?計(jì)算機(jī)組成原理2018年4月真題試題(02318)

計(jì)算機(jī)組成原理2018年4月真題試題及答案解析(02318)

計(jì)算機(jī)組成原理2018年4月真題試題及答案解析(02318)，本試卷總公共150分鐘。

一、單項(xiàng)選擇題

(本大題共10小題，每小題1分，共10分)在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的。請(qǐng)將其代碼填寫(xiě)在題后的括號(hào)內(nèi)。錯(cuò)選、多選或未選均無(wú)分。

1.計(jì)算機(jī)中的U盤(pán)屬于( )

A.運(yùn)算器
B.控制器
C.內(nèi)存
D.外存

2.下列軟件中不屬于系統(tǒng)軟件的是( )

A.操作系統(tǒng)
B.語(yǔ)言處理系統(tǒng)
C.文字處理軟件
D.數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

3.IEEE754單精度(32位)浮點(diǎn)數(shù)格式中指數(shù)的偏移常數(shù)為( )

A.127
B.128
C.1023
D.1024

4.若十進(jìn)制數(shù)為-100，則其對(duì)應(yīng)的8位補(bǔ)碼[X]補(bǔ)為( )

A.01100100
B.11100100
C.10011100
D.1001101l

5.采用寄存器直接尋址方式的操作數(shù)在( )

A.指令中
B.通用寄存器中
C.內(nèi)存中
D.外存中

6.MIPS計(jì)算機(jī)的匯編指令“Iw$s1，200($s2)”的功能是( )

A.$s1=Memory[$s2+200]
B.$s2=Memory[$s1+200]
C.$s1=Memory[$s2]+200
D.$s2=Memory[$s1]+200

7.微程序存放在( )

A.主存儲(chǔ)器中
B.控制存儲(chǔ)器中
C.高速緩存中
D.外存儲(chǔ)器中

8.—個(gè)16MB的主存儲(chǔ)器，按字節(jié)編址需要地址線(xiàn)( )

A.14條
B.24條
C.34條
D.44條

9.在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)中，速度最快的是( )

A.硬盤(pán)
B.寄存器
C.高速緩存
D.主存

10.在浮點(diǎn)數(shù)的乘法中，乘積的尾數(shù)規(guī)格化后，小數(shù)點(diǎn)左邊兩位是( )

A.00
B.01
C.10
D.11

二、填空題

本大題共15空，每空1分，共15分。

11.MIPS指令流水線(xiàn)數(shù)據(jù)通路通常包括取指、譯碼、       、         、        和五段流水線(xiàn)。

12.Cache行和主存塊之間的映射方式有_____、_____和_____三種。

13.磁盤(pán)的平均存取時(shí)間由_____、_____和_____三部分構(gòu)成。

14.CPU的數(shù)據(jù)通路的時(shí)鐘周期長(zhǎng)度包括Clk—to-Q時(shí)間(也叫鎖存延遲)、所有操作元件中最長(zhǎng)操作延遲時(shí)間、_____和_____等四個(gè)部分。

15.I/O端口的編址方式有_____和_____兩種方式。

16.在Intel處理器中將外部中斷分為_(kāi)____中斷和_____中斷兩類(lèi)。

三、名詞解釋題

(本大題共5小題，每小題3分，共15分)

21.標(biāo)志寄存器

22.總線(xiàn)寬度

23.隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM

24.微地址

25.DMA控制器

四、簡(jiǎn)答題

(本大題共4小題，每小題5分，共20分)請(qǐng)?jiān)诖痤}卡上作答。

31.試說(shuō)明在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次化結(jié)構(gòu)中,最終用戶(hù)、應(yīng)用程序員、系統(tǒng)管理員和系統(tǒng)程序員分別與操作系統(tǒng)、匯編程序、編譯程序和應(yīng)用程序這四個(gè)程序的哪一個(gè)相對(duì)應(yīng)?

32.漢字字符的編碼有哪三類(lèi)?簡(jiǎn)述各類(lèi)編碼的作用,并分別列舉一個(gè)實(shí)際的編碼。

33.在浮點(diǎn)數(shù)加減法中對(duì)階的目的是什么?對(duì)階原則是什么?

34.試比較變址尋址方式和基址尋址方式的異同。

五、計(jì)算題

本大題共3小題,第26、27小題各6分,第28小題4分,共16分。

41.某計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘周期為2.5ns,指令集中有A~D四種不同類(lèi)型的指令,這四類(lèi)指令的平均CPI分別為3、2、4、5。某高級(jí)語(yǔ)言程序P經(jīng)兩個(gè)不同版本的編譯程序，編譯成了兩種不同的指令序列X1和x2，兩個(gè)指令序列包含的指令情況如下表所示：(1)該計(jì)算機(jī)的峰值MIPS是多少?(2)X1和X2的執(zhí)行時(shí)間分別是多少?(3)X1和X2的平均CPI分別是多少?

42.將十進(jìn)制數(shù)20.59375轉(zhuǎn)換為IEE754的單精度(32位)浮點(diǎn)數(shù)格式，要求最后格式用十六進(jìn)制數(shù)表示。注：IEE754單精度浮點(diǎn)數(shù)的計(jì)數(shù)公式為(-1)⁵×1.f×2^e-127

43.PCI-Express ×8輸入輸出傳輸總線(xiàn)具有8個(gè)通路,每個(gè)通路都有發(fā)送和接收兩個(gè)方向的傳送信號(hào)線(xiàn),發(fā)送和接收的速率都為25Gb/s,數(shù)據(jù)在傳送時(shí),每個(gè)有效信息字節(jié)被轉(zhuǎn)換成10bit后進(jìn)行傳輸,試計(jì)算該總線(xiàn)傳輸有效信息的總帶寬,要求單位為GB/s

六、綜合題

(本大題共2小題，每小題12分，共24分)

51.某計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)16位,采用16位定長(zhǎng)指令格式,部分?jǐn)?shù)據(jù)通路結(jié)構(gòu)如圖所示。假設(shè)MAR的輸出一直處于使能狀態(tài)。(1)邏輯指令“ANDR1,R2”在執(zhí)行階段需要多少個(gè)節(jié)拍?(2)寫(xiě)出每個(gè)節(jié)拍的功能和有效控制信號(hào)注:該指令功能為R1的內(nèi)容與R2的內(nèi)容執(zhí)行邏輯“與”運(yùn)算,結(jié)果送入R1中。

52.某計(jì)算機(jī)主存地址空間大小16MB,按字節(jié)編址。主存與Cache之間采用直接映射方式,塊大小為512字節(jié)。 Cache數(shù)據(jù)區(qū)大小為16KB。(1)該cache共有多少行(2)主存地址需多少位?如何劃分?要求說(shuō)明每個(gè)字段的含義、位數(shù)和在主存地址中的位置。