 _ 控制、 _ 加工等基本功能 3. Cache与主存的地址映射方式有三种： _ 、 _ 和 _ 。 4. 指令寻址的基本方式有两种， _ 方式和 _ 方式。 5. 存储周期是指： _ 。 6. 一个定点数由 _ 和 _ 两部分组成 .根据小数点的位置不同 ,定点数有 _ 和 _ 两种表示方法 . 7. 若浮点数格式中阶码的基数已定，且尾数采用

2、规格化表示法，则浮点数的表示范围取决于 _ 的位数，而精度取决于 _ 的位数。 8. 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， A. _ ， B. _ 。 9. 一台计算机所有 _ 指令的 _ ，称为 这台计算机的 _ 。 10. 计算机硬件包括 _ 、 _ 、 _ 、输入输出设备 11. 操作数所在存储单元的地址称为 _ ；寻址方式是指 _ 。 12. 字符信息处理属于 _ 数据领域的问题 .国际上采用的字符系统是七单位的 _ 码 . 13. 对阶时，使 _ 阶向 _ 阶看齐，使小阶的尾数向 _ 移位，每 _ 移一位，其阶码加 1，直到联数的阶码相等为止。 14.

3、 微指令分成 _ 型微指令和 _ 型微指令。 15. 计算机使用的信息既有指令又有数据。如果某字为处理的数据，则称为 _ 。如果某字为一条指令，则可以称为 _ 。 16. 相联存储器是按 _ 访问的存储器 ,在 cache中用来存放行地址表 ,在虚拟存储器中用来存放 _ 17. CPU能直接访问 _ ，但不能直接访问 _ 和 _ 。 18. RISC的中文含义是 _ CISC的中文含义是 _ 19. 指令格式是指令用 _ 表示的结构形式 ,通常格式中由 _ 字段和 _ 字段组成 . 20. 为了解决多个 _ 同时竞争总线 _ ,必须具有 _ 部件。 二、简答题（本大题共 30 分，共 6 小题

4、，每小题 5 分） 1. 判断正误，并说明理由。若 X补 Y补 ,则 XY 2. 何谓程序中断？请说明它的特点和适用场合。 3. 请说明程序查询方式与中断方式各自的特点。 4. 简述中断的过程。 5. 提高存储器速度可采用哪些措施，请说出至少五种措施。 6. 举出三种中断向量产生的方法 。 三、问答题（本大题共 30 分，共 3 小题，每小题 10 分） 1. 转子程序指令的功能是什么？其操作包含哪几个步骤？ 2. 已知 X补 =0.10100,Y补 =1.00100,求 X/2补 ,-X补 ,Y/2补 ,-Y补 . 3. 在计算机中一般如何控制微程序的执行顺序？ 答案： 一、填空题（ 40

5、分，共 20 题，每小题 2 分） 1. 参考答案： 0.1001101； 0.1001101 解题方案： 补码 评分标准： 2. 参考答案： 指令 操作 时间 数据 解题方案： 中 央处理器部件 评分标准： 3. 参考答案： 直接映射，全相联映射，组相联映射 解题方案： CACHE地址映射及变换 评分标准： 4. 参考答案： 顺序寻址方式 跳跃寻址方式 解题方案： 指令寻址 评分标准： 5. 参考答案： 存储器进行连续读和写所允许的最短时间间隔 解题方案： 存储器技术参数 评分标准： 6. 参考答案： 符号位 数值域 纯小数 纯整数 (顺序可变 ) 解题方案： 定点数 评分标准： 7. 参考

6、答案： 阶码，尾数 解题方案： 浮点数 评分标准： 8. 参考答案： A.寄 存器 寄存器型 B.寄存器 存储器型 解题方案： 操作数的物理位置 评分标准： 9. 参考答案： 机器，集合，指令系统 解题方案： 指令系统 评分标准： 10. 参考答案： 运算器 存储器 控制器 解题方案： 计算机硬件 评分标准： 11. 参考答案： 有效地址 产生有效地址的方法 解题方案： 存储单元的地址 评分标准： 12. 参考答案： 非数值 ASCII 解题方案： 字符信息 评分标准： 13. 参考答案： 小、大、右、右 解题方案： 对阶 评分标准： 14. 参考答案： 水平；垂直 解题方案： 微指令 评分标

7、准： 15. 参考答案： 总数据 指令字 解题方案： 计算机系统概论 评分标准： 16. 参考答案： 内容 快表 解题方案： 相联存储器 评分标准： 17. 参考答案： 主存 ， 磁盘和光盘 解题方案： CPU直接访问 评分标准： 18. 参考答案： 精简指令系统计算机 复杂指令系统计算机 解题方案： RISC 评分标准： 19. 参考答案： 二进制代码 操作码 地址码 解题方案： 指令格式 评分标准： 20. 参考答案： 主设备 控制权 总线仲 裁 解题方案： 总线仲裁 评分标准： 二、简答题（ 30 分，共 6 题，每小题 5 分） 1. 参考答案： 错。当 X0时， X补 Y补 ,但 X

8、Y 解题方案： 补码 评分标准： 2. 参考答案： 中断过程实际上是一种程序切换，它暂停原来正在执行的程序，切换为针对某种随机事件而编制的处理程序，在执行玩这一段处理程序后，又切换回去继续执行被暂停的原程序。由于源程序被暂停，所以叫中断。 中断方式的主要特点是随机性，即用来处理随机事件。这可能包含随机出现的时间，主机程序有意调用某种外围设备 ，但当设备准备好后或完成一次操作后，以随机提出请求方式予以处理，或是随机插入等情况。 解题方案： 中断的基本概念 评分标准： 3. 参考答案： 程序查询方式，数据在 CPU和外围设备之间的传送完全靠计算机程序控制，优点是硬件结构比较简单，缺点是 CPU效率

9、低，中断方式是外围设备用来 “ 主动 ” 通知 CPU，准备输入输出的一种方法，它节省了 CPU时间，但硬件结构相对复杂一些。 解题方案： 查询方式 评分标准： 4. 参考答案： 中断的过程大致包括：中断请求、排队判优、中断响应、中断处理、中断返回等环节。其中中 断处理又包括保护现场、中断服务、恢复现场等。 解题方案： 中断 评分标准： 5. 参考答案： 措施有： 采用高速器件， 采用 cache （高速缓冲存储器）， 采用多体交叉存储器， 采用双端口存储器， 加长存储器的字长。 解题方案： 存储器速度 评分标准： 6. 参考答案： （ 1）由编码电路实现，直接产生。 （ 2）由硬件产生一个

10、“ 位移量 ” ，再加上CPU某寄存器里存放的基地址 （ 3）向量地址转移法：由优先级编码电路产生对应的固定地址码，其地址中存放的是转移指令，通过转移指令可以转入设备各自的中断服务程序 入口。 解题方案： 中断 评分标准： 三、问答题（ 30 分，共 3 题，每小题 10 分） 1. 参考答案： 转子程序指令的功能是改变程序的执行顺序，将程序的执行由主程序转到指定子程序去执行。其操作过程包括两个部分：一是保护现场；就是将主程序转移前的程序状态保存起来，保存内容包括程序计数器的内容，程序状态字的内容等等，保护现场一般用堆栈来完成；二是将子程序的入口地址送入程序计数器。那么下一条要执行的指令就是子

11、程序的第一条指令。 解题方案： 转子程序指令 评分标准： 2. 参考答案： 已知 X补 求 X/2补 只需将 X补 的各位连同符号右移一位，符号位不变，所以X/2补 =0.01010； 已知 X补 求 -X补 只需将 X补 各位连同符号位取反，再在末位加 1，所以 -X补 =1.01100； 对 Y同理，所以 Y/2补 =1.10010， -Y补=0.11100。 解题方案： 补码运算 评分标准： 3. 参考答案： 在计算机中一般采用计数器法和下地址字段法来控制微程序的执行顺序。所谓计数器法就是用类似于程序计数器的微程序计数器来负责控制微程序的执行，但这种方法会产生大量的转移微指令；另一个 方法是采用下地址字段法，就是采用在每一条微指令中增加地址字段来指明下一条微指令的地址。这样可以消除转移微指令，但使每条微指令的宽度又变大了。 解题方案： 微程序 评分标准：