北京邮电大学计算机组成原理(第四版)自测试题库-试卷四

本科生期末试卷（四）一、选择题（每小题2分，共30分）1运算器的核心功能部件是（）。A数据总线BALUC状态条件寄存器D通用寄存器2某单片机字长32位，其存储容量为4MB。若按字编址，它的寻址范围是（）。A1MB4MBC4MD1MB3某SRAM芯片，其容量为1M×8位，除电源和接地端外，控制端有E和R/W#，该芯片的管脚引出线数目是（）。A20B28C30D324双端口存储器所以能进行高速读/写操作，是因为采用（）。A高速芯片B新型器件C流水技术D两套相互独立的读写电路5单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数以外，另一个数常需采用（）。A堆栈寻址方式B立即寻址方式C隐含寻址方式D间接寻址方式6为确定下一条微指令的地址，通常采用断定方式，其基本思想是（）。A用程序计数器PC来产生后继微指令地址B用微程序计数器µPC来产生后继微指令地址C通过微指令顺序控制字段由设计者指定或由设计者指定的判别字段控制产生后继微指令地址D通过指令中指定一个专门字段来控制产生后继微指令地址7微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是（）。A每一条机器指令由一条微指令来执行B每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行C一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行D一条微指令由若干条机器指令组成8CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是（）。A地址寄存器B程序计数器C指令寄存器D通用寄存器9某寄存器中的数值为指令码，只有CPU的（）才能识别它。A指令译码器B判断程序C微指令D时序信号10为实现多级中断，保存现场信息最有效的方法是采用（）。A通用寄存器B堆栈C主存D外存11采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据，就要占用一个（）的时间。A指令周期B机器周期C存储周期D总线周期12将IEEE1394串行标准接口与SCSI并行标准接口进行比较，指出下面陈述中不正确的项是（）。A前者数据传输率高B前者数据传送的实时性好C前者使用6芯电缆，体积小D前者不具有热插拔能力13下面陈述中，不属于虚存机制要解决的问题项是（）。A调度问题B地址映射问题C替换与更新问题D扩大物理主存的存储容量和字长14进程从运行状态转入就绪状态的可能原因是（）。A被选中占有处理机时间B等待某一事件发生C等待的事件已发生D时间片已用完15安腾处理机的一组指令中，可以并行执行的指令是（）。AId8r1=[r3]Baddr6=r8,r9CSUBr3=r1,r4Daddr5=r3,r7二、简答题（每小题8分，共16分）1PCI总线中三种桥的名称是什么？简述其功能。2某机字长32位，定点表示时，最高位为符号位，浮点表示时，阶码占10位，尾数占22位（各包含一位符号位），（要求用补码考虑数的大小）请回答下列问题：(1)带符号定点小数的表示范围是多少？(2)浮点表示时，负数的表示范围是多少？三、设计题（14分）现只有“2输入与非门”和“异或门”两种器件，它们的延迟时间分别为20ns和40ns，请设计一个行波（串行）进位加法器。(1)列出1位全加器真值表。(2)画出加法器逻辑电路图（只画最低2位），规定输入、输出均为原变量。(3)设加法器为32位，计算求和运算的最长时间。(4)修改(2)的逻辑图，使加法器也能实现减法运算。四、分析题（12分）1某计算机存储器按字节寻址，设主存容量为512KB，Cache容量为16KB，每块有16个字，每字32位。(1)若Cache采用直接映射方式，请给出主存地址字段中各段的位数。(2)若Cache采用四路组相联映射，请给出主存地址字段中各段的位数。2某计算机的存储器系统采用L1、L2Cache和主存3级分层结构，访问第一级命中率95％，访问第二级命中率50％，其余50％访问主存。假定访问L1Cache需要1个时钟周期，访问L2Cache和主存分别需要10个和100个时钟周期。问：平均需要多少个时钟周期？五、分析题（12分）一种二进制RS型32位的指令结构如下：其中OP为操作码字段，X为寻址模式字段，D为偏移量字段，其寻址模式定义为有效地址E算法及说明列表如下：(1)该指令格式规定最多有多少条指令？通用寄存器有多少个？字长多少？(2)请写出6种寻址方式的名称。(3)若PC字长32位，可寻址的主存空间有多大？六、设计题（16分）CPU的数据通路如图1所示。运算器中R0～R3为通用寄存器，DR为数据缓冲寄存器，PSW为状态字寄存器。D-cache为数据存储器，I-cache为指令存储器，PC为程序计数器（具有加1功能），IR为指令寄存器。单线箭头信号均为微操作控制信号（电位或脉冲），如LR0表示读出R0寄存器，SR0表示写入R0寄存器。机器指令“LDA(R3),R0”实现的功能是：以（R3）的内容为数存单元地址，读出数存该单元中数据至通用寄存器R0中。请画出该取数指令周期流程图，并在CPU周期框外写出所需的微操作控制信号。（一个CPU周期有T1～T4四个时钟信号，寄存器打入信号必须注明时钟序号）