2021年河南工程学院计算机科学与技术专业《计算机组成原理》科目期末

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2024年3月26日发(作者：)

2021年河南工程学院计算机科学与技术专业《计算机组成原理》科目

期末试卷A（有答案）

一、选择题

1、下列对RISC的描述中，正确的有（ ）。

I.支持的寻址方式更多

Ⅱ.大部分指令在一个机器周期完成

Ⅲ.通用寄存器的数量多

Ⅳ.指令字长不固定

A. I、Ⅳ B.Ⅱ、Ⅲ C. I、Ⅱ、Ⅲ D. I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ

2、寄存器间接寻址方式中，操作数在（ ）中。

A.通用寄存器

B.堆栈

C.主存单元

D.指令本身

3、组成一个运算器需要多个部件，但下面所列（ ）不是组成运算器的部件。

A.通用寄存器组

B.数据总线

D.地址寄存器

4、下列编码中，能检测出所有长度小于或等于校验位（检测位）长度的突发错的校验码

是（ ）。

A.循环冗余校验码 B.海明码 C.奇校验码 D.偶校验码

5、某字长为8位的计算机中，已知整型变量x、y的机器数分别为

[x]

补

=11110100，[y]

补

=l0110000。若整型变量z=2x+y/2，则z的机器数为（ ）。

A.11000000 B.00100100 C.10101010 D.溢出

6、某计算机使用4体交叉编址存储器，假定在存储器总线上出现的主存地址（十进制）

序列为8005，8006，8007，8008，8001，8002，8003，8004，8000，则可能发生

访存冲突的地址对是（ ）。

A.8004和8008

B.8002和8007

C.8001和8008

D.8000和8004

7、采用指令Cache与数据Cache分离的主要目的是（ ）。

A.降低Cache的缺失损失

B.提高Cache的命中率

C.降低CPU平均访存时间

D.减少指令流水线资源冲突

8、计算机硬件能够直接执行的是（ ）。

1.机器语言程序IⅡ.汇编语言程序Ⅲ.硬件描述语言程序入

A.仅I B.仅I、Ⅱ C.仅I、Ⅲ D. I、Ⅱ 、Ⅲ

9、假定机器M的时钟频率为200MHz，程序P在机器M上的执行时间为12s。对P优

化时，将其所有乘4指令都换成了一条左移两位的指令，得到优化后的程序P。若在M

上乘法指令的CPl为102，左移指令的CPl为z，P的执行时间是P”执行时间的1.2倍，

则P中的乘法指令条数为（ ）。

A.200万 B.400万 C.800万 D.1600万

10、下列关于总线仲裁方式的说法中，正确的有（ ）。

I.独立请求方式响应时间最快，是以增加处理器开销和增加控制线数为代价的

II.计数器定时查询方式下，有，根总线请求（BR）线和一根设备地址线，若每次计数都从

0开始，则设备号小的优先级高

III.链式查询方式对电路故障最敏感

IV.分布式仲裁控制逻辑分散在总线各部件中，不需要中央仲裁器

，IV B. I，III，IV C. I，II，IV ，III，IV

11、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/s B.8Mbit/s C.16MB/s D.8MB/s

12、从一条指令的启动到下一条指令启动的时间间隔称为（ ）

A.时钟周期

B.机器周期

C.节拍

D.指令周期

13、微指令操作控制字段的每一位代表一个控制信号，这种微程序的控制方式叫作（ ）

A.字段直接编码

B.字段间接编码

C.混合编码

D.直接编码

14、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

15、下列有关I/O接口的叙述中，错误的是（ ）。

A.状态端口和控制端口可以合用同一个寄存器

B. I/O接口中CPU可访问的寄存器称为I/O端口

C.采用独立编址方式时，I/O端口地址和主存地址可能相同

D.采用统一编址方式时，CPU不能用访存指令访问I/O端口

二、填空题

16、软磁盘和硬磁盘的_______记录方式基本相同，但在_______和_______上存在较大差别。

17、存储器的技术指标有存储容量、存取时间、________和________、

18、为了解决多个_______同时竞争总线_______，必须具有_______部件。

19、不同机器有不同的________，RISC指令系统是________指令系统的改进。

20、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。

21、通道是一个特殊功能的______，它有自己的______专门负责数据输入输出的传输控制。

22、总线仲裁部件通过采用________策略或________策略，选择其中一个主设备作为总线

的下次，接管总线控制权。

23、不同机器有不同的_________RISC指令系统是_________指令系统的改进。

24、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，_______

25、RISC的中文含义是______，CISC的中文含义是______

三、名词解释题

26、汇编语言：

27、码元：

28、指令：

29、扫描仪：

四、简答题

30、集中式仲裁有几种方式？有何特点

31、总线上有哪些信息传输方式？各有哪些特点？

32、中断处理过程包括哪些操作步骤？

33、说明计数器定时查询工作原理。

五、计算题

34、设浮点数字长为16位，其中阶码5位（含一位阶符），尾数11位（含一位数

符），将十进制数+13/128写成：二进制定点数和浮点数，并分别写出它在定点

机和浮点机中的机器数形式。

35、假设磁盘存储器转速为3000r/min，分8个扇区，每扇区存储1KB，主存与磁

盘存储器数据传送的宽度为16位（即每次传送16位）。假设一条指令最长执行时

间为25s。

试问：是否可采用一条指令执行结束时响应DMA请求的方案，为什么？若不行，

应采用什么方案？

36、假设硬盘传输数据以32位的字为单位，传输速率为1MB/的时钟频率为

50MHz。

1）采用程序查询的输入/输出方式，假设查询操作需要100个时钟周期，求CPU为

I/O查询所花费的时间比率，假定进行足够的查询以避免数据丢失。

2）采用中断方式进行控制，每次传输的开销（包括中断处理）为100个时钟周期。

求CPU为传输硬盘数据花费的时间比率。

3）采用DMA控制器进行输入/输出操作，假定DMA的启动操作需要1000个时钟

周期，DMA完成时处理中断需要500个时钟周期。如果平均传输的数据长度为

4KB，问在硬盘工作时处理器将用多少时间比率进行输入/输出操作，忽略DMA申

请使用总线的影响。

六、综合题

37、用16K×16位的SRAM芯片构成64K×32位的存储器。要求画出该存储器的组

成逻辑框图。

38、某机器采用一地址格式的指令系统，允许直接和间接寻址（机器按字寻址）。

机器配有如下硬件：ACC、MAR、MDR、PC、X、MQ、IR以及变址寄存器R。

和基址寄存器Ra，均为16位。

1）若采用单字长指令，共能完成105种操作，则指令可直接寻址的范围是多少？

一次间接寻址的范围又是多少？

2）若采用双字长指令，操作码位数及寻址方式不变，则指令可直接寻址的范围又

是多少？画出其指令格式并说明各字段的含义。

3）若存储字长不变，可采用什么方法访问容量为8MB的主存？需增设哪些硬件？

39、假设指令流水线分取指（FI）、译码（ID）、执行（EX）、回写（WR）4个

过程段，共有10条指令连续输入此流水线。

1）画出指令周期流程。

2）画出非流水线时空图。

3）画出流水线时空图。

4）假设时钟周期为100ns，求流水线的实际吞吐率。

5）求该流水处理器的加速比。

本文标签： 指令方式总线采用数据