2015期末考试试卷b

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东莞理工学院（本科）试卷（B 卷）
2014 --2015 学年第二学期

《 计算机组织与体系结构》试卷
，考试形式：闭、开卷，允许带 入场

开课单位：

年级专业:

题序 得分

一

二

三

四

五

六

七

八

总 分

评卷人

一、 单选题
题号 答案 1 2

（共 20 分
3 4

每题 2 分）
5 6 7 8

得分 9 10

_____________ ________

院(系):

1、指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是__________。 A. 实现存储程序和程序控制 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难度 2、单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外， 另一个数常采用__________。 A. 堆栈寻址模式 B. 立即寻址方式 C. 隐含寻址方式 D. 间接寻址方式 3、运算器虽有许多部件组成，但核心部分是______。 A. 数据总线 B. 算数逻辑运算单元 C. 多路开关 D. 通用寄存器 4、在定点二进制运算器中，减法运算一般通过______来实现。 A. 原码运算的二进制减法器 B. 补码运算的二进制减法器 C. 补码运算的十进制加法器 D. 补码运算的二进制加法器 5、在定点运算器中，无论采用双符号位还是单符号位，必须有______，它一般 用______来实现。 A. 译码电路，与非门 B. 编码电路，或非门 C. 溢出判断电路，异或门 D. 移位电路，与或非门 6、 长度相同但格式不同的 2 种浮点数， 假定前者阶码长、 尾数短， 后者阶码短、 尾数长，其他规定均相同,则它们可表示的数的范围和精度为______。 A. 两者可表示的数的范围和精度相同;
《计算机组织与体系结构》试卷 B 第1页 共7页

姓名:

学号:

B. 前者可表示的数的范围大但精度低; C. 后者可表示的数的范围大且精度高; D. 前者可表示的数的范围大且精度高; 7、 关于 PCI 总线的下列叙述中，不正确的是______。 A． 当 PCI 总线频率为 33MHz， 数据宽度为 32b 时， 数据最大速率为 533MBps； B．PCI 总线是一种与具体 CPU 无关的高速外围总线； C．PCI 总线采用同步传送方式和集中式仲裁策略； D．PCI 总线地址线和数据线分时复用，支持无限猝发式数据传输。 8、计算机系统中的存储器系统是指______。 A. RAM 存储器 B. ROM 存储器 C. 主存储器 D. 主存储器和外存储器 9、冯·诺依曼机工作方式的基本特点是______。 A. 多指令流单数据流 B. 按地址访问并顺序执行指令 C. 堆栈操作 D. 存储器按内部选择地址 10、计算机的外围设备是指 。 A．输入／输出设备 B．外存储器 C．输入／输出设备及外存储器 D．除了 CPU 和内存以外的其他设备

二、计算题（共 18 分

）

得分

1、已知 X= - 0.1001，Y= 0.0101，求：（8 分） 1 （1）用双符号表示符号位 [ X ]补 、[ 2 Y ]补 、 [x]移 4 （2） [X-Y] 补=？； X-Y=？；同时指出是否发生“溢出”？上溢出还 是下溢出？ 溢出用什么电路来判断？

《计算机组织与体系结构》试卷 B

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2、使用原码加减交替算法计算 X/Y.（10 分）
已知 X=0.0111
( 密 封 线 内 不 答 题 ) ?????密??????????????????封???????????????线??????????????

Y=-0.1101

院(系):

年级专业:

三、综合题（共 12 分

）

得分

设有若干片 16KX8 位的 SRAM 芯片，问 （1） 组成 64KX8 位的存储器需要多少片 SRAM 芯片？（2 分） （2） 64KX8 位的存储器需要多少位(条)地址线？（2 分） （3） 画出该存储器与 CPU 连接的结构图， （4 分） （4） 存储器扩展后，填写下列的地址空间分配表（4 分）

学号:

《计算机组织与体系结构》试卷 B

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姓名:

MREQ

CPU 16K 16K 16K 166K

（4）地址空间分配表

地址 片号

选片信号 （地址）

片内地址 （二进制）

总地址 （十六进制）

《计算机组织与体系结构》试卷 B

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四、 综合题（共 12 分 ）

得分

一访主存的块地址流为： 2 、 3 、 2 、 1 、 5 、 2 、 4 、 5 、 3 、 2 、 5 、2，假设 Cache 只有 4 块，采用全相连映像，填写下表并计算该替换策略 的命中率。 （10 分） 访问 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 块地址 2 3 2 1 5 2 4 5 3 2 5 2 LRU 访问 情况

FIFO 的命中率=

五、综合题（共 12 分

每题

分）

得分

设某计算机字长16位，主存容量为64K字，采用双字长指令，共有64条指令， CPU内有16个寄存器。 （1）试采用四种寻址方式（直接、间接、变址、相对）设计指令格式。 （2）写出每种寻址方式的有效地址计算表达式。

《计算机组织与体系结构》试卷 B

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六、综合题（共 14 分 ）

得分

根据所示的模型机结构和数据通路， （1）画出以下指令从取指令到执行的全部微操作 序列图。 （2）说明各条指令需要哪几个机器周期，需要几次访问内存及完成什么操作。 1）SUB A，R ，该指令完成（A）－R→（A） ，源操作数一个为寄存器寻址，目标操作 数为指令提供的内存有效地址 A。 2）JMP 偏移量，该指令完成 PC＋偏移量→PC。

MEM UNIT D M-W M-R ALU UNIT
+ * /

MEM A
循 环 左 移 循 环 右 移 算

ALU-B

...术
右 移

ALU (74LS181)

...
B-SHIFT 移位器SHIFT

B-DD1

DD1

DD2

B-DD2

B-MAR

MAR

PC B-R0 B-R1 B-R2 B-R3 R0 (74LS273) R1 R2 R2 REG UNIT R0-B R1-B R2-B R3-B

PC+1 B-PC

IR

B-IR

PC-B 指令译码 INS UNIT MICRO-CONTROLLER UNIT MAP

《计算机组织与体系结构》试卷 B

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七、综合题（共 12 分

每题

分）

得分

假设原来某计算机执行一条指令分取指 IF、译码 ID、读操作数并执行 EX （EX 段不可以拆分）和写回 WB 四段完成，每段执行所需时间如下图所。

计算机执行一条指令每段执行所需时间图

计算机连续执行完成 6 条，指令之间没有相关性。 （1）画出流水线的时空图； （2）求流水线的最大吞吐率和实际吞吐率。 （3）求加速比； （4）求效率。

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