计算机组成原理试卷-及答案.doc

试题纸 A卷
课程名称： 适用专业年级：
考生学号： 考生姓名：
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一 填空题 （每空一分）
1 存储器体系结构分为3级，分别为（ ），（ ）和（ ）。
2 主存和cache之间的地址映射有3种方式，分别为（ ），（ ）和（ ）。
3 指令结构由（ ）和（ ）组成。
4 cpu的功能包括（ ），（ ），（ ）和（ ）。
5 cpu由（ ）和（ ）构成。
6 cpu周期是指（ ）。
7 微指令周期是指（ ）。
8 中断向量是指（ ）。
9 集中式总线仲裁的3种方式中响应时间最快的是（ ）。
10 记录方式的编码效率是指（ ）。
11 相斥的微命令是指（ ）。

二 名词解释 （每题两分）
1 pc 2 dr 3 刷新周期 4 微指令 5 相对寻址

三 简答题 （每题五分）
1 流水cpu中的三种相关是什么，并加以解释。
2 说明单级中断的处理流程。
3 说明动态内存的三种刷新方式的工作原理并分析各自的特点。
4 用方框语言说明add,jmp,cla指令的工作流程。
5 说明浮点数加法的工作流程。
6 说明dma方式的工作原理。

四 计算题 （每题8分）
1 已知x=0.10110,y=0.11101 用不恢复余数法计算x/y.
2 用8k*2位的ram构成32k*8位的存储器，需要多少片，说明原因，画出组成的逻辑框图。
3 已知cache存储周期40ns，主存存储周期200ns，cache/主存系统平均访问时间为50ns，求cache
的命中率是多少？
4 一crt显示器可显示64种ascii字符，每帧可显示64字*25排，每个字符字形采用7*8点阵，即横向7点，字间间隔1点，纵向8点，排间间隔6点，帧频50hz,采取逐行扫描方式，问：
（1） 缓存容量有多大？
（2） 字符发生器容量多大？
（3） 缓存中存放的是什么？
（4） 设置哪些计数器？它们的分频关系如何？
5 一32位机共有微操作控制信号52个，构成5个相斥类的微命令组，各组分别包括4个，5个，
8个，15个和20个微命令。已知可判定的外部条件有cy和zf两个，微指令字长29位
（1） 给出采用断定方式的水平型微指令格式
（2） 控制存储器的容量应为多少位？

一 填空题
1 cache，主存，外存
2 全相联影射，直接影射，组相联影射
3 操作码，地址码
4 指令控制 ，操作控制，时间控制，数据加工
5 控制器，运算器
6 从内存中读取一个指令字的最短时间
7 读取并执行一条微指令的时间
8 中断服务程序的首地址
9 独立请求方式
10 位密度与最大磁化翻转密度之比
11 在同一个cpu周期中只能选择一种，不能并行的微命令

二 名词解释
1 pc是程序计数器，保存下一条指令的地址。
2 dr是数据缓冲器，暂时保存从内存中读取的一条指令字或数据字。
3 刷新周期是指上一次对整个存储器刷新结束到下一次对整个存储器全部刷新一遍之间的时间。
4 在机器的一个cpu周期中，一组实现一定操作功能的微命令的组合，构成一条微指令。
5 相对寻址是程序计数器的内容加上指令格式中的形式地址而形成操作数的有效地址。

三 简答题
1 流水过程中会出现资源相关、数据相关和控制相关。资源相关是指多条指令进入流水线后在同一机器时钟周期内争用同一个功能部件所发生的冲突。在一个程序中，如果必须等前一条指令执行完后，才能执行后一条指令，那么这两条指令就是数据相关。控制相关是由转移指令引起的流水线断流的情况。

2 cpu执行完一条指令后，判断是否有中断请求，如果有就响应中断。首先关中断，找出中断源，保存cpu现场，然后执行中断服务程序，恢复现场，开中断，返回主程序。

3 动态内存的三种刷新方式分别是集中式、分散式和异步式。集中式是在一个刷新周期的前一段时间用来进行读写，后一段时间集中进行刷新。缺点是存在死时间。分散式是读写一个周期，刷新一个周期。缺点是效率低。异步式是将刷新周期根据行数分成若干份，在每一份时间内的前一段时间用来读写，再用一个周期刷新一行。它综合了前两者的特点。

4
pc—ar—abus—dbus—dr—ir pc+1

jmp
add
cla
0----ac
ir---ar
Ir--pc--ar
ar—abus—dbus—dr---alu---ac

5 浮点数加法的工作流程为：
（1） 零操作数检查
（2） 对阶操作，由小阶码向大阶码对
（3） 尾数加减
（4） 结果规格化，如果出现阶码溢出，则报告溢出

6 dma是直接内存访问，是一种完全由硬件执行i/o交换的工作方式。在这种方式中，dma控制器从cpu完全接管对总线的控制，数据交换不经过cpu，而直接在内存和i/o设备之间进行。dma方式一般用于高速传送成组数据。Dma控制器将向内存发出地址和控制信号，修改地址，对传送的字的个数计数，并且以中断的方式向cpu报告传送操作的结束。

四 计算题

1 0.10110
1.00011
1.11001 0
1.10010
0.11101
0.01111 1
0.11110
1.00011
0.00001 1
0.00010
1.00011
1.00101 0
2 (32k*8)/(8k*2)=4*4=16
4片为一组，共需要4组。

C P U
2:4
3 （200-50）/（200-40）=15/16

4 每个相斥类的控制信号分别占3，3，4，4，5位。
P字段占3位。
地址部分占7位。
控制存储器的容量应为 27*29位

注：1、教师命题时题目之间不留空白； 2、考生不得在试题纸上答题，教师只批阅答题册正面部分。
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