1、五邑大學期中試卷參考答案學期： 2014 至 2015 學年度 第 1 學期課程：計算機組成原理 課程代號： 0800200使用班級：130801120802 、130803單項選擇題1 .計算機各組成部件的相互連接方式，從早期以運算器為中心，發展到現在的以D為中心。A.控制器B.運算器C,存儲器D. CPU2 .下列不同進位計數制的數中，最大的數是 B 。A . 2B . 8C . 10D. 163 .電子計算機技術在半個世紀中雖有很大的進步，但至今其運行仍遵循著一位科學家提出的基本原理。他就是 D 0A .牛頓B.愛因斯坦C.愛迪生D .馮諾依曼4 . 一個含符號16位的補碼機器數的表示范

2、圍是（且）。A. -215-1 +215-1B. -215 +2 15-1C. -216-1 +2 16-1D. -216 +2 16-15 .采用單符號法判定補碼加減運算溢出的法則是CA.進位是1溢出B.進位是0無溢出C.符號位與次高位進位狀態相同無溢出D.符號位與次高位進位狀態相異無溢出6 . D 。B.最低位出錯A.未出現錯誤C.出現奇數位錯D,未出現錯誤或出現偶數位錯7 .尋址512K X8存儲器所需最少的地址線（ C ）A. 9B.11C. 19D. 218 .靜態RAM的特點是 CA.工作時存儲內容不變B.斷電后存儲內容不變C.不需刷新D.不需電源提供電流9 .主存到cache的映

3、射不需要替換策略的是（ A ）。A.直接映射方式B.全相聯映射方式C.組相聯映射方式D.以上三種映射方式10 .用8K X8存儲芯片組成一個64Kx32的存儲系統，需要芯片（ C ）片A. 8C. 32B. 16D. 64判斷題1 . ， 由許多部件組成,其核心部分是算術邏輯運算單元（ ALU）。2、， 有符號陣列乘法可用無符號陣列乘法和三個求補器實現。3 、 X 在機器運算中減法通常采用減法器來實現。4 、 X 采用先行進位的加法器比采用行波進位的加法器結構簡單。5 、， 當輸入任務數為n時，一個m級流水線的加速比是（m Xn）/（m+n-1）。6 .， 主存的存取時間與Cache的命中率無

4、關。7 .雙端口存儲器在左端口與右端口的地址碼相同情況下會發生讀寫沖突8 .， 相聯存儲器與傳統存儲器的主要區別是前者又叫按內容尋址的存儲器。9 .， 在程序的執彳T過程中，Cache與主存的地址映射是由硬件自動完成的。10 . x采用交叉存儲數據是連續地放在一個存儲模塊中。三、填空題1. CPU執行一段程序時，Cache完成存取的次數為1800次，主存完成存取的 次數為200次，Cache 的命中率 h= （90 ） %。2. 一個五級的流水處理器，當任務飽滿時，它處理 10條指令的加速比是（5）。3. 8位二進制補碼表示整數的最大值為（127） io,最小值為（-128）io。4 .在一個

5、有四個過程段的浮點加法器流水線中，假設四個過程段的時間分別是T1=60ns 、T2=50ns、T3=90ns、T4=80ns 。則加法器流水線的時鐘周期至少為（90 ） ns 05 .某數在計算機中用BCD碼表示為1001 1000 0111 ,其真值為（987）io。6. 一個16KX32位的存儲器，其地址線和數據線的總和是（46）根。7. 一個四路組相聯的Cache共有64塊，主存共有8192塊，每塊32個字。則 主存地址中的主存字塊標記為（9）位，組地址為（4 ）位，字塊內地址為（5）位。四、機器碼填表已知一個數的真值，原碼，反碼或補碼，寫出其余的值及補碼的奇校驗位。真值（二進制）原碼反

6、碼補碼補碼的奇校驗位（1位）57/6411001五、機器定點運算題（10分）設x= - 97 , y =55,均采用8位二進制補碼表示（含1位符號位），按機器補碼加 減法規則計算x+y和x-y,并根據雙符號法判斷計算結果是正常、上溢出或下溢出， 對正常結果還原成十進制數真值。答案x= -97= - 1100001 y = 55=110111x+y補=x+ y補=11 0011111+ 00 0110111=11 101011011 0011111+ ） 00 011011111 1010110雙符號位為11 ,故結果正確,無溢出，真值=-101010= -42x-y補=x+- y 補=11 0

7、011111+ 11 1001001=11 101011011 0011111+ ）11 100100110 1101000雙符號位為10,故結果不正確，下溢出六、機器浮點運算題已知 x= 2 y= 2求：（1）化x,y為標準規格化浮點數格式；（2）按機器浮點數計算步驟計算 x+y o （指數按實際指數計算，不用按754標準+127 ）答案：寫出x, y的浮點表達式：x= 2 100 義 y=2 101 義（十浮點運算 對階：因x階碼小，所以調整x指數向y看齊（即階碼+1 ,尾數右移一位）x=2 101 X尾數相加減x+y=2 101 X+ 2 101 X （+=2 101 義規格化處理x+y

8、=2 011 X溢出檢查-126 <x+y的指數=3 <127 ,沒有溢出7、某計算機主存8MB ,分成4096塊。Cache64KB ,分成和主存同樣大小的塊，地址映像采用直接映像方式，見下圖。求：（1） Cache有多少塊塊號為多少位（2） Cache的塊內地址為多少位（3）設Cache中的主存標記如圖所示，當CPU送出地址為7F1057H 時，能否在Cache命中若送出地址為000000H時，能否在Cache中命中上述兩個地址若不在 Cache中，應映射到Cache中的哪一塊答案：(1)主存塊的容量=8M/4096=8M/4K=8X1024K/4K=2048 字=2K主存有

9、4096 塊=4K=22 X210=212故主存塊號s=12Cache塊的大小與主存塊相同即2K故 Cache 有 64K/2K=32 行=2 5 (塊)Cache行號(塊號)位數為r=5(2) Cache的塊內地址與主存塊內地址位數一致塊的大小=2K=2 X210=211故塊內地址位數w=11(3) 標記位數 tag=s-r=12-5=7按直接英皇社 s-r, r, w三個段長展開內存單元7F1057H的二進制地址7F1057H=1 1 1 1 1 1 10 0 0 1 00 0 0 0 1 0 1 0 1 11由于該地址映射到000Tag即2塊，傍51 2塊的標點封為111 1111 所以

10、命中。對于000000H地址0塊的標記不是0000000所以未命中，應該將內存 0塊映射到Cache的0塊，并且將現在cache 0塊標記1101000 更換為0000000 。000000H=0 0 0 0 0 0 00 0 0 0 00 0 0 0 0 0 0 0 0 00 0八、存儲器設計題(10分)Tag= r=5w=11某機器中，已知配有一個地址空間為 0000H1FFFH 的ROM區域(8KX16)現在再用RAM芯片(8KX8)形成一個16Kx16的RAM區域，起始地址為6000H。假設RAM芯片有片選CS和讀寫R/W信號控制端。CPU地址總線為Ai5Ao,數據總線為Di5Do,讀寫控制信號為R/W ,要求：(1)需用幾片RAM 芯片(8KX8)給出ROM 和RAM 的地址空間分布表。(2)將ROM 和RAM同CPU連接，畫出邏輯圖。解答：(1)存儲芯片數量計算對于系統程序區ROM型存儲芯片，0000H1FFFH ,采用1片8KX16 ROM對于數據區RAM型存儲芯片數量二(16K/8K ) X(16/8)=2(片容量擴展)X 2 (片字長擴展)=4片(2)地址空間分配片內地址A0A12 ,占用13位，高3位A13 , A14,A15 ,用于譯碼地址空