计算机组成原理统考试题分析.pdf

，、单项选择题（国小题,每小题2分,共分）-第1章 计算机系统概论（）第2章运算方法与运算器（）-第3章存储系统（）-第4章指令系统（）L-第5章中央处理机（）L-第6章总线系统（）-第8章I/O系统（1）二、综合应用题（两大题,共同分）43题（时）分析计算题（中断与DMA：涉及第5、6、8章 44题分）设计题（指令周期设计）：涉及第2、3、4、5章第44题解析 1、题目要求(1)插入数据通路图与已知条件入第44题解析妥二C133*mc 7 A年 呂 itiAR)PC上 P0 土M A R t 三洋 znxA cvcv3HM e 三 +M手 Ep c o ln-M A R hzirb 済当 Hup 4n广激44督帮苦、第44题解析 2、分析(1)数据通路组成(运算器、存储器、总线、指令系统、CPU)(2)指令周期、CPU周期、时钟周期的概念(3)机器指令ADD(RI),RO的含义:(RO)+(R1)(R1)(4)指令周期流程图设计(5)指令执行阶段(执行周期)控制信号列表 )(4)指令周期 流程图设廿MAR (PC)MDR-M,PC-(PC)+1 第 1 个CPU周期 IR(MDR)取指周期二;A：执行周期MAR-(R1)MDR-M A-(MDR)AC v-(RO)+(A)第2个CPU周期M(Add)一(MAR)MDR-CAC M-(MDR)第3个CPU周期指令周期流程图（5 指令执行阶段（执行周期）控制信号列表指令执行阶段各节拍功能与有效控制信号列表时钟功能有效控制信号C1MAR7R1).M(Addr)(MAR)(Rlout,MARin,地址线直通GMaia)+Mg MDRMata)krnR,MDR,，aA(MDR)MD卜.A：,0；1AC+(R0)+(A)ROoutt Addt ACin（、M(Addr)JMAR)地址线直通MDR-(AC)ACM.MDR,nC.3M(Data)-MDRw MRnHUB相对I)：Rn)转移K标地址=(PC)+(Rn)请回答下列问题:(1)该指令系统最多可有多少条指令?该计算机 最多有多少个通用寄存器?存储器地址寄存器(MAR)和存储器数据寄存器(MDR)至少各需要多少位?I I一(2)转移指令的目标地址范围是多少?(3)若操作码0010B表示加法操作(助记符为 add),寄存器R4和R5的编号分另为100B和 101B,R4的内容为1234H,R5的内容为 5678H,地址1234H中的内容为5678H,地 址5678H中的内容为1234H,则汇编语句“add(R4),(R5)+”(逗号前为源操作 数,逗号后为目的操作数)对应的机器码是什 么(用十六进制表示)?该指令执行后,哪些 寄存器和存储单元中的内容会改变?改变后的 内容是什么?2011年真题L下列选项中,描述浮点数操作速度指标的 是A.MIPSB.CPI C.IPC M.MFLOPS2 foat型数据通常用IEEE754单精度浮点数 格式表示。若编译器将float型变量X分配在 个32位浮点寄存器FR1中,且x=-825,贝FR1的内容是（）U.C1040000H B.C2420000HC.C1840000H D.C1C20000H3.下列各类存储器中,不采用随机存取方式 的是（）A.EPROM 置,CDROMC.DRAM D.SRAM4.某计算机存储器按字节编址,主存地址空 间大小为64MB,现用4M*8位的RAM芯片 组成32MB的主存储器,则存储器地址寄存 器MAR的位数至少是（）A.22位 B.23位C.25位 D.26位5.偏移寻址通过将某个寄存器内容与一个形 式地址相加而生成有效地址。下列寻址方 式中,不属于偏移寻址方式的是（）A,间接寻址 B,基址寻址C,相对寻址 D,变址寻址6.在系统总线的数据线上,不可能传输的是 IA.指令 B.操作数6握手信号 D,中断类型号7.下列给出的指令系统特点中,有利于实现 指令流水线的是I.指令格式规整且长度一致n.指令和数据按边界对齐存放IIL只有Load/Store指令才能对操作数进行存储访问A.仅 I、ii B,仅 n、IllC.仅 I、III D.I、II、III2012年真题 1.假定基准程序A在某计算机上的运行 时间为100秒,其中90秒为CPU时间,其余为I/O时间。若CPU速度提高 50%,I/O速度不变,则运行基准程序A 所耗费的时间是（）A.55秒B,60秒C,65秒D,70秒 2.假定编译器规定int和short类型长度 占32位和16位,执行下列C语言语句 unsigned short x=65530;unsigned int y=x;得到y的机器数为A.0000 7FFA B.0000 FFFAC.FFFF 7FFA D.FFFF FFFA 3.float类型（即IEEE754单精度浮点数 格式）能表示的最大正整数是（）A.2126-2103 B,2127-2104Q 2i27_2i03 D-2128-2104 4.某计算机存储器按字节编址,采用小端方 式存放数据。假定编译器规定int和short 型长度分别为32位和16位,并且数据按边-界对齐存储。某C语言程序段如下:一structint a;char b;short c;record;record.a=273;若record变量的首地址为0Xc008,则地址 0Xc008中内容及record-C的地址分别为()A-0 x00、OxCOOD B-0 x00、OxCOOEC.0 x11、OxCOOD D.0 x11、OxCOOE 5.下列关于闪存(Flash Memory)的叙述 中,错误的是()A.信息可读可写,并且读、写速度样快B,存储元由MOS管组成,是种半导体存 储器_C,掉电后信息不丢失,是种非易失性存储D,采用随机访问方式,可替代计算机外部存 储器 6.假设某计算机按字编址,Cache有4个 行,Cache和主存之间交换的块为1个字。若Cache的内容初始为空,采用2路组相联 映射方式和LRU替换算法。当访问的主存地 址依次为0,4,8,2,0,6,8,6,4,8时,命中 Cache的次数是（）A.1 B 2 C,3 D,4 7.某计算机的控制器采用微程序控制方式,微指令中的操作控制字段采用字段直接编码 法,共有33个微命令,构成5个互斥类,分别包含、3、12、5和6个微命令,则 操作控制字段至少有（）A.5位 B,6位C.15位 D,33位8.某同步总线的时钟频率为100MH乙 宽度 为32位,地址/数据线复用,每传送一次地 址或者数据占用一个时钟周期。若该总线支持 突发（猝发）传输方式,则一次、主存写总线 事务传输128位数据所需要的时间至少是（A-20ns B-40nsC-50ns D-80ns 9.下列关于USB总线特性的描述中,错 误的是（）A.可实现外设的即插即用和热拔插B,可通过级联方式连接多台外设C,是种通信总线,连接不同外设D,同时可传输2位数据,数据传输率高 10.下列选项中,在I/O总线的数据线上 传输的信息包括（）L I/O接口中的命令字IL I/O接口中的状态字III,中断类型号A.仅I、II B,仅I、IIIC,仅 II、III D.I、II、III 1L响应外部中断的过程中,中断隐指令完 成的操作,除保护断点外,还包括（）关中断II,保存通用寄存器的内容III,形成中断服务程序入口地址并送PCA.仅I、II B,仅I、IIIC,仅 II、III D.I、II、III2013年真题 L某计算机主频为L2 GHz,其指令分为4 类,它们在基准程序中所占比例及CPI如下 表所不。指令类型所占比例CPIA50%2B20%3C10%4D20%5该机的MIPS数是（）A.100 B,200 C,400 D.600 2.某数采用IEEE 754单精度浮点数格式表示 为C640 0000H,则该数的值是（）A,-1,5X213 B,-L5X212C.-0.5xX213 D,-0.5X212=3.某字长为8位的计算机中,已知整型变量XP的机器数分别为刈补=1 1110100,y=10110000。若整型变量z=2*x+y/2,则z的机器数为（）A.11000000 B,0 0100100C.1 0101010 D,溢出 4.用海明码对长度为8位的数据进行检/纠错 时,若能纠正一位错。则校验位数至少为（）A.2 B.3 C,4 D,5 5B某计算机主存地址空间大小为256 MB,按字节编址。虚拟地址空间大小为4 GB,采 用页式存储管理,页面大小为4 KB,TLB（快表）采用全相联映射,有4个页表项,内容 如下表所示。有效位标记页框号 0FF180H0002H 13FFF1H0035H 002FF3H0351H 103FFFH0153H 则对虚拟地址03FFF180H进行虚实地址变换 的结果是（）A.015 3180H B.003 5180HC.TLB缺失 D,缺页 6.假设变址寄存器R的内容为1000H,指令 中的形式地址为2000 H;地址1000H中的内 容为2000H,地址2000H中的内容为3000H，地址3000 H中的内容为4000H,则变址寻 址方式下访问到的操作数是（）A.1000H B.2000HC.3000H D.4000 H 7.某CPU主频为L03 GHz,采用4级指令流 水线,每个流水段的执行需要1个时钟周期。假定CPU执行了 100条指令,在其执行过程中,没有发生任何流水线阻塞,此时流水线的吞 吐率为（）A.0.25X109条扌旨令/秒B.0.97 X 109条指令/秒C.LOX 109条指令/秒D.1.03 X 109条指令/秒 8,下列选项中,用于设备和设备控制器（I/O 接口）之间互连的接口标准是（）A.PCI B.USBC-AGP D-PCI-Express-9.下列选项中,用于提高RAID可靠性的措施有（）I.磁盘镜像II.条带化III,奇偶校验IV,增加Cache机制A.仅I、II B,仅I、IIIC.仅I、III和IV D.仅H、III和IV 10.某磁盘的转速为10000转/分,平均寻道 时间是6 ms,磁盘传输速率是20 MB/s,磁 盘控制器延迟为0.2 ms,读取个4 KB的扇 区所需的平均时间约为（）A-9 ms B.9-4 msC-12 ms D-12-4 ms 11,下列关于中断I/O方式和DMA方式比较的 叙述中,错误的是（）A,中断I/O方式请求的是CPU处理时间,DMA方式请求的是总线使用权B,中断响应发生在一条指令执行结束后,DMA响应发生在个总线事务完成后 C,中断I/O方式下数据传送通过软件完成,DMA方式下数据传送由硬件完成D,中断I/O方式适用于所有外部设备,DMA 方式仅适用于快速外部设备