电大计算机组成原理考试过必备小抄含答案.doc

班号姓名

哈工大学年秋季学期

计算机组成原理试题

注意行为规范
，
遵守考试纪律
！
题号一二三四五六七八得分得分一、填空（12分）
某浮点数基值为2，阶符1位，阶码3位，数符1位，尾数7位，阶码和尾数均用补码表示，尾数采用规格化形式，用十进制数写出它所能表示的最大正数，非0最小正数，最大负数，最小负数。
变址寻址和基址寻址的区别是：在基址寻址中，基址寄存器提供，指令提供；而在变址寻址中，变址寄存器提供，指令提供。
影响流水线性能的因素主要反映在和
两个方面。
设机器数字长为16位（含1位符号位）。若1次移位需10ns，一次加法需10ns，则补码除法需时间，补码BOOTH算法最多需要时间。
CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫，它通常包含若干个，而后者又包含若干个。组成多级时序系统。

二、名词解释(8分)
微程序控制

存储器带宽

RISC

中断隐指令及功能

第页（）
试题： 学号： 姓名

三、简答（18分）
1.完整的总线传输周期包括哪几个阶段？简要叙述每个阶段的工作。

2.设主存容量为1MB，Cache容量为16KB，每字块有16个字，每字32位。
(1)若Cache采用直接相联映像，求出主存地址字段中各段的位数。
(2)若Cache采用四路组相联映像，求出主存地址字段中各段的位数。

（）
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3.某机有五个中断源，按中断响应的优先顺序由高到低为L0,L1,L2,L3,L4，现要求优先顺序改为L3,L2,L4,L0,L1，写出各中断源的屏蔽字。

中断源屏蔽字
01234L0
L1
L2
L3
L4

4.某机主存容量为4M×16位，且存储字长等于指令字长，若该机的指令系统具备120种操作。操作码位数固定，且具有直接、间接、立即、相对四种寻址方式。
（1）画出一地址指令格式并指出各字段的作用；
（2）该指令直接寻址的最大范围；
（3）一次间址的寻址范围；
（4）相对寻址的寻址范围。

（）
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四、（6分）
设阶码取3位，尾数取6位（均不包括符号位），按浮点补码运算规则
计算 [25]+[24]

五、画出DMA方式接口电路的基本组成框图，并说明其工作过程（以输入设备为例）。（8分）

（）
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六、（10分）设CPU共有16根地址线，8根数据线，并用作访存控制信号，用作读写控制信号，现有下列存储芯片：
RAM：1K×8位、2K×4位、4K×8位
ROM：2K×8位、4K×8位
以及74138译码器和各种门电路（自定），画出CPU与存储器连接图。要求：
（1）最大4K地址空间为系统程序区，与其相邻2K地址空间为用户
程序区。
（2）合理选用上述存储芯片，说明各选几片？写出每片存储芯片的地址范围。
（3）详细画出存储芯片的片选逻辑。

允许输出
允许写

74138

（）
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（）

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七、假设CPU在中断周期用堆栈保存程序断点，且进栈时栈指针减一，出栈时栈指针加一。试写出中断返回指令（中断服务程序的最后一条指令），在取指阶段和执行阶段所需的全部微操作命令及节拍安排。若采用微程序控制，则还需要增加哪些微操作。（10分）

八、除了采用高速芯片外，从计算机的各个子系统的角度分析，指出6种以上提高整机速度的措施。（8分）

（）

计算机组成原理试题答案

一、填空（12分）
1．127；1/512；-1/512-1/32768；-128。
2．基地址；形式地址；基地址；形式地址。
3．访存冲突；相关问题。
4．300ns；310ns。
5．指令周期；机器周期；节拍。

二、名词解释(8分)
1．微程序控制
答：采用与存储程序类似的方法来解决微操作命令序列的形成，将一条机器指令编写成一个微程序，每一个微程序包含若干条微指令，每一条指令包含一个或多个微操作命令。
2．存储器带宽
答：每秒从存储器进出信息的最大数量，单位可以用字/秒或字节/秒或位/秒来表示。
3．RISC
答：RISC是精简指令系统计算机，通过有限的指令条数简化处理器设计，已达到提高系统执行速度的目的。
4．中断隐指令及功能
答：中断隐指令是在机器指令系统中没有的指令，它是CPU在中断周期内由硬件