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计算机组成原理自测试题库.doc

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本科生期末试卷(一) 一、选择题(每小题 2 分,共 30 分) 1 从器件角度看,计算机经历了五代变化。但从系统结构看,至今绝大多数计算机仍属于( )计 算机。 A 并行 B 冯·诺依曼 C 智能 D 串行 2 某机字长 32 位,其中 1 位表示符号位。若用定点整数表示,则最小负整数为( )。 A -(231-1) B -(230-1) C -(231+1) D -(230+1) 3 以下有关运算器的描述,( )是正确的。 A 只做加法运算 B 只做算术运算 C 算术运算与逻辑运算 D 只做逻辑运算 4 EEPROM 是指( )。 A 读写存储器 B 只读存储器 C 闪速存储器 D 电擦除可编程只读存储器 5 常用的虚拟存储系统由( )两级存储器组成,其中辅存是大容量的磁表面存储器。 A cache-主存 B 主存-辅存 C cache-辅存 D 通用寄存器-cache 6 RISC 访内指令中,操作数的物理位置一般安排在( )。 A 栈顶和次栈顶 B 两个主存单元 C 一个主存单元和一个通用寄存器 D 两个通用寄存器 7 当前的 CPU 由( )组成。 A 控制器
B 控制器、运算器、cache C 运算器、主存 D 控制器、ALU、主存 8 流水 CPU 是由一系列叫做“段”的处理部件组成。和具备 m 个并行部件的 CPU 相比,一个 m 段流水 CPU 的吞吐能力是( )。 A 具备同等水平 B 不具备同等水平 C 小于前者 D 大于前者 9 在集中式总线仲裁中,( )方式响应时间最快。 A 独立请求 B 计数器定时查询 C 菊花链 10 CPU 中跟踪指令后继地址的寄存器是( )。 A 地址寄存器 B 指令计数器 C 程序计数器 D 指令寄存器 11 从信息流的传输速度来看,( )系统工作效率最低。 A 单总线 B 双总线 C 三总线 D 多总线 12 单级中断系统中,CPU 一旦响应中断,立即关闭( )标志,以防止本次中断服务结束前同级的 其他中断源产生另一次中断进行干扰。 A 中断允许 B 中断请求 C 中断屏蔽 D DMA 请求 13 安腾处理机的典型指令格式为( )位。 A 32 位 B 64 位 C 41 位 D 48 位 14 下面操作中应该由特权指令完成的是( )。 A 设置定时器的初值
B 从用户模式切换到管理员模式 C 开定时器中断 D 关中断 15 下列各项中,不属于安腾体系结构基本特征的是( )。 A 超长指令字 B 显式并行指令计算 C 推断执行 D 超线程 二、简答题(每小题 8 分,共 16 分) 1 假设主存容量 16M×32 位,Cache 容量 64K×32 位,主存与 Cache 之间以每块 4×32 位大小传送数 据,请确定直接映射方式的有关参数,并画出内存地址格式。 2 指令和数据都用二进制代码存放在内存中,从时空观角度回答 CPU 如何区分读出的代码是指令还是 数据。 三、计算题(14 分) 设 x=-18,y=+26,数据用补码表示,用带求补器的阵列乘法器求出乘积 x×y,并用十进制数乘法进行验证。 四、证明题(12 分) 用定量分析方法证明多模块交叉存储器带宽大于顺序存储器带宽。 五、分析题(12 分) 图 1 所示的系统中,A、B、C、D 四个设备构成单级中断结构,它要求 CPU 在执行完当前指令时转向对 中断请求进行服务。现假设: ① TDC 为查询链中每个设备的延迟时间; ② TA、TB、TC、TD 分别为设备 A、B、C、D 的服务程序所需的执行时间; ③ TS、TR 分别为保存现场和恢复现场所需的时间; ④ 主存工作周期为 TM; ⑤ 中断批准机构在确认一个新中断之前,先要让即将被中断的程序的一条指令执行完毕。 试问:在确保请求服务的四个设备都不会丢失信息的条件下,中断饱和的最小时间是多少?中断极限 频率是多少?
六、设计题(16 分) 某计算机有图 2 所示的功能部件,其中 M 为主存,指令和数据均存放在其中,MDR 为主存数据寄存器, MAR 为主存地址寄存器,R0~R3 为通用寄存器,IR 为指令寄存器,PC 为程序计数器(具有自动加 1 功能), C、D 为暂存寄存器,ALU 为算术逻辑单元,移位器可左移、右移、直通传送。 (1)将所有功能部件连接起来,组成完整的数据通路,并用单向或双向箭头表示信息传送方向。 (2)画出“ADD R1,(R2)”指令周期流程图。该指令的含义是将 R1 中的数与(R2)指示的主存单元中 的数相加,相加的结果直通传送至 R1 中。 (3)若另外增加一个指令存贮器,修改数据通路,画出⑵的指令周期流程图。
本科生期末试卷(二) 一、选择题(每小题 2 分,共 30 分) 1 冯·诺依曼机工作的基本方式的特点是( )。 A 多指令流单数据流 B 按地址访问并顺序执行指令 C 堆栈操作 D 存贮器按内容选择地址 2 在机器数( )中,零的表示形式是唯一的。 A 原码 B 补码 C 移码 D 反码 3 在定点二进制运算器中,减法运算一般通过( )来实现。
A 原码运算的二进制减法器 B 补码运算的二进制减法器 C 原码运算的十进制加法器 D 补码运算的二进制加法器 4 某计算机字长 32 位,其存储容量为 256MB,若按单字编址,它的寻址范围是( )。 A 0—64MB B 0—32MB C 0—32M D 0—64M 5 主存贮器和 CPU 之间增加 cache 的目的是( )。 A 解决 CPU 和主存之间的速度匹配问题 B 扩大主存贮器容量 C 扩大 CPU 中通用寄存器的数量 D 既扩大主存贮器容量,又扩大 CPU 中通用寄存器的数量 6 单地址指令中为了完成两个数的算术运算,除地址码指明的一个操作数外,另一个常需采用( )。 A 堆栈寻址方式 B 立即寻址方式 C 隐含寻址方式 D 间接寻址方式 7 同步控制是( )。 A 只适用于 CPU 控制的方式 B 只适用于外围设备控制的方式 C 由统一时序信号控制的方式 D 所有指令执行时间都相同的方式 8 描述 PCI 总线中基本概念不正确的句子是( )。 A B C PCI 总线是一个与处理器无关的高速外围设备 PCI 总线的基本传输机制是猝发式传送 PCI 设备一定是主设备 D 系统中只允许有一条 PCI 总线
9 CRT 的分辨率为 1024×1024 像素,像素的颜色数为 256,则刷新存储器的容量为( )。 A 512KB B 1MB C 256KB D 2MB 10 为了便于实现多级中断,保存现场信息最有效的办法是采用( )。 A 通用寄存器 B 堆栈 C 存储器 D 外存 11 特权指令是由( )执行的机器指令。 A 中断程序 B 用户程序 C 操作系统核心程序 D I/O 程序 12 虚拟存储技术主要解决存储器的( )问题。 A 速度 B 扩大存储容量 C 成本 D 前三者兼顾 13 引入多道程序的目的在于( )。 A 充分利用 CPU,减少等待 CPU 时间 B 提高实时响应速度 C 有利于代码共享,减少主辅存信息交换量 D 充分利用存储器 14 64 位双核安腾处理机采用了( )技术。 A 流水 B 时间并行 C 资源重复 D 流水+资源重复 15 在安腾处理机中,控制推测技术主要用于解决( )问题。 A 中断服务 B 与取数指令有关的控制相关 C 与转移指令有关的控制相关 D 与存数指令有关的控制相关 二、简答题(每小题 8 分,共 16 分) 1 简述 64 位安腾处理机的体系结构主要特点。 2 一台处理机有如下指令格式: 2 位 6 位 3 位 3 位
X OP 源寄存器 目标寄存器 地址 格式表明有 8 个通用寄存器(长度 16 位),X 指定寻址模式,主存实际容量为 256K 字。 请说明指令格式的特点。 三、计算题(14 分) 已知 x=-001111,y=+011001,求: ① [x]补,[-x]补,[y]补,[-y]补; ② x+y,x-y,判断加减运算是否溢出。 四、分析题(12 分) 某机字长 32 位,存储器按字节编址,CPU 可提供数据总线 8 条(D7~D0),地址总线 18 条(A17~A0), 控制线 1 条(WE#),目前使用的存储空间为 16KB,全部用 4K×4 位的 RAM 芯片构成,要求其地址范围为 08000H~0BFFFH(可有地址重叠区)。 请回答下列问题: (1)该 CPU 可访问的最大存储空间是多少? (2)目前使用的存储空间需要多少个上述 RAM 芯片? (3)画出 CPU 与 RAM 芯片之间的连接图(要求用 138 译码器实现地址译码)。 (4)如果该系统中存储器按字编址,那么该 CPU 可访问的最大存储空间是多少? 五、分析题(12 分) 参见图 1,这是一个二维中断系统,请问: ① 在中断情况下,CPU 和设备的优先级如何考虑?请按降序排列各设备的中断优先级。 ② 若 CPU 现执行设备 C 的中断服务程序,IM2,IM1,IM0 的状态是什么?如果 CPU 执行设备 H 的中 断服务程序,IM2,IM1,IM0 的状态又是什么? ③ 每一级的 IM 能否对某个优先级的个别设备单独进行屏蔽?如果不能,采取什么方法可达到目 的? ④ 若设备 C 一提出中断请求,CPU 立即进行响应,如何调整才能满足此要求?
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