2021年江蘇大學(xué)軟件工程專業(yè)《計(jì)算機(jī)組成原理》科目期末試卷A（有答案）一、選擇題1、下列關(guān)于虛擬存儲(chǔ)器的說法，錯(cuò)誤的是（）。虛擬存儲(chǔ)器利用了局部性原理次數(shù)減少，可以提升操作速度換頁次數(shù)增加，降低操作速度道程序共享2A15~A0（低），16K×164KB存儲(chǔ)器，則應(yīng)由地址碼（）譯碼產(chǎn)生片選信號(hào)。A.A15，A14 B.A0，AlC.A14，A13 D.A1，A2348位補(bǔ)碼分別表示：rl=FEH，r2=F2H，r3=90H，r4=F8H，若將8位寄存器中，則下列運(yùn)算會(huì)發(fā)生溢出的是（）。A.rlxr4 B.r2xr3 C.rlxr4 D.r2xr44、一個(gè)C323個(gè)變量xy、z，其中xzint型，yshortx=127，y=-9z=xty后，x、y、z的值分別是（）。A.x=0000007FH，y=FFF9H，z=00000076HB.x=0000007FH，y=FFF9H，z=FFFFO076HC.X=0000007FH，y-FFF7H，z=FFFF0076HD.X=0000007FH，y=FFF7H，z=00000076H5、下列關(guān)于各種移位的說法中正確的是（）。I.假設(shè)機(jī)器數(shù)采用反碼表示，當(dāng)機(jī)器數(shù)為負(fù)時(shí)，左移時(shí)最高數(shù)位丟0，結(jié)果出錯(cuò)；右移時(shí)最低數(shù)位丟0，影響精度Ⅱ在算術(shù)移位的情況下，補(bǔ)碼左移的前提條件是其原最高有效位與原符號(hào)位要相同Ⅲ.在算術(shù)移位的情況下，雙符號(hào)位的移位操作中只有低符號(hào)位需要參加移位操作（）A.Ⅲ、Ⅱ 只有Ⅱ 只有Ⅲ 全6、下列關(guān)于同步總線的說法中，正確的有（）。I.同步總線一般按最慢的部件來設(shè)置公共時(shí)鐘II.同步總線一般不能很長(zhǎng)同步總線一般采用應(yīng)答方式進(jìn)行通信通常，CPU內(nèi)部總線、處理器總線等采用同步總線A.I，II B.I，II，IV C.III，IV D.II，III，IV7、系統(tǒng)總線中的數(shù)據(jù)線、地址線、控制線是根據(jù)（）來劃分的。A.總線所處的位置B.總線的傳輸方向C.總線傳輸?shù)膬?nèi)容D.總線的材料8、只有當(dāng)程序要執(zhí)行時(shí)，它才會(huì)去將源程序翻譯成機(jī)器語言，而且一次只能讀取、翻譯并執(zhí)行源程序中的一行語句，此程序稱為（）。A.目標(biāo)程序B.編譯程序C.解釋程序D.匯編程序9、馮·諾依曼型計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)思想主要有（）。1.存儲(chǔ)程序Ⅱ.二進(jìn)制表示Ⅲ.微程序方式局部性原A.I，ⅢB.Ⅱ，Ⅲ C.IⅡ，IⅣ D.I，IⅡ10、流水線計(jì)算機(jī)中，下列語句發(fā)生的數(shù)據(jù)相關(guān)類型是（）。ADDR1，R2，R3；（R2）+（R3）→RIADDR4，R1，R5；（R1）+（R5）R4A.寫后寫 讀后寫 寫后讀 讀后讀11、在CPU的狀態(tài)字寄存器中，若符號(hào)標(biāo)志位SF為“1"，表示運(yùn)算結(jié)果是（）。A.正數(shù) B.負(fù)數(shù) 非正數(shù) 不能確定12、某指令系統(tǒng)有200條指令，對(duì)操作碼采用固定長(zhǎng)度二進(jìn)制編碼時(shí)，最少需要用（）A.4 B.8 C.16 D.32138310條零地址指令，則最多有（）條一地址指令。A.20 B.14 C.10 D.614、下列關(guān)于多重中斷系統(tǒng)的敘述中，錯(cuò)誤的是（）在一條指令執(zhí)行結(jié)束時(shí)響應(yīng)中斷CPU處于關(guān)中斷狀態(tài)中斷請(qǐng)求的產(chǎn)生與當(dāng)前指令的執(zhí)行無關(guān)D.CPU15、中斷響應(yīng)是在（）一條指令執(zhí)行開始一條指令執(zhí)行中間C.D.一條指令執(zhí)行的任何時(shí)刻二、填空題16、主存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)主要是存儲(chǔ)容量、存取時(shí)間和 17、RISC的中文含義，CISC的中文含義 18、漢字、 、 是計(jì)算機(jī)用于漢字輸入、內(nèi)部處理、輸出三種不用途的編碼。19、按IEEE754標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)的階碼E的值等于指數(shù)加上一個(gè)固定的20、廣泛使用和 都是半導(dǎo)體隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器，它們共同的缺點(diǎn) 21、通道是一個(gè)特殊功能的 ，它有自己的 專門負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)輸入輸出的傳輸控制。22、按IEEE754標(biāo)準(zhǔn)，一個(gè)浮點(diǎn)數(shù)、 、 三個(gè)域組成。23、虛擬存儲(chǔ)器指的層次，它給用戶提供了一個(gè)比實(shí)空間大的多 空間。24、中斷處理需要有中。中斷 產(chǎn)生，中等硬件支持。25、漢字、 、 是計(jì)算機(jī)用于漢字輸入、內(nèi)部處理、輸出三種同用途的編碼。三、名詞解釋題26、尾數(shù)：27、數(shù)字化儀：28、立即數(shù)：在指令中直接給出的操作數(shù)29、指令周期：四、簡(jiǎn)答題30、在什么條件下，I/0設(shè)備可以向CPU提出中斷請(qǐng)求？31、在DMA方式預(yù)處理（初始化）階段，CPU通過程序送出哪些信息？32、什么是CISC？CISC指令系統(tǒng)的特點(diǎn)是什么？33、在寄存器一寄存器型，寄存器一存儲(chǔ)器型和存儲(chǔ)器一存儲(chǔ)器型三類指令中，哪類指令的執(zhí)行時(shí)間最長(zhǎng)？哪類指令的執(zhí)行時(shí)間最短？為什么？五、計(jì)算題34、設(shè)有一個(gè)1MB容量的存儲(chǔ)器，字長(zhǎng)為32位，問：若按字節(jié)編址，地址寄存器、數(shù)據(jù)寄存器各為幾位？編址范圍為多大？若按半字編址，地址寄存器、數(shù)據(jù)寄存器各為幾位？編址范圍為多大？若按字編址，地址寄存器、數(shù)據(jù)寄存器各為兒位？編址范圍為多大？35、設(shè)有主頻24MHz的CPU，平均每條指令的執(zhí)行時(shí)間為兩個(gè)機(jī)器周期，每個(gè)機(jī)器周期由兩個(gè)時(shí)鐘周期組成，試求：機(jī)器的工作速度。解：36、某彩色圖形顯示器，屏幕分辨率為640像素×480像素，共有4色、l6色、256色和65536色4種顯示模式。試給出每個(gè)像素的顏色數(shù)m和每個(gè)像素所占用存儲(chǔ)器的比特?cái)?shù)n之間的關(guān)系。顯示緩沖存儲(chǔ)器的容量是多少？六、綜合題37、下圖為由8片2114芯片構(gòu)成的4K×8位的存儲(chǔ)器，與8位的一個(gè)微處理器相連，2114芯片為lK×4位的靜態(tài)RAM芯片。試問：1）每一組芯片組的地址范圍和地址線數(shù)目。2）4KB的RAM尋址范圍是多少？3）存儲(chǔ)器有沒有地址重疊？38、某16位計(jì)算機(jī)的主存按字節(jié)編碼，存取單位為16位；采用16位定長(zhǎng)指令字格式：CPU采用單總線結(jié)構(gòu)，主要部分如下圖所示。圖中R0~R3為通用寄存器：T為暫存器：SR為移位寄存器，可實(shí)現(xiàn)直送（mov）、左移一位.（left）和右移一位（right）3種操作，控制信號(hào)為SRop，SR的輸出由信號(hào)SRout控制：ALU可實(shí)現(xiàn)直送A（mova）、A加B（add）、A減B（sub）、A與B（and）、A或B（or）、非A（not）、A加1（inc）7種操作，控制信號(hào)為ALUop。請(qǐng)回答下列問題。圖中哪些寄存器是程序員可見的？為何要設(shè)置暫存器T？控制信號(hào)ALUopSRop的位數(shù)至少各是多少？控制信號(hào)SRout所控制部件的名稱或作用是什么？端點(diǎn)①~⑨中，哪些端點(diǎn)須連接到控制部件的輸出端？~寫出連線的起點(diǎn)和終點(diǎn)，以正確表示數(shù)據(jù)的流動(dòng)方向。MUX的一個(gè)輸入端是2？3916CPU含進(jìn)位/CFZFNF。假定為該機(jī)設(shè)計(jì)了條件轉(zhuǎn)移指令，其格式如圖所示。其中，00000為操作碼OP；C、Z和N分別為CF、ZF和NF的對(duì)應(yīng)檢測(cè)位，某檢測(cè)位為l時(shí)表示需檢測(cè)對(duì)應(yīng)標(biāo)志，需檢測(cè)的標(biāo)志位中只要有一個(gè)為1就轉(zhuǎn)移，否則不轉(zhuǎn)移，例如，若C=l，Z=0，N=1，則需檢測(cè)CF和NF的值，當(dāng)CF=l或NF=1時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)移；OFFSET是相對(duì)偏移量，用補(bǔ)碼表示。轉(zhuǎn)移執(zhí)行時(shí)，轉(zhuǎn)移目標(biāo)地址為（PC）+2+2×OFFSET；順序執(zhí)行時(shí)，下條指令地址為（PC）+2。請(qǐng)回答下列問題。該計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器按字節(jié)編址還是按字編址？該條件轉(zhuǎn)移指令向后（反向）可跳轉(zhuǎn)多少條指令？200CHCF=0，ZF=0，NF=1，則該指令執(zhí)行后PC的值是多少？若該指令執(zhí)行時(shí)CF=1，ZF=0，NF=0，則該指令執(zhí)行后PC的值又是多少？請(qǐng)給出計(jì)算過程。實(shí)現(xiàn)“無符號(hào)數(shù)比較小于等于時(shí)轉(zhuǎn)移”功能的指令中，C、Z和N應(yīng)各是什么？下圖是該指令對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)通路示意圖，要求給出圖中部件①~說明參考答案一、選擇題、B、A、B、D、D、B、C、C、D、C、D、B、B14、B，15、C二、填空題16、存儲(chǔ)周期存儲(chǔ)器帶寬17、精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)18、輸入編碼（或輸入碼）內(nèi)碼（或機(jī)內(nèi)碼）字模碼19、真值偏移量20、SRAMDRAM斷電后不能保存信息21、處理器指令和程序22、符號(hào)位階碼尾數(shù)23、主存--外存主存虛擬地址24、優(yōu)先級(jí)仲裁向量控制邏輯25、輸入編碼內(nèi)碼字模碼三、名詞解釋題26、尾數(shù)：在浮點(diǎn)數(shù)據(jù)編碼中，表示數(shù)據(jù)有效值的代碼。27、數(shù)字化儀：一種二維坐標(biāo)的輸入系統(tǒng)，主要用于輸入工程圖，包括一個(gè)游標(biāo)和一個(gè)圖形板。28、立即數(shù)：在指令中直接給出的操作數(shù)29、指令周期：從一條指令的啟動(dòng)到下一條指令的啟動(dòng)的間隔時(shí)間。四、簡(jiǎn)答題30、答：I/0設(shè)備向CPU提出中斷請(qǐng)求的條件是：I/0接口中的設(shè)備工作完成狀態(tài)為1（D=1），中斷屏蔽碼為0（MASK=0），且CPU查詢中斷時(shí)，中斷請(qǐng)求觸發(fā)器狀態(tài)為1（INTR=1）。31DMAI/0接口（分離模式或集成模式均可）、DMA寫。32、答：CISC指令系統(tǒng)復(fù)雜龐大，指2，3⑵⑶⑷⑸可訪存指⑹⑺序控制器33、答：寄存器-寄存器型執(zhí)行速度最快，存儲(chǔ)器-存儲(chǔ)器型執(zhí)行速度最慢。因?yàn)榍罢卟僮鲾?shù)在寄存器中，后者操作數(shù)在存儲(chǔ)器中，而訪問一次存儲(chǔ)器所需的時(shí)間一般比訪問一次寄存器所需時(shí)間長(zhǎng)。五、計(jì)算題34、解析：字長(zhǎng)為32位，若按半字編址，則每個(gè)存儲(chǔ)單元存放16位；若按字編址，則每個(gè)存儲(chǔ)單元存放32位。若按字節(jié)編址，1MB=220×8bit208位，編址范圍為00000H~FFFFFH。19位，數(shù)據(jù)寄存器為1600000H~7FFFFH。18位，數(shù)據(jù)寄存器為3200000H~3FFFFH。歸納總結(jié)：主存容量確定后，編址單位越大，對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)單元數(shù)量就越少。因此，隨著編址單位的變大，地址寄存器的位數(shù)減少，數(shù)據(jù)寄存器的位數(shù)增加。其實(shí)這個(gè)可以這么來理解，醫(yī)院需要放置1000個(gè)床位，每個(gè)房間放的床位多了，需要的房間自然就少了。35、1）主頻為24MHz的意思是每秒中包含24M個(gè)時(shí)鐘周期，又因?yàn)閳?zhí)行一條指令需要4個(gè)時(shí)鐘周期，故機(jī)器每秒可以執(zhí)行的指令數(shù)為24M/4=6M條（600萬條）。2）插入兩個(gè)時(shí)鐘周期，即執(zhí)行每條指令需要6個(gè)時(shí)鐘周期，故機(jī)器每秒可以執(zhí)行的指令數(shù)為24M/6=4M條，即400萬條。36、解析：1）在圖形方式中，每個(gè)屏幕上的像素都由存儲(chǔ)器中的存儲(chǔ)單元的若干比特指定其顏色。每個(gè)像素所占用的內(nèi)存位數(shù)決定于能夠用多少種顏色表示一個(gè)像素。表示每個(gè)像素的顏色數(shù)m和每個(gè)像素占用的存儲(chǔ)器的比特?cái)?shù)n之間的關(guān)系由下面的公式給出：n=log2m2）由于顯示緩沖存儲(chǔ)器的容量應(yīng)按照最高灰度（65536色）為×（6）B六、綜合題37、解析：先由兩片2114芯片構(gòu)成lK×8位的芯片組，再由4個(gè)芯片組構(gòu)成4K×8位的存儲(chǔ)器。從圖3-48可以看出，地址線A13~A10在圖中沒有出現(xiàn)，說明采用部分譯碼方式。（A9~A10），故地址范圍為。根據(jù)圖3-48Ais、A1s進(jìn)行譯碼。芯片組內(nèi)地址線為A9~A10，A13~A10空閑，即為任意態(tài)。假設(shè)A13~A10為全0，4KBRAM0組為0000H~03FFH，第1組為4000H~43FFH，第2組為8000H~83FFH，第3組為C000H~C3FFH，可見這4KB存儲(chǔ)器的地址空間是不連續(xù)的。演示第2組的計(jì)算過程，其他類似。第2組的片選信號(hào)應(yīng)該是10（A15、A14），接下來A13~A10為全0，剩下的全1，即1000001l11111111，十六進(jìn)制為83FFH。由于A13~A10沒有參與譯碼（部分譯碼），因此存儲(chǔ)器存在地址重疊現(xiàn)象。38、解析程序員可見寄存器為通用寄存器（R0~R3）和PC.此.若無暫存器T，則ALU的A、B端口會(huì)同時(shí)獲得兩個(gè)相同的數(shù)據(jù)，使數(shù)據(jù)通路不能正常工作。ALU共有7種操作，故其操作控制信號(hào)ALUop至少需要33種操作，其操作控制信號(hào)SRop至少需要2位。信號(hào)SRout的連接與斷開。端口①、②、③、⑤、⑧須連接到控制部件輸出端。5）連線1，⑥→⑨：連線2，①④。因?yàn)槊織l指令的長(zhǎng)度為162順序執(zhí)行時(shí)，下條指令地址為（PC）+2.MUX的一個(gè)輸入端為2，可便于執(zhí)行（PC）+2操作。39、解析：l）因?yàn)橹噶钭珠L(zhǎng)為16位，且下條指令地址為（PC）+2，故編址單位是字節(jié)。偏移OFFSET為8位補(bǔ)碼，范圍為-128~127，將-128代入轉(zhuǎn)移目標(biāo)地址計(jì)算公式，可以得到（PC）+254=（PC）+127×2，故該條件轉(zhuǎn)移指令向后（反向）最多可跳轉(zhuǎn)1