计算机组成原理考研模拟试题

发布 2022-06-10 15:09:28 阅读 5198

计算机组成原理试题3的答案。

一、选择题(共20分,每题1分)

1.c 2.d 3.b 4.c 5.b 6.d 7.c

8.c 9.c 10.b 11.b 12.b 13.b 14.c

15.a 16.a 17.b 18.b 19.a 20.a

二、填空(共20分,每空1分)

1.a.231(1-2-17) b.2-33 c.-231 d.2-31(-2-1-2-17)

2.a.基地址 b.偏移量 c.偏移量 d.基地址。

3.a.访存冲突 b.相关问题。

4.a.机器字长 b.运算速度。

5.a.cpu b.主存 c.与cpu速度 d.缓存中数据的命中率。

6.a.pc内容 b.寄存器内容 c.硬件自动(或中断隐指令)d.软件编程。

三、名词解释(共10分,每题2分)

1.微程序控制。

答:采用与存储程序类似的方法来解决微操作命令序列的形成,将一条机器指令编写成一个微程序,每一个微程序包含若干条微指令,每一条指令包含一个或多个微操作命令。

2.存储器带宽。

答:每秒从存储器进出信息的最大数量,单位可以用字/秒或字节/秒或位/秒来表示。

3.risc

答:risc是精简指令系统计算机,通过有限的指令条数简化处理器设计,已达到提高系统执行速度的目的。

4.中断隐指令及功能。

答:中断隐指令是在机器指令系统中没有的指令,它是cpu在中断周期内由硬件自动完成的一条指令,其功能包括保护程序断点、寻找中断服务程序的入口地址、关中断等功能。

5.机器字长。

答:cpu一次能处理的数据位数,它与cpu中寄存器的位数有关。

四、(共5分)

计算题答:x、y在机器中以补码表示为(1分)

[x]补 = 00,10; 00.1101

[y]补 = 00,01; 00.1011

对阶 (2分)

j]补 = jx]补- [jy]补。

即△j = 1,表示y的阶码比x的阶码小1,因此将y的尾数向右移1位,阶码相应加1,即。

这时的阶码与[x]补的阶码相等,阶差为0,表示对阶完毕。

求和 (2分)

即[x+y]补 = 00,10; 01.0010

右规(1分)

运算结果两符号位不等,表示尾数之和绝对值大于1,需右规,即将尾数之和向右移1位,阶码加1,故得。

[x+y]补 = 00,11; 00.1001

则 x+y = 0.1001×211

五、简答题(共20分)

1.(4分)答:

总线在完成一次传输周期时,可分为四个阶段:

申请分配阶段:由需要使用总线的主模块(或主设备)提出申请,经总线仲裁机构决定下一传输周期的总线使用权授于某一申请者;(1分)

寻址阶段:取得了使用权的主模块,通过总线发出本次打算访问的从模块(或从设备)的存储地址或设备地址及有关命令,启动参与本次传输的从模块;(1分)

传数阶段:主模块和从模块进行数据交换,数据由源模块发出经数据总线流入目的模块;(1分)

结束阶段:主模块的有关信息均从系统总线上撤除,让出总线使用权。(1分)

2.(6分,每写出一种给1分,最多6分)

答:针对存储器,采用高速芯片。

针对存储器,可以采用cache-主存层次的设计和管理提高整机的速度;

针对存储器,可以采用多体并行结构提高整机的速度;

针对控制器,可以通过指令流水设计技术提高整机的速度;

针对控制器,可以通过超标量设计技术提高整机的速度;

针对运算器,可以对运算方法加以改进,如两位乘,或用快速进位链;

针对i/o系统,可以运用dma技术不中断现行程序,提高cpu的效率。

3.(5分)答:(每写对一个屏蔽字1分)

设屏蔽位为“1”时表示对应的中断源被屏蔽,屏蔽字排列如下:

4.(5分)答:

1) 一地址指令格式为(1分)

op 操作码字段,共7位,可反映120种操作;

m 寻址方式特征字段,共2位,可反映4种寻址方式;

a 形式地址字段,共16 – 7 – 2 = 7位 (1分)

2) 直接寻址的最大范围为27 = 128 (1分)

3) 由于存储字长为16位,故一次间址的寻址范围为216 = 65536 (1分)

4) 相对寻址的位移量为 – 64 ~ 63 (1分)

六、 (共15分)问答题。

1.(8分)答:

假设进栈操作是先修改堆栈指针后存数,则出栈操作是先读数后修改堆栈指针。

1)完成中断返回指令组合逻辑控制的微操作命令及节拍安排(4分)

取指阶段。t0 pc→mar,1→r

t1 m(mar) →mdr,(pc) +1→pc

t2 mdr→ir,op(ir) →id

执行阶段。t0 sp→mar,1→r

t1 m(mar) →mdr

t2 mdr→pc,(sp) +1→sp

2)完成中断返回指令微程序控制的微操作命令及节拍安排(4分)

取指阶段。t0 pc→mar,1→r

t1 ad(cmdr) →cmar

t2 m(mar) →mdr,(pc) +1→pc

t3 ad(cmdr) →cmar

t4 mdr→ir

t5 op(ir) →微地址形成部件→cmar

执行阶段。t0 sp→mar,1→r

t1 ad(cmdr) →cmar

t2 m(mar) →mdr

t3 ad(cmdr) →cmar

t4 mdr→pc,(sp) +1→sp

t5 ad(cmdr) →cmar

2.(7分)答:dma方式接口电路的基本组成框图如下:(3分)

以数据输入为例,具体操作如下:(4分)

从设备读入一个字到 dma 的数据缓冲寄存器 br 中,表示数据缓冲寄存器“满”(如果i/o 设备是面向字符的,则一次读入一个字节,组装成一个字);

设备向dma接口发请求(dreq);

dma接口向cpu申请总线控制权(hrq);

cpu发回hlda信号,表示允许将总线控制权交给dma接口;

将dma主存地址寄存器中的主存地址送地址总线;

通知设备已被授予一个 dma 周期(dack),并为交换下一个字做准备;

将dma数据缓冲寄存器的内容送数据总线;

命令存储器作写操作;

修改主存地址和字计数值;

判断数据块是否传送结束,若未结束,则继续传送;若己结束,(字计数器溢出),则向cpu申请程序中断,标志数据块传送结束。

七、设计题(共10分)

2)根据地址范围的容量以及该范围在计算机系统中的作用,选择存储芯片。

由6000h~67ffh系统程序区的范围,应选1片2k×8位的rom(1分)

由6800h~6bffh用户程序区的范围,应选2片1k×4位的ram芯片(1分)

3)存储芯片的片选逻辑图(6分)

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