《计算机组成原理》山东大学20春A卷

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发表于 2020-1-21 09:44:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
《计算机组成原理》模拟题1
一、名词解释
1.总线 2.指令系统  3.微指令    4.溢出
二、填空题
1.按冯·诺依曼设计原则,其硬件是由()、()、()、()和()组成。
2.计算机系统是由()和()两大部分构成。
    3.计算机最主要的三大性能指标是()、()、和()。
    4.一个完善的指令系统应满足()、()、()、和()的要求。
5.堆栈的硬件是由()和()构成,存取是按()原则。   
6.通常控制器的设计可分为()和(),前者采用的核心器件是(),后者采用的核心器件是()。
7.主机与外设的连接方式有()、()和()。
8.目前在微型机中主机与外设广泛采用的信息交换方式是()和()。
三、简答题
1.简述中断的处理过程。它与程序查询方式有何不同点?
2.按通道的工作方式,通道分哪几类?简述其特点。
3.画图说明存储系统的层次结构,并说明各种存储器的特点。
参考答案:
1.答案要点:中断的处理过程大致可分为五个步骤:
中断请求 2)中断排队  3)中断响应  4)中断处理  5)中断返回
与程序查询方式的不同点:
1)在程序中断方式下,CPU和外设可并行工作;而程序查询方式下,CPU与外设是串行工作的。
2)程序中断方式适合于对外界随机事件的处理。而程序查询方式不具备这样的 能力。
2.答案要点:按通道的工作方式,通道可分为字节多路通道、选择通道和数组多路通道三种类型。
特点:字节多路通道:1)有多个子通道,设备间可(分时)并行操作。2)数据以字节为单位交叉传送。3)适合于连接大量的低速设备。
选择通道:1)被选中的外设采用独占方式使用通道。2)数据以成组(数据块)方式进行传输。3)适合于连接高速外设。
数组多路通道:是将前二者的优点结合在一起的一种通道结构。数组多路通道含有多个子通道,可同时执行多个通道程序,数据以成组方式进行传送。既具有多路并行操作能力,又有很高的数据传输率,可用来连接多台中高速的外设。
3.答案要点:存储系统的层次结构如图所示: 存储器的特点:1)高速缓存:存放当前要执行的程序和数据。速度快,可与CPU速度匹配;存储容量较小。成本高。
2)主存储器:存放正在执行的程序和数据,CPU可直接访问,容量较大,速度较高,每位价格介于高速缓存和辅存之间。
3)辅助存储器:存放当前暂不参与运行的程序和数据文件,CPU不能直接访问;容量极大而速度较低,单位成本低。
四、计算题
已知x = -0.10101,y = +0.11011,符号用双符号位表示。
求  1.[X ]原=? [Y]原=?
2.[X ]补=? [Y]补=?
3.[X+Y]补 =?  [X-Y]补 =? 并分别讨论其溢出情况。
1)写出补码一位乘的运算步骤。
2)与原码乘法运算有何不同?
3)写出补码乘法运算器的基本部件。
参考答案:
已知x = -0.10101,y = +0.11011,符号用双符号位表示。
答案要点:1.[X ]原=11.10101     [Y]原=00.11011
2.[X ]补=11.01011     [Y]补=00.11011
3.[X+Y]补 =[X ]补 +[Y]补= 11.01011+00.11011=00.00110 结果的两个符号位相同,无溢出。
[X-Y]补 =[X ]补 +[-Y]补= 11.01011+11.00101=10.10000结果的两个符号位不相同,为10,产生下溢。
2)与原码乘法运算有何不同?
答案要点:① 补码乘法:运算结果的符号位无需单独处理;而原码乘法:结果的符号位需单独处理。
② 原码乘法:位于乘数寄存器末位的乘数作为判断位;而补码乘法则是以乘数寄存器最末两位作判断位。
③ 若乘数的有效尾数n位。原码乘法须做n次加法,n次移位;而补码乘法则需n+1次加法,n次移位。
3)写出补码乘法运算器的基本部件。
答案要点:所用的基本部件:① 存放部分积累加和的寄存器;② 存放乘数(具备移位功能)和被乘数的寄存器;③加法器;④ 移位器;⑤ 计数器。五、设计题
采用32K×32 的RAM芯片,构成128K×64的存储器。
画出存储器的逻辑框图。
图中标明信号线的种类、方向、条数。
参考答案:
答案要点:图略
六、综合应用题
在模型机的数据通路上,对于指令ADD X(R1),(R2)+,回答下列问题:
1.写出指令的执行流程。
2.写出目的周期的全部数据通路。
参考答案:
答案要点:1、2)指令的执行流程及目的周期的数据通路:

FT0:M→MBR→IR
             ↓
FT1:PC+1→PC
             ↓
ST0:PC→MAR
             ↓
ST1:M→MBR→C
             ↓
ST2:PC+1→PC       
                 ↓
ST3:C+R1→MAR
                 ↓
ST4:M→MBR→C
                 ↓
DT0:R2→MAR    ;R2→A选择器,S0-3,M,DM,CPMAR
                 ↓
DT1:M→MBR→D ;R/W,SMBR,MBR→B选择器,S0-3,M,DM,CPD
                 ↓
DT2:R2+1→R2     ;R2→A选择器,S0-3,M,C0,DM,CPR2
                 ↓
ET0:C+D→MBR
                 ↓
ET1:MBR→M
                 ↓
ET2:PC→MAR www.ap5u.com
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