2022年福建農(nóng)林大學(xué)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)《計(jì)算機(jī)組成原理》科目期末試卷B（有答案）一、選擇題1、在全相聯(lián)映射、直接映射和組相聯(lián)映射中，塊沖突概率最小的是（）。A.全相聯(lián)映射 B.直接映C.組相聯(lián)映射 不一定2、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3、信息序列16位，若想構(gòu)成能糾正一位錯(cuò)、發(fā)現(xiàn)兩位錯(cuò)的海明碼，至少需要加（）位校驗(yàn)位。A.4 B.5 C.6 D.74、假設(shè)編譯器規(guī)定int和shot類型長(zhǎng)度分別為32位和16位，若有下列C語言語句：unsignedshortx=65530；unsignedinty=xy的機(jī)器數(shù)為（）。A.00007FFAH B.0000FFFAH C.FFFF7FFAH D.FFFFFFFAH5、floatIEEE754標(biāo)準(zhǔn)中的單精度浮點(diǎn)數(shù)格式表示。如果編譯器將float型x32FR1x=-8.25FR1的內(nèi)容是（）。A.C1040000HB.C2420000HC.C1840000HD.CIC20000H6、在異步通信方式中，一個(gè)總線傳輸周期的過程是（）。A.先傳送數(shù)據(jù)，再傳送地址B.先傳送地址，再傳送數(shù)據(jù)C.只傳輸數(shù)據(jù)D.無法確定7、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、下列部件中，CPU存取速度由慢到快的排列順序正確的是（）。A.外存、主存、Cache、寄存器B.外存、主存、寄存器、CacheC.外存、Cache、寄存器、主存D.主存、Cache、寄存器、外存9、（）可區(qū)分存儲(chǔ)單元中在放的是指令還是數(shù)據(jù)。A.存儲(chǔ)器B.運(yùn)算C.用戶D.控制器10、在DMA傳送方式中，發(fā)出DMA請(qǐng)求的是（）。A.外部設(shè)備B.DMAC.CPU主存11、下列選項(xiàng)中，（）不是發(fā)生中斷請(qǐng)求的條件。A.一條指令執(zhí)行結(jié)束B.I/O操作結(jié)束C.機(jī)器內(nèi)部發(fā)生故障D.DMA12、微程序控制器中，機(jī)器指令與微指令的關(guān)系是（）。一條機(jī)器指令由一條微指令來執(zhí)行C.一段機(jī)器指令組成的程序可由一個(gè)微程序來執(zhí)行D.每一條微指令由一條機(jī)器指令來解釋執(zhí)行13、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14、執(zhí)行操作的數(shù)據(jù)不可能來（）。A.寄存器 B.指令本身 控制存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器15、某計(jì)算機(jī)有16個(gè)通用寄存器，采用32位定長(zhǎng)指令字，操作碼字段（含尋址方式位）為8位，Store指令的源操作數(shù)和目的操作數(shù)分別采用寄存器直接尋址和基址尋址方式。若基址寄存器可使用任一通用寄存器，且偏移量用補(bǔ)碼表示，則Store指令中偏移量的取值范圍是（）。A.-32768~+32767 B.-32767~+32768C.-65536~+65535 二、填空題16、存儲(chǔ) 并按 順序執(zhí)行，這是諾依曼型計(jì)算機(jī)的工作原理。17、存儲(chǔ) 并按 順序執(zhí)行，這是馮諾依曼型計(jì)算機(jī)的工作原理。18、總線同步定時(shí)協(xié)議中，事件出現(xiàn)在總線的時(shí)刻信號(hào)確定，總線周期的長(zhǎng)是 的。19、多媒體CPU是帶技術(shù)的處理器，它是一種多媒體擴(kuò)展結(jié)構(gòu)技術(shù)，特別適于 處理。20、多媒體CPU是帶技術(shù)的處理器。它是一技術(shù)，特別適合于圖數(shù)據(jù)處理。21、直接內(nèi)存訪問方式中，DM控制器從CPU完全接管的控制，數(shù)交換不經(jīng)過CPU，而直接在內(nèi)存之間進(jìn)行。22、并行I/O接口 和串行I/O接口 是兩個(gè)目前最具權(quán)威性和發(fā)展前景的準(zhǔn)接23、在計(jì)算機(jī)術(shù)語中，和 和在一起稱為CPU，而將CPU和 合在一稱為主機(jī)。24、存儲(chǔ)器和CPU連接時(shí)，要完的連接的連接和 的連接，方能常工作。25、外圍設(shè)備大體分為輸入設(shè)備，輸出設(shè)備設(shè)備， 設(shè)備， 設(shè)備五大類。三、名詞解釋題26、組相聯(lián)映象：27、比特率：28、數(shù)據(jù)：29、CD-ROM：四、簡(jiǎn)答題30、I/0設(shè)備與主機(jī)交換信息時(shí)，共有哪幾種控制方式。簡(jiǎn)述他們的特點(diǎn)。31、計(jì)算機(jī)指令中一般包含哪些字段？各有什么作用？32、什么是指令周期？什么是機(jī)器周期？什么是時(shí)鐘周期？三者之間的關(guān)系如何？33、什么叫刷新？為什么要刷新？說明刷新有幾種方法。五、計(jì)算題34、設(shè)存儲(chǔ)字長(zhǎng)和指令字長(zhǎng)均為24位，若指令系統(tǒng)可完成108種操作，且具有直接、一一次間接尋址、多次間接尋址、變址、基址、相對(duì)和立即這7種尋址方式，則可在保證最大范圍內(nèi)直接尋址的前提下，指令字中操作碼占幾位？尋址特征位占幾位？可直接尋址的范圍是多少？一次間接尋址的范圍是多少？多次間接尋址的范圍又是多少？35、某計(jì)算機(jī)采用5級(jí)指令流水線，如果每級(jí)執(zhí)行時(shí)間是2ns，求理想情況下該流水線的加速比和吞吐率。36、已知兩個(gè)實(shí)數(shù)x=-68，y=-8.25，它們?cè)贑語言中定義為float型變量，分別存放在寄存器A和B中。另外，還有兩個(gè)寄存器C和D。A、B、C、D都是32位寄存器。請(qǐng)問（要求用十六進(jìn)制表示二進(jìn)制序列）：寄存器A和B中的內(nèi)容分別是什么？x和yC中，寄存器C中的內(nèi)容是什么？x和yD中，寄存器DfloatIEEE754單精度格式。六、綜合題37、設(shè)浮點(diǎn)數(shù)字長(zhǎng)32位，其中階碼部分8位（含l位階符），尾數(shù)部分24位（含1位數(shù)符），當(dāng)階碼的基值分別是2和16時(shí)：說明基值2和16在浮點(diǎn)數(shù)中如何表示。況下所能表示的最大正數(shù)真值和非零最小正數(shù)真值。在哪種基值情況下，數(shù)的表示范圍大？?jī)煞N基值情況下，對(duì)階和規(guī)格化操作有何不同？38、設(shè)某機(jī)有4個(gè)中斷源A、B、C、D.其硬件排隊(duì)優(yōu)先順序?yàn)锳>B>C>D，現(xiàn)要求將中斷處理順序改為D>A>C>B。寫出每個(gè)中斷源對(duì)應(yīng)的屏蔽字。按圖所示的時(shí)間軸給出的4個(gè)中斷源的請(qǐng)求時(shí)刻，畫出CPU跡。設(shè)每個(gè)中斷源的中斷服務(wù)程序時(shí)間均為20s。39、某指令系統(tǒng)字長(zhǎng)12位，地址碼取3位，試提出一種方案，使該系統(tǒng)有4條三地址指令、8條二地址指令、150條一地址指令。列出操作碼的擴(kuò)展形式并計(jì)算操作碼的平均長(zhǎng)度。參考答案一、選擇題、A、B、C、B、A、B、C、A、D、A、A、B、D、C、A二、填空題16、程序地址17、程序地址18、總線時(shí)鐘固定19、MMX圖像數(shù)據(jù)20、MMX 多媒體擴(kuò)展結(jié)構(gòu)21、總線I/O設(shè)備（或輸入輸出設(shè)備）22、SCSIIEEE139423、運(yùn)算器控制器存儲(chǔ)器24、順序?qū)ぶ贩绞教S尋址方式25、外存數(shù)據(jù)通信過程控制三、名詞解釋題26、組相聯(lián)映象：cache的一種地址映象方式，將存儲(chǔ)空間分成若干組，各組之間用直接映象，組內(nèi)各塊之間用全相聯(lián)映象。27、比特率：信息位傳輸速率，每秒鐘通過信道傳輸?shù)挠行畔⒘?。（傳的是信息?8、數(shù)據(jù)：編碼形式的各種信息，在計(jì)算機(jī)中作為程序的操作對(duì)象。29、CD-ROM：計(jì)算機(jī)中只讀型光盤的主要標(biāo)準(zhǔn)。四、簡(jiǎn)答題30CPUI/0設(shè)備是否已做好準(zhǔn)備，I/02.CPUI/0設(shè)備后，不查詢?cè)O(shè)備是否已準(zhǔn)備就緒，繼續(xù)執(zhí)行自身程序，只是當(dāng)I/0CPU發(fā)出中斷CPU3.直接存儲(chǔ)器存取方式主存I/0I/0設(shè)備交換信息時(shí)，無需調(diào)用中斷服務(wù)程序4.I/05.I/0處理機(jī)方式31、答：包含地址碼和操作嗎；操作碼表示操作的類型；地址碼一半表示操作數(shù)和操作結(jié)果的存儲(chǔ)位置；32、答：指令周期是完成一條指令所需的時(shí)間。包括取指令、分析指令和執(zhí)行指令所需的全部時(shí)間。機(jī)器周期也稱為CPU通常等于取指時(shí)間（或訪存時(shí)間）。時(shí)鐘周期是時(shí)鐘頻率的倒數(shù)，也可稱為節(jié)拍脈沖或T周期，是處理操作的最基本單位。一個(gè)指令周期由若干個(gè)機(jī)器周期組成，每個(gè)機(jī)器周期又由若干個(gè)時(shí)鐘周期組成。33DRAM定期進(jìn)行的全部重寫過程；刷新原因：因電容泄漏而引起的DRAM所存信息的衰減需要及時(shí)補(bǔ)充，因此安排了定期刷新操作；常用的刷新方法有三種：集中式、分散式、異步式。集中式：在最大刷新間隔時(shí)間內(nèi)，集中安排一段時(shí)間進(jìn)行CPU/訪存死時(shí)間。異步式：是集中式和分散式的折衷。五、計(jì)算題34、解析：1087位（27=128）。由于指令系統(tǒng)中有種尋址方式，因此尋址特征位占3位。由于地址碼的位數(shù)為24-7-3=14214。由于存儲(chǔ)字長(zhǎng)為24位，因此一次間接尋址的范圍為224。由于多次間接尋址需要使用一位來標(biāo)志是否間接尋址完畢，因此只有23尋址，尋址范圍為223。35、44.解析：流水線的加速比指采用流水線技術(shù)時(shí)指令的執(zhí)行速度與等效的不采用流水線技術(shù)的指令執(zhí)行速度之比，理想情況加速比等于流水線的級(jí)數(shù)。吞吐率指每秒鐘能處理的指令數(shù)量。本題中計(jì)算機(jī)采用5級(jí)指令流水線，所以理想情況下加速比等于5s，則最大吞吐率等于508。36、解析：floatIEEE754單精度格式。x=-68=-（1000100）2=-1.0001×26，符號(hào)位為l，階碼為127+6=128+5=（10000101）2，尾數(shù)為1.0001，所以小數(shù)部分為00010000000000000000000，合起來整個(gè)浮點(diǎn)數(shù)表示為11000010100010000000000000000000，寫成十六進(jìn)制為C2880000H。1，階碼為1.00001，所以小數(shù)部分為00001000000000000000000，合起來整個(gè)浮點(diǎn)數(shù)表示為11000001000001000000000000000000，寫成十六進(jìn)制為Cl040000H。兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)相加的步驟如下。①對(duì)階：Ex=10000101，Ey=10000010，則[Ex-Ey]補(bǔ)=[Ex補(bǔ)+[-Ey補(bǔ)=10000101+01111110=00000011y=-0.00100001×26。②尾數(shù)相加：x的尾數(shù)為-1.000100000000000000000，y的尾數(shù)為-0.00100001000000000000000。用原碼加法運(yùn)算實(shí)現(xiàn)，兩數(shù)符號(hào)相同，做加法，結(jié)果為-1.001100010000000000000000000。即x加y的結(jié)果為-1.00110001×24，所以符號(hào)位為1，尾數(shù)為00110001000000000000000，階碼為127+6=128+5，即10000101，合起來為11000010100110001000000000000000，轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制形式為C2988000H。所以寄存器C中的內(nèi)容是C2988000H。兩個(gè)浮點(diǎn)數(shù)相減的步驟同加法，對(duì)階的結(jié)果也一樣，只是尾數(shù)相減。尾數(shù)相減：x的尾數(shù)為-1.00010000000000000000000，y的尾數(shù)為-0.00100001000000000000000。用原碼減法運(yùn)算實(shí)現(xiàn)，兩數(shù)符號(hào)相同，做減法。符號(hào)位取大數(shù)的符號(hào)，為1：數(shù)值部分為大數(shù)加小數(shù)負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼，即1.00010000000000000000000+1.11011111000000000000000=0.111011110000000000000002x減y的結(jié)果為-0.11101111×26=-1.1101111×25，所以符號(hào)位為1，尾數(shù)為11011110000000000000000，階碼為127+5=128+4=（10000100），合起2來為11000010011011110000000000000000，轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制形式為C26F0000H。所以寄存器D中的內(nèi)容是C26F0000H。六、綜合題37、解析：基值2和16在浮點(diǎn)數(shù)中是隱含表示的，并不出現(xiàn)在浮點(diǎn)數(shù)中。尾數(shù)最小且規(guī)格化（t為基值時(shí)，尾數(shù)的最高log2t位不全為0的數(shù)為規(guī)格化數(shù)），階碼最小的數(shù)。當(dāng)階碼的基值是2時(shí)，最大正數(shù)：0.111111l：0，11…1，真值是（1-2-23）×2127；最小正數(shù)：1，0000000：0，10…0，真值是2-129。當(dāng)階碼的基值是16時(shí)，最大正數(shù)：0.111111；0，11…1，真值是（1-2-23）×16127：最小正數(shù)：1，0000000：0，0001.0，真值是16-129在浮點(diǎn)數(shù)表示中，基值越大，表示的浮點(diǎn)數(shù)范圍就越大，所