计算机组成原理常考样卷及答案3.doc

本科生期末试卷（三）
一、选择题（每小题1分，共15分）
  1  下列数中最小的数是（  ）。
  A（101001）2    B（52）8    C（101001）BCD    D （233）16
  2  某DRAM芯片，其存储容量为512×8位，该芯片的地址线和数据线的数目是（  ）。
    A  8，512    B  512，8    C  18，8    D  19，8
  3  在下面描述的汇编语言基本概念中，不正确的表述是（  ）。
A对程序员的训练要求来说，需要硬件知识 B汇编语言对机器的依赖性高
C用汇编语言编写程序的难度比高级语言小D 汇编语言编写的程序执行速度比高级语言慢
  4  交叉存储器实质上是一种多模块存储器，它用（  ）方式执行多个独立的读写操作。
    A  流水    B  资源重复    C  顺序    D  资源共享
  5  寄存器间接寻址方式中，操作数在（  ）。
    A  通用寄存器    B  主存单元    C  程序计数器    D  堆栈
  6  机器指令与微指令之间的关系是（  ）。
A用若干条微指令实现一条机器指令 B用若干条机器指令实现一条微指令
C 用一条微指令实现一条机器指令 D用一条机器指令实现一条微指令
  7  描述多媒体CPU基本概念中，不正确的是（  ）。
A多媒体CPU是带有MMX技术的处理器
B MMX是一种多媒体扩展结构
C MMX指令集是一种多指令流多数据流的并行处理指令
D多媒体CPU是以超标量结构为基础的CISC机器
  8  在集中式总线仲裁中，（  ）方式对电路故障最敏感。
    A  菊花链    B  独立请求    C  计数器定时查询
  9  流水线中造成控制相关的原因是执行（  ）指令而引起。
    A  条件转移    B  访内    C  算逻    D  无条件转移
  10  PCI总线是一个高带宽且与处理器无关的标准总线。下面描述中不正确的是（  ）。
A  采用同步定时协议    B  采用分布式仲裁策略
    C  具有自动配置能力    D  适合于低成本的小系统
  11  下面陈述中，不属于外围设备三个基本组成部分的是（  ）。
    A  存储介质    B  驱动装置    C  控制电路    D  计数器
  12  中断处理过程中，（  ）项是由硬件完成。
    A  关中断    B  开中断    C  保存CPU现场    D  恢复CPU现场
  13  IEEE1394是一种高速串行I/O标准接口。以下选项中，（  ）项不属于IEEE1394的协议集。
    A  业务层    B  链路层    C  物理层    D  串行总线管理
  14  下面陈述中，（  ）项属于存储管理部件MMU的职能。
    A  分区式存储管理    B  交换技术    C  分页技术
  15  64位的安腾处理机设置了四类执行单元。下面陈述中，（  ）项不属于安腾的执行单元。
A浮点执行单元 B存储器执行单元 C 转移执行单元 D定点执行单元
二、填空题（每小题2分，共20分）
  1  定点32位字长的字，采用2的补码形式表示时，一个字所能表示的整数范围是（ -2的31次方-2的31次方减一 ）。
  2  IEEE754标准规定的64位浮点数格式中，符号位为1位，阶码为11位，尾数为52位，则它能表示的最大规格化正数为（ 见P23页  ）。
  3  浮点加、减法运算的步骤是（ 0操作检查  ）、（ 比较阶码大小并完成对阶 ）、（尾数求和运算  ）、（ 结果规格化  ）、（舍入处理  ）。
4 某计算机字长32位，其存储容量为64MB，若按字编址，它的存储系统的地址线至少需要（24  ）条。
64MB=64×8Mb
64×8Mb/32b=16M
16M=16×2^20=2^24
所以需要24条地址线

  5  一个组相联映射的Cache，有128块，每组4块，主存共有16384块，每块64个字，则主存地址共（20  ）位，其中主存字块标记应为（9  ）位，组地址应为（ 5 ）位，Cache地址共（ 11 ）位。
  6  CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫（指令周期  ），它通常包含若干个（CPU周期  ），而后者又包含若干个（时钟周期  ）。
  7  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（N/(N*X+Y)  ）次中断请求。
  8  在计算机系统中，多个系统部件之间信息传送的公共通路称为（总线  ）。就其所传送信息的性质而言，在公共通路上传送的信息包括（地址  ）、（数据  ）、（控制信息  ）。
  9  在虚存系统中，通常采用页表保护、段表保护和键保护方法实现（存储区域  ）保护。
  10  安腾体系结构采用推测技术，利用（控制  ）推测方法和（数据  ）推测方法提高指令执行的并行度。
三、简答题（每小题8分，共16分）
  1  列表比较CISC处理机和RISC处理机的特点。

a) 可访存指令不受限制；
b) 指令格式多，字长不固定，多种寻址方式；
c) 指令系统复杂庞大，指令数目多；
d) 各种指令的执行时间相差很大；
e) 大都采用微程序控制器；

f) 指令长度固定，指令格式少，寻址方式种类少；
g) 采用流水线技术；
h) 使用较多的通用寄存器，减少访存；
i) 控制器以组合逻辑控制为主；
j) 采用优化编译技术；
k) 选取使用频率高的简单指令；
2  简要列出64位的安腾处理机体系结构的主要特点。
1.显示并行指令计算（EPIC）技术。 
2.超长指令字（VLIW）技术。
3.分支推断技术 
4.推测技术
5.软件流水线技术
6.寄存器堆栈技术

四、计算题（12分）
有两个浮点数N1=2j1×S1,N2=2j2×S2，其中阶码用4位移码、尾数用8位原码表示（含1位符号位）。设j1=(11)2,S1=(+0.0110011)2,j2=(-10)2,S2=(+0.1101101)2，求N1+N2，写出运算步骤及结果。

五、设计题（12分）
机器字长32位，常规设计的物理存储空间≤32M，若将物理存储空间扩展到256M，请提出一种设计方案。

六、分析题（10分）
    某机的指令格式如下所示

    X为寻址特征位：X=00：直接寻址；X=01：用变址寄存器RX1寻址；X=10：用变址寄存器RX2寻址；X=11：相对寻址
    设(PC)=1234H,(RX1)=0037H,(RX2)=1122H（H代表十六进制数），请确定下列指令中的有效地址：
①4420H    ②2244H    ③1322H    ④3521H

七、分析题（15分）
    有如下四种类型的单处理机：
    ①  基准标量机（每个CPU周期启动1条机器指令，并行度ILP=1）；
② 超级标量机（每个CPU周期启动3条机器指令，并行度ILP=3）；
超级流水机（每1/3个CPU周期启动1条机器指令，并行度ILP=3）；
④ 超标量超流水机（每个CPU周期启动9条指令，并行度ILP=9）。
试画出四种类型处理机的时空图。