?計算機組成原理2017年4月真題試題(02318)

計算機組成原理2017年4月真題試題及答案解析(02318)

計算機組成原理2017年4月真題試題及答案解析(02318)，本試卷總公共150分鐘。

一、單項選擇題

(本大題共15小題，每小題1分，共15分)在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的。請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分。

1.計算機中完成對指令譯碼的部件是

A.運算器
B.控制器
C.存儲器
D.輸入輸出設(shè)備

2.在計算機內(nèi)部表示指令和數(shù)據(jù)的最終形式是

A.二進制數(shù)
B.八進制數(shù)
C.十進制數(shù)
D.十六進制數(shù)

3.一個可執(zhí)行程序在啟動運行時存放在

A.控制器
B.主存儲器
C.輔助存儲器
D.運算器

4.若十進制數(shù)為-85，則其對應(yīng)的8位補碼[X]_補為

A.01010101
B.10101010
C.10101011
D.11010101

5.下列軟件中不是系統(tǒng)軟件的是

A.UNIX
B.Oracle
C.Office
D.Visual studio

6.在采用立即尋址方式的指令中，操作數(shù)在

A.指令中
B.通用寄存器中
C.內(nèi)存中
D.外存中

7.下列關(guān)于指令系統(tǒng)的說法正確的是

A.RISC指令系統(tǒng)比CISC指令系統(tǒng)復(fù)雜，指令條數(shù)多
B.CISC指令系統(tǒng)指令周期比RISC指令系統(tǒng)指令周期短
C.RISC指令系統(tǒng)中指令的長度一致
D.CISC指令系統(tǒng)計算機采用硬連線控制器

8.MIPS計算機的匯編指令“and$sl，$s2，$s3”的功能是

A.$s3=$s1+$s2
B.$s1=$s2+$s3
C.$s2=$s1+$s2
D.$s1=$s2&$s3

9.下列關(guān)于異常和中斷的描述中，錯誤的是

A.中斷是由CPU之外的部件觸發(fā)的事件
B.中斷是與CPU當前執(zhí)行指令無關(guān)的異步事件
C.異常是與當前執(zhí)行指令相關(guān)的同步事件
D.異常是可以由CPU通過屏蔽字進行屏蔽的事件

10.存放微程序的控制存儲器包含在

A.堆棧存儲器中
B.主存儲器中
C.控制器中
D.運算器中

11.一個8KB的存儲器，按字節(jié)編址需要地址線

A.11條
B.12條
C.13條
D.14條

12.在計算機的存儲器層次結(jié)構(gòu)中，速度最快的是

A.硬盤
B.寄存器
C.高速緩存
D.主存

13.在采用奇校驗編碼時，一組數(shù)據(jù)位與校驗位中共包含有

A.奇數(shù)個“0”
B.奇數(shù)個“1”
C.偶數(shù)個“0”
D.偶數(shù)個“1”

14.在計算機中將運算器和控制器合稱為

A.主機
B.外設(shè)
C.ALU
D.CPU

15.下列尋址方式中，獲取操作數(shù)最慢的是

A.直接尋址
B.間接尋址
C.寄存器直接浮址
D.相對尋址

二、填空題

(本大題共19空，每空1分，共19分)請在“答題卡”填上正確答案，錯填、不填均無分

11.存儲器分為內(nèi)存和外存，而內(nèi)存包括_________和________

12.在 Intel的CPU中將內(nèi)部異常分為________、________和________三類。

13.根據(jù)能否由屏蔽字來屏蔽，中斷分為________和________兩類。

14.兩個8位二進制整數(shù)的補碼01101001和00010111相加后，標志位CF=________，SF=________，OF=________，ZF=________

15.解決 cache與主存一致性問題的 cache寫操作一般有________和________兩種。

16.計算機系統(tǒng)總線包括________線、________線和________線。

17.中斷服務(wù)程序一般包含三個階段，分別是________階段、________階段、________階段。

三、名詞解釋題

(本大題共4小題，每小題3分，共12分)

21.易失性存儲器

22.尋址方式

23.DMA控制器

24.系統(tǒng)程序員

四、簡答題

(本大題共3小題，每小題5分，共15分)請在答題卡上作答。

31.簡述計算機中多字節(jié)數(shù)據(jù)存儲時，大端和小端存儲方式的差異。

32.簡述CISC指令系統(tǒng)的特點。

33.為什么動態(tài)存儲器需要刷新?

五、計算題

(本大題共3小題，每小題5分，共15分)

41.某計算機的時鐘頻率為2.5GHz，指令集中有A~E五種不同類型的指令，這五類指令的平均時鐘周期數(shù)CPI分別為3、2、4、5、3。設(shè)有一程序P的指令序列中，五類指令所占比例分別為20%、28%、22%、10%、20%(1)該計算機的峰值MIPS是多少?(2)該計算機執(zhí)行程序P的平均時鐘周期數(shù)CPI是多少?

42.將計算機中用IEEE74單精度浮點數(shù)格式表示的機器數(shù)(BFB00000)₁₆轉(zhuǎn)換成十進制真值。注：IEE754單精度浮點數(shù)的計數(shù)公式為(-1)⁸×1.f×2^e-127，IEEE754單精度浮點數(shù)的機器數(shù)格式如下：

43.設(shè)有同步總線寬度為32位，時鐘頻率為80MHz，一個時鐘周期傳送一次數(shù)據(jù)，該總線的帶寬是多少MB/s?如果對總線進行改進讓其一個時鐘周期能傳送4次數(shù)據(jù)，時鐘頻率降低到60MHz，則總線的帶寬是多少MB/s?

六、綜合題

(本大題共2小題，每小題12分，共24分)

51.某計算機字長16位，釆用16位定長指令格式，部分數(shù)據(jù)通路結(jié)構(gòu)如圖所示。假設(shè)MAR的輸出一直處于使能狀態(tài)。(1)減法指令“SUB R1，R2”在執(zhí)行階段需要多少個節(jié)拍?注：該指令功能為R1的內(nèi)容減去R2的內(nèi)容，結(jié)果送入R1中。(2)寫出每個節(jié)拍的功能和有效控制信號。

52.某計算機主存地址空間大小32MB，按字節(jié)編址。主存與 Cache之間采用全相聯(lián)映射方式，塊大小為512字節(jié)。 Cache數(shù)據(jù)區(qū)大小為8KB。問：Cache共有多少行?主存地址如何劃分?(要求說明每個字段的含義、位數(shù)和在主存地址中的位置。)