计算机组成-期末试卷城院.doc

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浙江大学城市学院
2009 - 2010学年第 二 学期期末考试试卷
《 计算机组成 》
开课单位： 计算分院 ；考试形式:闭卷;考试时间：2010_年_7_月_6日；
所需时间： 120 分钟
题序
一
二
三
四
总 分
得分

评卷人

得分

一．选择题 (本大题共_25_题，每题_1_分，共__25__分。）

1．一条机器指令是由若干条______________组成的序列来实现的，而机器指令的总和便可实现整个指令系统。
A. 微操作 B. 微指令 C.指令 D. 微程序
2．在三种集中式总线控制方式中，______方式响应时间最快。
A．链式查询； B．计数器定时查询；
C．独立请求； D．以上都不是。
3. 带有处理器的设备一般称为______设备。
A 智能化 B 交互式 C 远程通信 D 过程控制
4.某中断系统中，每抽取一个输入数据就要中断CPU一次，中断处理程序接收取样的数据，并将其保存到主存缓冲区内。该中断处理需要X秒.另一方面,缓冲区内每存储 N个数据，主程序就将其取出进行处理,这种处理需要Y秒，因此该系统可以跟踪到每秒______次中断请求。
A．N / （X + Y）N B. N / （NX + Y）
C .min[1 / X ，1 / Y] D。 max[1 / X ,1 / Y］
5.主存储器是计算机系统的记忆设备，它主要用来______。
A 存放数据 B 存放指令 C 存放数据和程序 D 存放微程序
6．系统总线中控制线的功能是______.
A 提供主存、I / O接口设备的控制信号和响应信号
B 提供数据信息
C 提供时序信号
D 提供主存、I / O接口设备的响应信号
7．DMA方式______。
A．能用于高速外围设备的信息传送,并能代替中断方式；
B．不能取代中断方式；
C．可以向CPU请求中断以开始数据传送;
D．能取代中断方式.
8．某机具有先间接寻址后变址的寻址方式，设变址寄存器为X,形式地址为D，则这种寻址方式的有效地址为______。
A．EA = (X） +D； B．EA = （X） + （D）;
C．EA = ((X） +D）； D．EA = X +D.
9。 从控制存储器中读取一条微指令并执行相应操作的时间叫__________.
A．CPU周期 B．微指令周期 C．时钟周期 D．机器周期
10．以下叙述中错误的是______.
A．指令周期的第一个操作是取指令；
B．为了进行取指令操作,控制器需要得到相应的指令;
C．取指令操作是控制器自动进行的；
D．指令周期的第一个操作是取数据。
11．I/O设备与主机交换信息的方式中,DMA方式的特点是______。
A．CPU与设备串行工作，传送与主程序串行工作；
B．CPU与设备并行工作，传送与主程序串行工作；
C．CPU与设备并行工作，传送与主程序并行工作；
D．CPU与设备串行工作,传送与主程序并行工作.
12．若9BH表示补码(含1位符号位）．其对应的十进制数是______。
A．27； B．-27;
C．-101； D．101。
13 下列字符码中有奇偶校验位,但没有数据错误，采用奇校验的字符码是_____。
A 11001001 B 11010111
C 11010001 D 11001000
14 ．直接寻址的无条件转移指令功能(JMP 35H）是将指令中的地址码35H送入______。
A．PC； B．地址寄存器;
C．累加器； D．ACC
15．微程序控制器比组合逻辑控制器速度要慢，主要是由于增加了从____________读取微指令的时间.
A．主存储器 B．控制存储器
C．高速缓存 D．指令寄存器
16. 以下不属于CPU内部寄存器的是 ______________ 。
A。中断允许寄存器EI B.指令寄存器IR
C.程序计数器PC D。 地址寄存器AR
17。 慢速或中速的外围设备和CPU进行I/O操作时，采用的定时方式是：__________ 。
A．同步定时方式 B异步定时方式
C．交叉定时方式 D 并行定时方式
18。 中断服务程序除执行保存现场、恢复现场、开放中断并返回主程序任务外,对要求中断的设备进行服务，使其同CPU交换______ 的数据，或作其他服务。
A. 1KB B. 一个字
C．一个字节 D。 一位
19. 指令系统采用不同寻址方式的目的是________.
A 实现存贮程序和程序控制；
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；
20.中断处理过程中,__________项是由硬件完成的。
A。开中断 B。关中断 C。保存CPU现场 D。恢复CPU现场
21 以下四种类型指令中,执行时间最长的是_____________.
A.RR型指令 B.RS型指令
C.SS型指令 D。空操作指令
22. 在独立请求方式下，若有N个设备，则__________ 。
A．有一个总线请求信号和一个总线响应信号
B．有N个总线请求信号和N个总线响应信号
C．有一个总线请求信号和N个总线响应信号
D．有N分总线请求信号和一个总线响应信号
23. 虚拟存储器与主存之间的地址变换是__________ 。
A．由程序设计人员编程时完成
B．由操作系统控制完成
C．由相联存储器完成
D．由硬件独立完成
24. 中断向量地址是：_________。
A 子程序入口地址 B 中断返回地址
C中断服务程序入口地址的指示器 D中断服务程序入口地址
25 直接映射cache的主要优点是实现简单。这种方式的主要缺点是____________.
A 它比其他cache映射方式价格更贵
B 如果使用中的2个或多个块映射到cache同一行,命中率则下降
C 它的存取时间大于其它cache映射方式
D cache中的块数随着主存容量增大而线性增加

得分

二．填空题（本大题共__10__题，每题__1___分，共__10___分。）
1。 在DMA传送方式中,一次数据传送完毕后,接口会以________方式通知CPU传送过程的结束。
2. 主存容量为32KB，虚存容量为1MB，如页面大小为2K,则页表长度为________ 。
3。 CPU 并行处理技术中的并行性包括两种含义，分别指同时性和 __________。
4。 在当代总线结构中，总线控制器完成几个总线请求者之间的协调与________任务。
5。 计算机运行时，指令和数据存放在____________中,而机器微指令存放在控存中。
6。 cache主要解决主存与CPU的速度差异问题；而就性能价格比的提高而言,虚存主要是解决_______________问题，另外还包括存储管理、主存分配和存储保护等方面。
7．机器指令由两个字段组成，其中操作码字段表征指令的操作即特征与功能，而____________字段指示操作数的地址。
8．某SRAM芯片，存储容量为128K×32位，按字编址，该芯片的地址线数目为_______________。
9. 某指令有效地址计算表达式EA=（PC)+D， 其中PC为程序计数器，D为偏移量，则表示的是____________寻址方式。
10. 在补码加减计算溢出判断中，变形补码判断方式对两个符号位进行______运算以进行溢出判断。

得分

三．分析题(本大题共__5__题,每题__7__分,共__35___分。）

1。流水线结构分析
（1)什么是流水线的断流？造成的原因有哪三种？
（2）请指出以下各组指令间存在何种数据相关:
（I) I1： 　STA M（A),R3 ； 　　　（R3)->M（A)，M（A）是存储器单元
　　 I2: 　SUB R3，R4，R5 ；　　 (R4)—(R5)—〉R3
(II) I3 　MUL R3,R1，R2 ；　　　(R1）×(R2）—>R3
I4:　 SUB R3,R4，R5 ;　　　(R4) — (R5）-〉R3
（III） I5： SUB R1，R2,R3 ；　　 (R2) — (R3）->R1
　　 I6： 　ADD R4,R1,R5 ; 　　（R1） +(R5)->R4
2. 如图所示为CPU在执行ADD R1， R2指令，请回答
1) 画出指令周期流程方框图,包括取指令阶段；
2）图中指令和数据分别位于不同的缓存中，该CPU结构的名称是什么？
能否将指令和数据存放在同一个缓存中？
当前结构和将指令和数据同时存放的结构相比有什么优势？

3. 某机器字长为16位，主存容量为64K＊16位，Cache容量为4K＊16位，以组相联方式组织，共分为64组，主存与Cache间以每块16字大小传送数据.要求:
1）据下图，确定该计算机组相联映射方式过程的内存地址划分成几段，每段的作用是什么?
2) 计算内存地址AA6E映射到Cache的位置（写出组号和可能的行号,组号用Gi表示， 行号用Lj表示)。

4. 下图为当代计算机流行总线结构
(1)在图中的多总线结构中，请指出A、B、C和D总线的名称。
(2）采用多总线结构有何优点?
(3)某总线在一个总线周期中并行传送8个字节的数据，假设一个总线周期等于一个总线时钟周期，总线时钟频率为66MHz，则总线带宽是多少?
C
B
A
D

5。控存容量为512＊32位,微程序可在整个控存中实现转移,控制微程序转移的条件有3个，微指令采用水平型格式,后继微指令地址采用断定方式。
(1) 微字令三个字段分别是多少位？
（2）根据下图简述微地址生成方式。

得分

四．综合题(本大题共_3__题，每题__10_分，共__30__分.）

1. 某16位机器所共有56条指令,有16个16位的通用寄存器,有两个20位基址寄存器， 16个16位变址寄存器。指令汇编格式中的S(源)， D(目标）都是通用寄存器，M是主存的一个单元。
ADD是单字长加法指令，操作码是 ADD (OP） =（A）H， 源操作数和目标操作数都位于通用寄存器，形式为ADD S, D；
STA为双字长写数指令，操作码是STA(OP)=（1B)H， 源操作数在通用寄存器,目标操作数通过变址寻址方式获得，形式为STA S， M；
LDA为读数指令，操作码为LDA（OP)=（3C)H，目标操作数在通用寄存器中，源操作数用20位内存地址直接给出，形式为LDA D, M.
要求：
（1） 设计三条指令格式，要求确定指令操作码、源操作数和目的操作数的寻址方式以及地址长度，画出指令格式并标注各部分作用与位数；
(2)处理机完成哪一种操作所花时间最短？那一种最长？请说明理由；
（3)下列情况下每个十六进制指令字分别代表什么操作?如有编码不正确，请将其改正成为合法指令：
① (1D34）H ② (F0F8)H （5AD2)H

2。 下图为CPU和12个I/O设备的中断结构，请回答：
(1) 如何禁止设备H产生中断？
(2） 若CPU现执行设备K的中断服务程序，IM0,IM1,IM2,IM3的状态是什么？如果CPU正在执行设备A的中断服务程序，IM0,IM1，IM2，IM3的状态又是什么?
(3) 如果设置成特殊中断模式，某状态下IM0，IM1，IM2，IM3值为1101,此时IR0，IR1，IR2,IR3值为1011,则CPU会响应哪一级中断(在IR0,IR1，IR2，IR3中选择一项)?
（4) 当普通中断模式下，CPU在正常执行main程序时,有设备B和K同时请求中断，当CPU处理第一个中断服务程序时,设备A和H同时有中断请求, 请画图描述CPU完成这些设备的中断服务过程。

CPU

中断优先级排队电 路
与

中断控制逻辑
高 优先权 低 高

0IR31
0IM31

3级IR
优
设备C
设备B
设备A

0IR21
0IM21
先

权
设备E
设备D
设备F
2级IR

0IR11
0IM11

1级IR
设备L
设备J
设备K
0IR01
0IM01
设备I
设备H
设备G

低
0级IR 3 如图所示为双总线结构计算机，IR为指令寄存器,PC为程序计数器(具有加1功能)，M为主存（受R/W读写信号控制， 该信号为0时读内存，为1时写内存），AR为主存地址寄存器,DR为数据缓冲寄存器，ALU内+—控制信号决定完成何种操作信号，控制信号G控制的一个门电路。所有箭头线上的小圈表示控制信号的输入/输出点。例如R1i表示寄存器R1的输入，R1o表示寄存器R1的输出.未标信号的线表示直通，不受控制。微指令格式如下：

1) “SUB R2，R1”指令完成（R2）-(R1）→R1的功能操作。画出其指令周期流程方框图，设计相应的微指令，需要包括取指令阶段。
2) “ADD （R3),R0”指令完成((R3)）+（R0）→R0的功能操作。画出其指令周期流程方框图，设计相应的微指令,需要包括取指令阶段。

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2009 - 2010 学年第 二 学期期末考试试卷
《计算机组成》
开课单位： 计算分院 ;考试形式：闭卷；考试时间:2010年7月_6日;
所需时间： 120分钟
题序
一
二
三
四
总 分
得分

评卷人

得分

一．选择题 （本大题共 25题，每题1分,共25分.)

1

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得分

二．填空题 (本大题共10题，每空格1分，共10分。）

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6

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8

9

10

得分

三．分析题(本大题共__5__题，每题__7__分,共__35___分。）

得分

四．综合题（本大题共__3__题，每题__10_分，共__30___分。)

1.

2。

3。

年级：_____________ 专业:_____________________ 班级：_________________ 学号：_______________ 姓名：__________________

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