1、 A-1 大 连 理 工 大 学 课 程 名 称 : 计算机组成与结构 试 卷 : A 考试形式 闭 卷 授课院 (系 ): 软 件 学 院 考试日期 : 2017 年 1 月 18 日 试卷共 6 页 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分 标准分 15 10 12 12 12 15 24 100 得 分 机组能考的也就这些 ,把这套题弄懂了 ,背熟了 ,不管学的怎样 ,过应该没问题 ! 注意 :如果答案有问题的一定要 跟我说一下 ! 一 (15 分 ,每空 1 分 )填空题 1.冯诺依曼计算机硬件由 _运算器 _存储器 _控制器_输入设备和输出设备五大部件组成 2.根据目前常用的存储
2、介质 ,可以把存储器分为 _半导体存储器 _磁表面存储器 _和光存储器三种 3.存储器堆栈中需要一个 _寄存器 /存储器单元 /堆栈指针 /_,它是 CPU中的一个专用寄存器 ,它始终指示在堆栈的 _栈顶 _. 4 DMA 数据传送过程可以分为 _传送预前处理 _数据块传送和 _传送后处理 _三个阶段 5.要组成容量为 4K8 位的存储器 ,需要 _8_片 4K1 位的静态 RAM芯片并联 ,或者需要 _4_片 1K8 位的静态 RAM 芯片串联 6.在原码 补码 反码表示中 ,_补 _码的 +0 和 -0 表示相同 7.某字长为 16 位的计算机中 ,若存储器容量为 512KB,按字编址 ,
3、则需要_19_条地址线和 _16_条数据线 8.某机器指令系统中 ,指令的操作码为 8 位 ,则该指令系 统最多可以有 _2 的8 次方 (哈哈 )_种指令 二 (10 分 ,每题 1 分 )单项选择题 1.8 位定点补码整数的表示范围是 _D_ A.-128+128 B.-127+127 C.-127+128 D.-128+127 2.CPU 包括 _C_两部分 A.ALU 和累加器 B.ALU 和控制器 姓名： 1 学号： 院系： 级 班 装 订 线 A-2 C.运算器和控制器 D.ALU 和主存储器 3.原码一位乘法中 ,被乘数 X 的原码为 X0.X1X2X n,乘数 Y 的原码为Y0
4、.Y1Y2Y n,则乘积的符号为 _D_ A.与数值部分一起参加运算 B.等 于 X0+Y0 C.等于 X0Y 0 D.等于 X0 Y0 4.选择通道上可联接若干设备 ,其数据传送是以 _B_为单位进行的 A.字节 B.数据块 C.字 D.位 5.在采用 DMA方式中的 I/O 系统中 ,其基本思想是在 _B_之间建立直接的数据通路 A.CPU 与外围设备 B.主存与外围设备 C.外设与外设 D.CPU 与主存 6.已知 Cache 容量为 32 块 ,主存容量为 256 块 ,当直接映像时 ,主存的第 253 块映像到 Cache 的第 _B_块 A.3 B.29 C.18 D.21 7.动
5、态 RAM 的特点是 _B_ A.不断电的情况下 ,信息不会自动消失 B.信息必须在不断刷新的帮助下才能保持 C.信息在断电后仍能保持 D.信息不能随便修改 8.寄存器 A 中存数为 9EH,经过一次 _B_操作 ,它可以变为 CFH A.算术左移 B.算术右移 C.逻辑右移 D.大循环左移 9.指令系统中采用不同寻址方式的目的是 _B_ A.实现存储程序与程序控制 B.缩短指令长度 ,扩大寻址空间 ,提高编程灵活性 C.可以直接访问外存 D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码的难度 10.下列四项 中 ,不符合 RISC 指令系统的特点是 _B_ A.指令长度固定 ,指令种类少 B.寻址方式
6、种类尽量减少 ,指令功能尽可能强 C.增加寄存器的数目 ,以尽量减少访存次数 D.选取使用频率最高的一些简单指令 ,以及很有用但不复杂的指令 替换为 : 10.按 Flynn 分类法 ,超级标量处理机属于 _D_系统结构 A.SISD B.SIMD 阵列处理机 C.MISD D.MIMD A-3 三 (12 分 )判断下列各题中数值的正确性 : 1.试用变形补码计算并判别运算结果的正确性 (1)(4 分 )已知 x=-0.001001 y=-0.010011 求 x+y=? 1,-0.011100 2,x补 =11.110111 y补 =11.101101 11.110111 +11.1011
7、01 11.100100 符号俩位 11 相同 不溢出 结果正确 (2)(4 分 )已知 x=+0.110011 y=-0.101101 求 x-y=? x补 =00.110011 -y补 =00.101101 00.110011 +00.101101 01.100000 符号两位 01 不相同 溢出 结果不正确 2.(4 分 )当从磁盘中读取数据时 ,已知生成多项式为 G(x)=x3+x2+1, 读出的 CRC 码 M(x)=1110110,试问该数据是否正确 ? 方法 1:1110110 直接除 1101 余数不为 0,不正确 ; 方法 2:生成多项式编码 :1101 则 k=4;左移 k
8、-1 位 =3 位 因此余数应为 3; 由题给 CRC 码可知余数为 110(1); 原 M(x) x 的 3 次方为 1110000; 1110000/1101=1010+010/1011; A-4 即余数为 010 与 (1)不同 (或这数据是 1110010 与题给不同 ) 所以该数据不正确 ! 四 (12 分 )已知两个浮点数 2)010(2x (-0.1110), )100(2y (-0.0010),设阶码 4 位 (含阶符 1 位 ),尾数 5 位 (含尾符 1 位 ),通过补码运算规则求出 x+y 的二进制浮点规格化结果 ,并写出运算步骤 ， 对阶操作 阶差 :010补 +-10
9、0补 =1110 X 阶码小 ,其尾数右移两位 ,保留阶码 E=0100 x 尾数的补码 :1110010 划线是右移出去保留的两位 ， 尾数相加 x 尾数补码 +y 尾数补码 =1101010 ， 规格化操作 左规 移 1 位 ,结果 =1010100;阶码 -1,E=0011 ， 舍入 附加位 最高位为 0,直接舍去最后两位 尾数补码 :10101 尾数 =-0.1011 ， 判溢出 街码符号位本题中虽只有一位符号位但实际以两位算是 00,故不溢出 ,最终结果 :2 的 011 次方 (-0.1011) 五 (12 分 )某机磁盘组有 4 个盘片 ,6 个可记录面 ,每个记录面的内磁道直径
10、为 22cm,外磁道直径为 33cm,最大位密度为 1600bit/cm,道密度为 80 道 /cm,转速为 3600r/min问 : 1.磁盘组的总存储容量是多少 ? 2.数据传输率是多少 ? 3.如果某文件长度超过一个磁道的容量 ,应如何存放 ? A-5 1,磁盘容量 =记录面数每面磁道数 (外径 -内径 )/2)每道信息量 (内径周长位密度 )=70MB 2,数据传输率 :内径周长最大位密度转速 =800kb/s; 注 :若已知是位密度 ,算法如下 : 数据传输率 =(外圈速率 (外径周长位密度转速 )+内圈速率 (内径周长位密度转速 )/2 3,存于其它盘面的同一编号的磁道上 (“磁道
11、”可为“扇 区” ) 注意 :本题是在非格式化情况下 ! 六 (15 分 )某机器主存容量为 8K8 位 ,现有 RAM存储芯片容量为 2K4 位 ,地址总线 A15A0双向数据总线 D7D0由 WR/ 及 MREQ 信号控制读写 要求 : 1.计算出所需 RAM 的芯片数 ; 2.将设计的 RAM 同 CPU 连接 ,画出逻辑框图 1,88/(24)=8 2, 字扩展 4 位 位扩展 2 位 上下各四个芯片两两并联 RAM 地址线 11 根 主存地址线 13 根 用 24 译码器 CPU 12 13 位 (此时 14 15 位空出即可 )直接连译码器左两根接线处 24 译码器右四根线分别连芯
12、片已经分号的四个组 ! 注 :38 译码器 左接线处用 A B;C 接地 ;左边从上往下依次连 1 2 3 4 四根线即可 ! 其他的乱七八糟的东西照书连就噢了 !, 七 (24 分 ,每小题 6 分 )简答下列各题 : 1.CPU 中控制器的功能有哪些 ?它由哪些部件组成的 ? 1,取指令 分析指令 执行指令 2,程序计数器 (PC) 指令寄存器 (IR) 指令译码器和操作译码器 脉冲源及起停线路 时序控制信号形成部件 A-6 2.什么是中 断 ?实现一次中断过程需要经过哪些步骤 ? 中断是由 I/O设备或其他非预期的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
13、至另一服务程序去处理这些事件 处理完后再返回原程序 步骤 :关 中断 保存断点和现场 判断中断源 ,转入中断服务程序 开中断 执行中断服务程序 退出中断 (关中断 恢复现场和断点 开中断 返回断点 ) （ 1） 关中断 （ 2） 保存断点和现场 （ 3） 判断中断源 ,转向终端服务程序 （ 4） 开中断 （ 5） 执行中断和服务程序 （ 6） 退出中断 微程序控制器的基本工作原理 P186 I/O 控制方式 P333 3.哪种存储器需 要不断刷新 ?为什么 ?常用的刷新方法有哪几种 ?简述各自的特点 1,动态存储器 2,通过不断刷新 ,保证存储的信息不致丢失 3,集中式刷新 ,分布式刷新 4,
14、集中式刷新 :在一个刷新周期内 ,利用一段固定时间 ,依次对存储器的所有行逐一再生 ,此期间停止对存储器读写 分布式刷新 :在 2ms时间内分散的将 1024行刷新一遍 (将刷新周期除以做法 ,得到两次刷新操作之间的最小时间间隔 t,利用逻辑电路每个时间 t 产生一次刷新请求 ) 4.说明打印机的分类方法 ,并说明激光打印机的工作原理及其印字过程 1.按印字原理分为击打式和非击打式 按工作方式划分分为串行打印机和行式打印机 宽行 /窄行打印机 图形 /图像打印机 ,黑白 /彩色打印机 2.工作原理 :激光技术和电子照相技术结合 印字过程 :带电 曝光 显影 (显像 ) 转印 定影 (固定 ) 清除残像
