-計算機組成原理練習題一、名詞解釋（每小題2分，共8分）1、指令周期2、微周期3、SIMD4、中斷二、選擇題（每小題2分，共20分）1、可編程邏輯陣列PLA的“與”陣列、“或”陣列的情況。（A）與陣列可編程，或陣列是用戶不可編程的；（B）與陣列不可編程，或陣列是用戶可編程的；（C）與陣列、或陣列是用戶都不可編程的；（D）與陣列、或陣列是用戶都可編程的。2、四片74181和一片74182器件相配合，具有如下進位傳遞功能。（A）逐級進位 （B）組內超前進位，組間超前進位（C）組內超前進位，組間逐級進位 （D）組內逐級進位，組間超前進位3、某機字長32 位，采用定點補碼小數表示，符號位1位，尾數31位，則可表示的最大正小數為，最小負小數為。（A）-1 （B）-（1-2 31） （C）+（1-2-32） （D）+（1-2-31）4、IEEE754標準規定的32位浮點數格式中，符號位1位，階碼8位，尾數23位，則它所表示的最大規格化正數為。（A）（1-2-23）*2+127 （B）（1-2-22）*2+127 （C）（1-2-24）*2+256 （D）（1-2-23）*2+2565、在定點二進制運算器中，減法運算一般通過來實現。（A）原碼運算的二進制減法器 （B）補碼運算的二進制減法器（C）補碼運算的十進制加法器 （D）補碼運算的二進制加法器6、轉移類指令的功能是。（A）進行算術和邏輯運算 （B）進行主存與CPU間的數據傳遞（C）進行CPU和I/O設備間的數據傳遞（D）改變程序執行的順序7、下面關于RISC技術的描述中，正確的是。（A）采用RISC技術后，計算機的體系結構又恢復到早期的比較簡單的情況（B）為了實現兼容，所設計的RISC是從原來的CISC系統的指令系統中挑選一部分實現的。（C）RISC的主要目標是減少指令數（D）RISC設有乘、除法指令和浮點運算指令8、周期竊取方式適用于方式的輸入/輸出中（A）DMA （B）中斷 （C）程序傳送 （D）通道9、一張3.5英寸軟盤的存儲容量為_MB，每個扇區存儲的固定數據為_。（A）1.44MB，1024B （B）1.44MB，512B （C）1.2MB，512B （D）2MB，1024B10、主存儲器是計算機系統中的記憶部件，它主要用來。（A）存取數據 （B）存放程序 （C）存放微程序 （D）存放程序和數據三、填空題（每空1分，共15分）1、用四片74181和一片74182能組成_位快速ALU。2、微機A和B是采用不同主頻的CPU芯片，片內邏輯電路完全相同。若A機的CPU主頻為8MHZ，B機為12MHZ，則A機的CPU主振周期為_us，如A機的平均指令執行速度為0.4MIPS，那么A機的平均指令周期為_us，B機的平均指令執行為_MIPS。3、微指令的格式大體分為兩類，一類是_型微指令，另一類是_型微指令。4、假設主存容量為2MB，虛存容量為1GB（230B），則虛擬地址有_位，物理地址有_位，若頁面大小為8KB，頁表長度為_。5、虛擬存儲管理方式有_、_和_ 管理方式。6、DMA的數據傳送過程分為三個階段，分別為_、_和_。四、判斷題（每小題2分，共12分）1、指令的長度一定與機器的字長相等。 （ ）2、浮點運算指令對用于科學計算的計算機是很必要的，可以提高機器的運算速度。 （ ）3、兼容機之間指令系統是相同的，但硬件的實現方法可以不同。（ ）4、在計算機的指令系統中，真正必須的指令數是不多的，其余的指令都是為了提高機器速度和便于編程而引入的。（ ）5、形成控制不同微操作序列的時序控制信號的方法稱之為控制器的控制方式。（ ）6、Cache字塊替換時，使用FIFO替換算法一般比LRU替換算法的命中率要高（ ）五、計算題（共25分）1、已知X=0.0100，Y=-0.1000，利用補碼一位除法（加減交替法）計算X/Y補。（要求寫出運算過程）。（7分）2、一磁帶機有9個磁道，帶長700m，帶速2m/s，每個數據塊1KB，塊間間隔14mm，若數據傳輸率為128KB/s，試求：（1）記錄位密度。（2）若帶首尾各空2m，求此帶最大有效存儲容量。（6分）3、若CRT顯示器可顯示256種字符，每幀顯示8025，每個字符采用78點陣，幀頻為50HZ，采取逐行掃描方式，試問：（1）顯示緩存容量多大？（2）字符發生器（ROM）容量多大？（6分）4、設某流水線計算機采用哈佛結構（分開的指令Cache和數據Cache），已知Cache的讀寫時間為10ns，主存的讀寫時間為100ns，取指的命中率為98%，數據的命中率為95%，在執行程序時，約有20%指令需要存/取一個操作數，問設置Cache后，與無Cache比較，運算速度可提高多少倍？（6分）六、簡答題（每小題5分，共10分）1、簡述微程序控制器與硬布線控制器的相同點及差別？2、試指出進行浮點數加減法運算的步驟分為哪幾步？七、設計題（10分）某存儲器子系統由2片8K*8的6264SRAM芯片和2片4K*8的2732EPROM芯片組成，采用完全譯碼方式，地址為20位，譯碼電路如下圖所示。請確定每一片存儲器芯片的地址范圍。A15A14A13A17A16A18G1 Y0G2A Y4 G2B Y6CBA&CE1接6264（1）CE2接6264（2）CE3接2732（1）CE4接2732（2）& A19 WR RDA12參考答案一、名詞解釋（每小題2分，共8分）1、指令周期：指取指令和執行該指令所需的時間。2、微周期：執行一條微指令所需要的時間；3、SIMD：單指令流多數據流，即計算機系統由一個指令控制部件、多個處理器和多個存儲器組成，在程序運行時由指令控制部件向多個處理器“播送”同一條指令，所有處理器在同一時刻執行同樣指令，各處理器處理各自的數據。4、中斷：由I/O設備或其他非預期的急需處理的事件引起的，它使CPU暫時中斷現在正在執行的程序，而轉至另一服務程序去處理這些事件，處理完再返回原程序。二、選擇題（每小題2分，共20分）1、D 2、C 3、D A 4、A 5、D6D；7C； 8A； 9B；10D三、填空題（每空1分，共15分）1、16位 2、0.125us，2.5us，0.6MIPS;3、水平型微指令，垂直型微指令。4、30位，21位，217；5、段式，頁式，段頁式；6、預處理、數據傳送、后處理。四、判斷題（每小題2分，共12分）1、（X）2、（）3、（） 4、（）5、（） 6、（X）五、計算題（共25分）1、解：X補=00.0100，Y補=11.1000，-Y補=00.1000 被除數 商 00 0100 00000+ 11.1000 11.1100 00001 11.1000 00010+ 00.1000 00.0000 00.0000 00100+ 11.1000 11.1000 00101 11.0000 01010+ 00.1000 11.1000 11.0000 10110+ 00.1000 11.1000 10111+ 00.1000 00.0000 X/Y補=1.0111+0.0001=1.10002、（1）D=12800/2=64000字節/M=64KB/M記錄位密度。（2）1KB數據塊占長度=1KB/64=16MM總容量=16/（16+14）（700-4）64KB=23.2MB3、（1）顯示緩存容量=8025=2KB？（2）字符發生器（ROM）容量=2568=2KB多大？ 4、有CACHE：T1=10ns0.98+(10ns+100ns) 0.02=12ns 無CACHE ：T2=1001+1001/5=120ns速度提高：T2/T1=10倍六、簡答題（每小題5分，共10分）1、答：相同點：組成部分基本相同不同點：（1）實現方法不同：微程序控制器執行存放的微程序，比較規整，易修改、擴充；硬布線控制器由邏