大连理工大学计算机组成原理期末考试试卷.doc

姓名：０７０４
学号：

院系：
级 班
大 连 理 工 大 学
课 程 名 称： 计算机组成与结构 试 卷： A 考试形式 闭 卷
授课院 (系)： 软 件 学 院 考试日期： 2007 年 1 月 18 日 试卷共 6 页

装 订 线

一
二
三
四
五
六
七
八
九
十
总分
标准分
15
10
12
12
12
15
24

100
得 分

机组能考的也就这些，把这套题弄懂了，背熟了，不管学的怎样，过应该没问题！
注意：如果答案有问题的一定要跟我说一下！！！

一、（15分，每空1分）填空题
1．冯·诺依曼计算机硬件由___运算器_______、_存储器_________、___控制器_______、输入设备和输出设备五大部件组成。
2．根据目前常用的存储介质，可以把存储器分为____半导体存储器______、__磁表面存储器________和光存储器三种。
3．存储器堆栈中需要一个__寄存器/存储器单元/堆栈指针/________，它是CPU中的一个专用寄存器，它始终指示在堆栈的___栈顶_______。．
4 DMA数据传送过程可以分为___传送预前处理_____、数据块传送和___传送后处理_____三个阶段。
5．要组成容量为4K×8位的存储器，需要____8______片4K×1位的静态RAM芯片并联，或者需要_______4___片1K×8位的静态RAM芯片串联。
6．在原码、补码、反码表示中，____补______码的+0和-0表示相同。
7．某字长为16位的计算机中，若存储器容量为512KB，按字编址，则需要___19_______条地址线和_____16_____条数据线。
8．某机器指令系统中，指令的操作码为8位，则该指令系统最多可以有____2的8次方（哈哈）______种指令。
二、（10分，每题1分）单项选择题
1．8位定点补码整数的表示范围是_D___。
A．-128~+128 B．-127~+127
C．-127~+128 D．-128~+127
2．CPU包括_C___两部分。
A．ALU和累加器 B．ALU和控制器
C．运算器和控制器 D．ALU和主存储器
3．原码一位乘法中，被乘数X的原码为X0.X1X2…Xn，乘数Y的原码为Y0.Y1Y2…Yn，则乘积的符号为_D___。
A．与数值部分一起参加运算 B．等于X0+Y0
C．等于X0·Y0 D．等于X0⊕Y0
4．选择通道上可联接若干设备，其数据传送是以___B_为单位进行的。
A．字节 B．数据块 C．字 D．位
5．在采用DMA方式中的I/O系统中，其基本思想是在_B___之间建立直接的数据通路。
A．CPU与外围设备 B．主存与外围设备
C．外设与外设 D．CPU与主存
6．已知Cache容量为32块，主存容量为256块，当直接映像时，主存的第253块映像到Cache的第__B__块。
A．3 B．29 C．18 D．21
7．动态RAM的特点是__B__。
A．不断电的情况下，信息不会自动消失
B．信息必须在不断刷新的帮助下才能保持
C．信息在断电后仍能保持 D．信息不能随便修改
8．寄存器A中存数为9EH，经过一次__B__操作，它可以变为CFH。
A．算术左移 B．算术右移 C．逻辑右移 D．大循环左移
9．指令系统中采用不同寻址方式的目的是__B__。
A．实现存储程序与程序控制
B．缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性
C．可以直接访问外存
D．提供扩展操作码的可能并降低指令译码的难度

10．下列四项中，不符合RISC指令系统的特点是__B__。
A．指令长度固定，指令种类少
B．寻址方式种类尽量减少，指令功能尽可能强
C．增加寄存器的数目，以尽量减少访存次数
D．选取使用频率最高的一些简单指令，以及很有用但不复杂的指令
替换为：
10．按Flynn分类法，超级标量处理机属于__D_____系统结构。
A．SISD B．SIMD阵列处理机 C．MISD D．MIMD

三、（12分）判断下列各题中数值的正确性：
1．试用变形补码计算并判别运算结果的正确性。

（1）（4分）已知x=-0.001001 y=-0.010011

[求]x+y=?

１，－０.０１１１００
２，［ｘ］补＝１１.１１０１１１　　［ｙ］补＝１１.１０１１０１
１１.１１０１１１
＋１１.１０１１０１
——————————
　１１.１００１００
符号俩位１１相同　不溢出　　结果正确

（2）（4分）已知x=+0.110011 y=-0.101101
[求]x-y=?
［ｘ］补＝００．１１００１１　　［－ｙ］补＝００.１０１１０１
　００.１１００１１
＋００.１０１１０１
——————————
　０１.１０００００
符号两位０１不相同　溢出　结果不正确　

2．（4分）当从磁盘中读取数据时，已知生成多项式为G（x）=x3+x2+1，
读出的CRC码M（x）=1110110，试问该数据是否正确？
方法1:１１１０１１０直接除１１０１　　余数不为０，不正确；
方法２：生成多项式编码：１１０１　则ｋ＝４；左移ｋ－１位＝３位
因此余数应为３；
由题给ＣＲＣ码可知余数为１１０（１）；
原Ｍ（ｘ）×　ｘ的３次方为１１１００００；
１１１００００／１１０１＝１０１０＋０１０／１０１１；
即余数为０１０与（１）不同（或这数据是１１１００１０与题给不同）　　所以该数据不正确！

四、（12分）已知两个浮点数×(-0.1110)， ×(-0.0010)， (+01)(+(
设阶码4位（含阶符1位），尾数5位（含尾符1位），通过补码运算规则求出x+y的二进制浮点规格化结果，并写出运算步骤。
１， 对阶操作
阶差：［０１０］补＋［－１００］补＝１１１０
Ｘ阶码小，其尾数右移两位，保留阶码Ｅ＝０１００
ｘ尾数的补码：１１１００１０划线是右移出去保留的两位
２， 尾数相加
ｘ尾数补码＋ｙ尾数补码＝１１０１０１０
３， 规格化操作
左规　移１位，结果＝１０１０１００；阶码－１，Ｅ＝００１１
４， 舍入
附加位最高位为０，直接舍去最后两位　尾数补码：１０１０１
尾数＝－０．１０１１
５， 判溢出
街码符号位本题中虽只有一位符号位但实际以两位算是００，故不溢出，最终结果：２的０１１次方×（－０．１０１１）

五、（12分）某机磁盘组有4个盘片，6个可记录面，每个记录面的内磁道直径为22cm，外磁道直径为33cm，最大位密度为1600bit/cm，道密度为80道/cm，转速为3600r/min。问：
1．磁盘组的总存储容量是多少？
2．数据传输率是多少？
3．如果某文件长度超过一个磁道的容量，应如何存放？
１，磁盘容量＝记录面数×每面磁道数（（外径－内径）／２）×每道信息量（内径周长×位密度）＝７０ＭＢ
２，数据传输率：内径周长×最大位密度×转速＝８００ｋｂ／ｓ；
注：若已知是位密度，算法如下：
数据传输率＝（外圈速率（外径周长×位密度×转速）＋内圈速率（内径周长×位密度×转速））／２
３，存于其它盘面的同一编号的磁道上 （“磁道”可为“扇区”）
注意：本题是在非格式化情况下！！

六、（15分）某机器主存容量为8K×8位，现有RAM存储芯片容量为2K×4位，地址总线A15~A0。双向数据总线D7~D0。由及信号控制读写。要求：
1．计算出所需RAM的芯片数；
2．将设计的RAM同CPU连接，画出逻辑框图。

１，８×８／（２×４）＝８
2，
字扩展4位 位扩展2位 上下各四个芯片两两并联
ＲＡＭ　地址线１１根　　主存地址线　１３根　
用２４译码器CPU 12 13位（此时14 15位空出即可）直接连译码器左两根接线处 24译码器右四根线分别连芯片已经分号的四个组！
注：38译码器 左接线处用Ａ　Ｂ；Ｃ接地；左边从上往下依次连１　２　３　４四根线即可！　　其他的乱七八糟的东西照书连就噢了！，

七、（24分，每小题6分）简答下列各题：
1．CPU中控制器的功能有哪些？它由哪些部件组成的？
１，取指令　　分析指令　　执行指令
２，程序计数器（ＰＣ）　指令寄存器（ＩＲ）　指令译码器和操作译码器
脉冲源及起停线路　时序控制信号形成部件
2．什么是中断？实现一次中断过程需要经过哪些步骤？
中断是由I/O设备或其他非预期的的急需处理的事件引起的，它使ＣＰＵ暂时中断现在正在执行的程序，而转至另一服务程序去处理这些事件。处理完后再返回原程序。
步骤：关中断—保存断点和现场—判断中断源，转入中断服务程序—开中断—执行中断服务程序—退出中断（关中断—恢复现场和断点—开中断—返回断点）
（1） 关中断
（2） 保存断点和现场
（3） 判断中断源，转向终端服务程序
（4） 开中断
（5） 执行中断和服务程序
（6） 退出中断

微程序控制器的基本工作原理 P186
I/O控制方式 P333
3．哪种存储器需要不断刷新？为什么？常用的刷新方法有哪几种？简述各自的特点。
１，动态存储器。
２，通过不断刷新，保证存储的信息不致丢失
３，集中式刷新，分布式刷新
４，集中式刷新：在一个刷新周期内，利用一段固定时间，依次对存储器的所有行逐一再生，此期间停止对存储器读写
分布式刷新：在２ｍｓ时间内分散的将１０２４行刷新一遍（将刷新周期除以做法，得到两次刷新操作之间的最小时间间隔ｔ，利用逻辑电路每个时间ｔ产生一次刷新请求）
4．说明打印机的分类方法，并说明激光打印机的工作原理及其印字过程。
1.按印字原理分为击打式和非击打式
按工作方式划分分为串行打印机和行式打印机
宽行/窄行打印机　图形/图像打印机，黑白/彩色打印机
２．工作原理：激光技术和电子照相技术结合
印字过程：带电　曝光　显影（显像）　转印　定影（固定）　清除残像

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