石大远程在线考试——《计算机组成原理》ABC卷

中国石油大学（北京）远程教育学院

期末考试

《计算机组成原理》试卷A

学习中心：_______姓名：________学号：_______ 

关于课程考试违规作弊的说明

1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。 

2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。

3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。

试卷选题说明

请按照学号尾数选答试卷:

学号尾号为0、1、2、3的同学做A卷 

学号尾号为4、5、6的同学做B卷

学号尾号为7、8、9的同学做C卷

一、选择题（共20分，每小题2分）

1．float 类型（即IEEE754单精度浮点数格式）能表示的最大正整数是______。

A. 2126－2103     B. 2127－2104      C. 2127－2103     D. 2128－2104

2．定点 16 位字长的字，采用原码形式表示时，一个字所能表示的整数范围是____ 。

A． -32767——+32767   B． -32768——+32767

C． -32769——+32768   D． -32768——+32768

3．如果浮点数用补码表示，则判断下列哪一项的运算结果是规格化数______。

A. 1.11000  B. 0.01110    C. 0.01010  D. 1.01010

4． -19/64 的补码表示是______。

A.1.101101  B.1.011111   C.1.000001   D.0.011101

5. 相对寻址方式中，操作数的有效地址等于____ 。

A． 基址寄存器内容加上形式地址(位移量)

B． 变址寄存器内容加上形式地址

C． 堆栈指示器内容加上形式地址

D． 程序计数器内容加上形式地址

6. 程序控制类指令的功能是______。

A.进行算术运算和逻辑运算  B.进行主存与 CPU 之间的数据传送

C.进行 CPU 和 I/O 设备之间的数据传送   D.改变程序执行的顺序

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微指令编写的微程序来解释执行

C. 每一条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

8． CPU 内通用寄存器的位数取决于_____。

A.存储器容量 B.机器字长 C.指令的长度 D.CPU 的管脚数

9. 采用虚拟存储器的主要目的是______。

A.提高主存储器的存取速度

B.扩大主存储器的存储空间，并能进行自动管理和调度

C.提高外存储器的存取速度

D.扩大外存储器的存储空间

10．周期挪用方式常用于______方式的输入/输出中 。

A．DMA   B．中断   C．程序传送   D．通道

二、简答题（共30分，每小题3分）

1.冯诺依曼计算机体系结构的基本思想是什么？按此思想设计的计算机硬件系统应由哪些部件组成？它们各起什么作用？

2．一个定点数有哪两部分组成，根据小数位置的不同，定点数有哪两种表示方法

3. 为提高运算器的运行速度，可采用哪几种并行技术措施

4. 什么是指令周期

5. 什么是微程序

6. 解释流水线

7．主存储器性能的主要参数有哪些

8．简述虚拟存储器的工作原理

9．总线上的信息传送方式主要有哪两种

10．比较 DMA 和中断

三、应用题（共50分）

1.（8分）计算：已知 x=0.10011， y= -0.10101，求：

（1） x补， y补

（2）用补码计算 x-y，同时指出结果是否溢出

2.（7分）设机器字长16位，指令格式如下所示，OP为操作码字段，试分析指令格式特点。

15          12  11           9 8            6 5            3  2            0

OP 寻址方式 寄存器 寻址方式 寄存器

3.（8分）解释流水线中都有哪些主要问题，其中数据相关有哪几种，举一例说明。

4.（12分）已知某 8 位机的主存采用半导体存储器，地址码为 18 位，若使用 4K×4 位 RAM 芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用模块条的形式，问：

（1） 若每个模块为 32K×8 位，共需几个模块条？

（2） 每个模块内共有多少片 RAM 芯片？

（3） 主存共需多少 RAM 芯片？ CPU 如何选择各模块条？

5.（15分）某机有8条微指令I1-I8，每条微指令所包含的微指令控制信号如表所示，a-j分别对应10种不同性质的微命令信号，假设一条微指令的控制字段为8位，请安排微指令的控制字段格式。

        

微指令 微命令信号

a b c d e f g h i j

I1 √ √ √ √ √

I2 √ √ √ √

I3 √ √

I4 √

I5 √ √ √ √

I6 √ √ √

I7 √ √ √

I8 √ √ √

中国石油大学（北京）远程教育学院

期末考试

《计算机组成原理》试卷B

学习中心：_______姓名：________学号：_______ 

关于课程考试违规作弊的说明

1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。 

2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。

3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。

试卷选题说明

请按照学号尾数选答试卷:

学号尾号为0、1、2、3的同学做A卷 

学号尾号为4、5、6的同学做B卷

学号尾号为7、8、9的同学做C卷

一、选择题（共20分，每小题2分）

1．假定编译器规定int和short类型长度分别为32位和16位，执行下列C语言语句：

unsigned short x=65528;

unsigned int y=x;

得到y的机器数为: ______。

A. 0000 FFF9H      B.0000 FFF8H      C. FFFF 7FF8H      D.FFFF FFFAH

2．如果浮点数用补码表示，则判断下列哪一项的运算结果是规格化数______。

A. 1.11000  B. 0.01110    C. 0.01010  D. 1.01010

3．定点 16 位字长的字，采用原码形式表示时，一个字所能表示的整数范围是______ 。

A． -32767——+32767   B． -32768——+32767

C． -32769——+32768   D． -32768——+32768

4． -17/32 的补码表示是______。

A.1.01111  B.1.01101   C.1.00001   D.0.11101

5. 变址寻址方式中，操作数的有效地址等于____ 。

A． 基址寄存器内容加上形式地址(位移量)

B． 变址寄存器内容加上形式地址

C． 堆栈指示器内容加上形式地址

D． 程序计数器内容加上形式地址

6. 以下叙述中正确描述的句子是： ______。

A. 同一个 CPU 周期中，可以并行执行的微操作叫相容性微操作

B. 同一个 CPU 周期中，不可以并行执行的微操作叫相容性微操作

C. 同一个 CPU 周期中，可以并行执行的微操作叫相斥性微操作

D. 同一个 CPU 周期中，不可以并行执行的微操作叫相斥性微操作

7. 用某个寄存器中操作数的寻址方式称为______寻址。

A. 直接   B. 间接   C. 寄存器直接   D. 寄存器间接

8. 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外，另一个常需采用______。

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

9．主存储器和CPU之间增加cache的目的是______。

A.解决CPU和主存之间的速度匹配问题     B.扩大主存贮器的容量

C.扩大CPU中通用寄存器的数量           D.既扩大主存的容量，又扩大CPU

10． 中断向量地址是______。

A．子程序入口地址                B．中断服务程序入口地址

C．中断服务程序入口地址指示器    D．例行程序入口地址

二、简答题（共30分，每小题3分）

1. 计算机系统的层次结构包含哪几部分，哪几部份属于硬件

2．一个定点数有哪两部分组成，根据小数位置的不同，定点数有哪两种表示方法

3. 数的真值变成机器码可采用哪几种表示方法

4. 为提高运算器的运行速度，可采用哪几种并行技术措施

5. 在进行浮点数的加减法运算中需要完成的步骤

6．比较查询和中断

7．中断处理过程分成哪两个阶段,各完成哪些任务

8．DMA 的工作方式有哪几种？各自的特点是什么？

9．总线由哪几部分组成？

10．给出cache的命中率h、平均访问时间ta、访问效率e的表达式并分析

三、应用题（共50分）

1．(10分)设机器字长16位，指令格式如下所示，OP为操作码字段，试分析指令格式特点。

       15    10     9     8          7   6           5   4            0  

          

2．(10分)用 16K×8 位的 DRAM 芯片构成 64K×32 位的存储器，设存储器的读/写周期为 0.5µs，CPU 在 1µs 内至少要访问一次，问采用哪种刷新方式比较合理？对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间是多少（只考虑一片 16K×8 位的 DRAM 芯片）？

3．(10分)现有一十进制数表示为 x = -27/64，y = 22/64，问：

（1）x，y 的8位补码表示

（2）x - y 是否溢出

4．（10分）假设某机有48条指令，平均每条指令由4条微指令组成，其中有一条取指微指令是所有指令公用的，已知微指令长度为32位，控制微程序转移的条件共3个，请问：

（1）估算控制存储器容量

（2）微指令的三个字段分别应为多少位？

（3）画出一种对应的微程序控制器的原理性框图

5． (10分)解释中断处理过程，并用图示说明。

中国石油大学（北京）远程教育学院

期末考试

《计算机组成原理》试卷C

学习中心：_______姓名：________学号：_______ 

关于课程考试违规作弊的说明

1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。 

2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。

3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。

试卷选题说明

请按照学号尾数选答试卷:

学号尾号为0、1、2、3的同学做A卷 

学号尾号为4、5、6的同学做B卷

学号尾号为7、8、9的同学做C卷

一、选择题（共20分，每小题2分）

1．浮点数加、减运算过程一般包括对阶、尾数运算、规格化、舍入和溢出等步骤。设浮点数的阶码和尾数均采用补码表示，且位数分别为5位和7位（均含2位符号位）。若有两个数X=27×29/32，Y=25×5/8，则用浮点加法计算X+Y的最终结果是______。

   A.00111 1100010    B.00111 0100010

   C.01000 0010001    D.发生溢出

2．如果浮点数用补码表示，则判断下列哪一项的运算结果是规格化数______。

A. 1.11000  B. 0.01110    C. 0.01010  D. 1.01010

3．定点 16 位字长的字，采用补码形式表示时，一个字所能表示的整数范围是______ 。

A． -32767——+32767   B． -32768——+32767

C． -32769——+32768   D． -32768——+32768

4． -39/64 的补码表示是______。

A.1.101101  B.1.011001   C.1.000001   D.0.011101

5. 基址寻址方式中，操作数的有效地址等于____ 。

A． 基址寄存器内容加上形式地址(位移量)

B． 变址寄存器内容加上形式地址

C． 堆栈指示器内容加上形式地址

D． 程序计数器内容加上形式地址

6. 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微指令编写的微程序来解释执行

C. 每一条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

7. 程序控制类指令的功能是______。

A.进行算术运算和逻辑运算  B.进行主存与 CPU 之间的数据传送

C.进行 CPU 和 I/O 设备之间的数据传送   D.改变程序执行的顺序

8. 采用虚拟存储器的主要目的是______。

A.提高主存储器的存取速度

B.扩大主存储器的存储空间，并能进行自动管理和调度

C.提高外存储器的存取速度

D.扩大外存储器的存储空间

9．某机字长32位，存储容量256MB，若按字编址，它的寻址范围是______。

    A. 1M   B. 512KB    C. 64M    D. 256KB

10．（2分）主存储器和CPU之间增加cache的目的是______。

A.解决CPU和主存之间的速度匹配问题     B.扩大主存贮器的容量

C.扩大CPU中通用寄存器的数量           D.既扩大主存的容量，又扩大CPU

二、简答题（共30分，每小题3分）

1. 什么是流水线

2．DRAM需要刷新的原因

3. 解释指令周期

4. 为提高运算器的运行速度，可采用的并行技术有哪些

5. 指令格式包含哪两部分

6. 什么是堆栈

7. 解释微程序

8．中断处理过程分成哪两个阶段,各完成哪些任务

9．DMA 的工作方式有哪几种？各自的特点是什么？

10．总线由哪几部分组成？

三、应用题（共50分）

1.（10分）已知某 8 位机的主存采用半导体存储器，地址码为 18 位，若使用 4K×4 位 RAM 芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用模块条的形式，问：

（1） 若每个模块为 32K×8 位，共需几个模块条？

（2） 每个模块内共有多少片 RAM 芯片？

（3） 主存共需多少 RAM 芯片？ CPU 如何选择各模块条？

2．(10分)现有一十进制数表示为 x = -27/64，y = 22/64，问：

（1）x，y 的8位补码表示

（2）x - y 是否溢出

3.（10分）设机器字长16位，指令格式如下所示，OP为操作码字段，试分析指令格式特点。

15          12  11           9 8            6 5            3  2            0

OP 寻址方式 寄存器 寻址方式 寄存器

4．（15分）假设某机有55条指令，平均每条指令由4条微指令组成，其中有一条取指微指令是所有指令公用的，已知微指令长度为32位，控制微程序转移的条件共5个，请问：

（1）估算控制存储器容量

（2）微指令的三个字段分别应为多少位？

（3）画出一种对应的微程序控制器的原理性框图

5.（5分）分析流水线中的主要问题。