…… … … … … … 名姓… … … 密 … … … … 号…学 … … … 封 … … 级…班 … 业…专… … … 线 … … …院学… … … … … … … …… 湖北省计算机类专业人才培养合作联盟 联合考试 2013 -2014 学年第 1 学期 期末考试试卷 课程名称：计算机组成原理 试卷类型：B卷 共 6 页 考试形式：闭卷 考试 适用范围： 学院（系） 年级 专业 本科 一、 单选题（每题1分，共20分） 1. 冯?诺依曼机工作方式的基本特点是（ ）。 A、按地址访问并顺序执行指令 B、精确结果处理 C、存储器按内部地址访问 D、自动工作 2. 在定点小数计算机中，（ ）的原码与补码相同。 A、-0.5 B、1 C、-0.1 D、-1 3. 下列数中最小的数为（ ）。 A、1010012 B、528 C、2910 D、23316 4. 一个8位二进制整数，采用补码表示，且由3个“1”和5个“0”组成，则其最小值是（ ）。 A、-127 B、-32 C、-125 D、-3 5. 存储单元是指存放（ ）。 A、一个二进制信息位的存储元 B、一个机器字的所有存储元集合 C、一个字节的所有存储元集合 D、两个字节的所有存储元集合 6. 交叉存储器实质上是一种（ ）存储器。 B－1 共 6 页 注意事项：
1. 考生将姓名、学号等信息写在试卷相应位置； 2. 必须使用蓝(黑)色钢笔或签字笔在规定位置答题； 3. 注意字迹清楚，保持卷面整洁。
B A、多模块，并行 C、整体式，并行
B、多模块，串行 D、整体式，串行
7. 采用虚拟存储器的主要目的是（ ）。 A、提高主存储器的存取速度
B、扩大存储器空间，并能进行自动管理 C、提高外存储器的存取速度 D、扩大外存储器的存储空间
8. 假设某机的存储系统由Cache和主存组成。某程序执行过程中访存1000次，其中访问Cache缺失（未命中）50次，则Cache的命中率是（ ）。 A、5%
B、9.5%
C、50%
D、95%
9. 寄存器间接寻址方式中，操作数处在（ ）。 A、通用寄存器 B、堆栈
C、主存储器
D、程序计数器
10. 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，另一个经常需采（ ）寻址方式。 A、堆栈
B、立即
C、隐含
D、间接
11. 下列关于RISC的叙述中，错误的是（ ）。 A、RISC普遍采用微程序控制器
B、RISC大多数指令在一个时钟周期内完成 C、RISC的内部通用寄存器数量相对CISC多
D、RISC的指令数、寻址方式和指令格式种类相对CISC少
12. 堆栈寻址方式中，设A为累加器，SP为堆栈指示器，MSP为SP所指示的栈顶单元，如果进栈的操作是：A?MSP, SP-1?SP, 那么出栈的操作应为（ ）。
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…… … … … … … 名姓… … … 密 … … … … 号…学 … … … 封 … … 级…班 … 业…专… … … 线 … … …院学… … … … … … … …… A、MSP?A, SP+1?SP B、SP+1?SP, MSP?A C、SP-1?SP, MSP?A
D、MSP?A, SP-1?SP
13. 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 14. 在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是（ ）。 A、MAR
B、PC
C、IR
D、PSW
15. 下列部件中不属于控制器的是（ ）。 A、IR
B、操作控制器
C、PC
D、PSW
16. 同步控制是（ ）。 A、只适用于CPU控制的方式
B、只适用于外围设备控制的方式
C、由统一时序信号控制的方式 D、所有指令执行时间都相同的方式 17. 同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫（ ）。 A、相容性微操作 B、相交性微操作 C、相斥性微操作
D、排他性微操作
18. 在集中式总线仲裁中，（ ）方式响应最快。 A、链式查询
B、独立请求 C、计数器定时查询
D、不能确定
19. 采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据就要占用一个（ ）的时间。 A、指令周期
B、机器周期
C、存储周期
D、总线周期
20. 下列陈述中正确的是（ ）
A、在DMA周期内，CPU不能执行程序
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注意事项：
1. 考生将姓名、学号等信息写在试卷相应位置； 2. 必须使用蓝(黑)色钢笔或签字笔在规定位置答题； 3. 注意字迹清楚，保持卷面整洁。
B B、中断发生时，CPU首先执行入栈指令将程序计数器内容保护起来 C、DMA控制器每传送一个数据就窃取一个指令周期 D、IO操作的最终目的是要实现主机与外设之间的数据传输
二、 填空题（每空1分，共20分）
1. 计算机系统是一个由硬件和软件组成的多级层次结构，这通常由【......】、【......】、操作系统级、汇编语言级和高级语言级等组成，在每一级上都可以进行程序设计。
2. 双端口存储器和多模块交叉存储器属于并行存储器结构，前者采用【......】并行技术，后者采用【......】并行技术。
3. 指令格式是指令用二进制代码表示的结构形式，指令格式由【......】字段和【......】两字段组成。
4. 形成指令地址的方式，称为指令寻址方式，有【......】寻址和【......】寻址两种。
5. 目前的CPU包括【......】、【......】和cache。
6. 在CPU中：保存当前正在执行的指令的寄存器是【......】；算术逻辑运算结果通常放在通用寄存器和【......】。
7. 微程序控制器由【......】、【......】、地址转移逻辑三大部分组成。 8. CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫【......】，它常用若干个【......】来表示，而后者又包含若干个时钟周期。
9. I/O接口的功能主要有【......】、【......】和中断等（填两个即可）。 10. PC系统有两类中断源：由CPU外部的硬件信号引发的称为【......】；由指令引发的称为【......】。
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…… … … … … … 名姓… … … 密 … … … … 号…学 … … … 封 … … 级…班 … 业…专… … … 线 … … …院学… … … … … … … …… 三、 判断题（每题1分，共10分）
1. 若某计算机字是运算操作的对象，即代表要处理的数据，则称指令字。 2. Cache主要强调大的存储容量，以满足计算机的大容量存储要求。 3. 存储元存储八位二进制信息，是计算机存储信息的最小单位。 4. 指令系统指一台计算机中所有机器指令的集合，是表征计算机性能的重要因素。
5. 指令流水线中主要存在三种相关冲突：资源相关、数据相关及控制相关。
6. 微命令指控制部件通过控制线向执行部件发出的各种控制命令，是构成控制信号序列的最小单位。
7. 微程序控制器属于存储逻辑型，以微程序解释执行高级语言程序，采用存储逻辑技术实现。
8. 中断处理过程为：中断请求，中断源识别判优，中断响应，中断处理，中断返回。
9. 波特是信号传输速度的单位，波特率等于每分钟内线路状态的改变次数。1200波特率即指信号能在1分钟内改变1200次值。
10. 总线带宽是衡量总线性能的重要指标，它定义了总线本身所能达到的最高传输速率，但实际带宽会受到限制。
四、 计算题（每题5分，共20分）
1. 按浮点运算步骤，计算[x+y]。要求尾数和阶码均使用双符号补码。
x=2 - 011×0.101 100，y=2 - 010×(-0.011 100)
2. 已知cache命中率为0.98，主存存取周期为200ns，cache比主存快4倍，求cache主存的效率和平均访问时间。
3. 在流水线浮点加法器中，假设有取指、译码、执行和回写四个过程段，
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注意事项：
1. 考生将姓名、学号等信息写在试卷相应位置； 2. 必须使用蓝(黑)色钢笔或签字笔在规定位置答题； 3. 注意字迹清楚，保持卷面整洁。
B 每个过程段所需要的时间分别为：t1=60ns，t2=50ns，t3=90ns，t4=80ns，试计算理想状况下该加法器的加速比。
4. 设某硬盘有20个磁头，1024个柱面，每磁道46个扇区，每扇区可记录512字节。试计算该硬盘的容量。
五、 应用题（30分）
1. （8分）某16位机指令格式如下，试分析指令格式特点。要求：1）说明字长数、地址数；2）操作码位数，指令系统的规模；3）操作数的位置与寻址方式，指令类型。
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OP 8 I 7 4 3 0 目标寄存器 20位地址 2. （10分）某机器中，已知配有一个地址空间为0000H~3FFFH的ROM区域。现再用一个RAM芯片（8K×16）形成40K×16位的RAM区域，起始地址为6000H。假设SRAM芯片有两个控制端：当/CS有效时，该片被选中；当/WE有效时执行写操作。CPU有/MREQ控制端，当/MREQ有效时有访存请求。要求：选用合适的ROM芯片，画出CPU与存储器的连接图。
3. （12分）某计算机有如下部件：ALU、主存M、控制器CU、数据
寄存器DR、程序计数器PC、地址寄存器AR、指令寄存器IR、通用寄存器R0~R3、暂存器X和Y。要求：1）请将各逻辑部件组成一个数据通路，并标明数据流动方向；2）画出指令“ADD R1，R2”的指令周期流程图。
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