计算机组成原理2018年4月真题试题(02318)

计算机组成原理2018年4月真题试题及答案解析(02318)

计算机组成原理2018年4月真题试题及答案解析(02318)，本试卷总公共150分钟。

一、单项选择题

(本大题共10小题，每小题1分，共10分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的。请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

1.计算机中的U盘属于( )

A.运算器
B.控制器
C.内存
D.外存

2.下列软件中不属于系统软件的是( )

A.操作系统
B.语言处理系统
C.文字处理软件
D.数据库管理系统

3.IEEE754单精度(32位)浮点数格式中指数的偏移常数为( )

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

4.若十进制数为-100，则其对应的8位补码[X]补为( )

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

5.采用寄存器直接寻址方式的操作数在( )

A.指令中
B.通用寄存器中
C.内存中
D.外存中

6.MIPS计算机的汇编指令“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.主存储器中
B.控制存储器中
C.高速缓存中
D.外存储器中

8.—个16MB的主存储器，按字节编址需要地址线( )

A.14条
B.24条
C.34条
D.44条

9.在计算机的存储器层次结构中，速度最快的是( )

A.硬盘
B.寄存器
C.高速缓存
D.主存

10.在浮点数的乘法中，乘积的尾数规格化后，小数点左边两位是( )

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

二、填空题

本大题共15空，每空1分，共15分。

11.MIPS指令流水线数据通路通常包括取指、译码、       、         、        和五段流水线。

12.Cache行和主存块之间的映射方式有_____、_____和_____三种。

13.磁盘的平均存取时间由_____、_____和_____三部分构成。

14.CPU的数据通路的时钟周期长度包括Clk—to-Q时间(也叫锁存延迟)、所有操作元件中最长操作延迟时间、_____和_____等四个部分。

15.I/O端口的编址方式有_____和_____两种方式。

16.在Intel处理器中将外部中断分为_____中断和_____中断两类。

三、名词解释题

(本大题共5小题，每小题3分，共15分)

21.标志寄存器

22.总线宽度

23.随机存取存储器RAM

24.微地址

25.DMA控制器

四、简答题

(本大题共4小题，每小题5分，共20分)请在答题卡上作答。

31.试说明在计算机系统的层次化结构中,最终用户、应用程序员、系统管理员和系统程序员分别与操作系统、汇编程序、编译程序和应用程序这四个程序的哪一个相对应?

32.汉字字符的编码有哪三类?简述各类编码的作用,并分别列举一个实际的编码。

33.在浮点数加减法中对阶的目的是什么?对阶原则是什么?

34.试比较变址寻址方式和基址寻址方式的异同。

五、计算题

本大题共3小题,第26、27小题各6分,第28小题4分,共16分。

41.某计算机的时钟周期为2.5ns,指令集中有A~D四种不同类型的指令,这四类指令的平均CPI分别为3、2、4、5。某高级语言程序P经两个不同版本的编译程序，编译成了两种不同的指令序列X1和x2，两个指令序列包含的指令情况如下表所示：(1)该计算机的峰值MIPS是多少?(2)X1和X2的执行时间分别是多少?(3)X1和X2的平均CPI分别是多少?

42.将十进制数20.59375转换为IEE754的单精度(32位)浮点数格式，要求最后格式用十六进制数表示。注：IEE754单精度浮点数的计数公式为(-1)⁵×1.f×2^e-127

43.PCI-Express ×8输入输出传输总线具有8个通路,每个通路都有发送和接收两个方向的传送信号线,发送和接收的速率都为25Gb/s,数据在传送时,每个有效信息字节被转换成10bit后进行传输,试计算该总线传输有效信息的总带宽,要求单位为GB/s

六、综合题

(本大题共2小题，每小题12分，共24分)

51.某计算机字长16位,采用16位定长指令格式,部分数据通路结构如图所示。假设MAR的输出一直处于使能状态。(1)逻辑指令“ANDR1,R2”在执行阶段需要多少个节拍?(2)写出每个节拍的功能和有效控制信号注:该指令功能为R1的内容与R2的内容执行逻辑“与”运算,结果送入R1中。

52.某计算机主存地址空间大小16MB,按字节编址。主存与Cache之间采用直接映射方式,块大小为512字节。 Cache数据区大小为16KB。(1)该cache共有多少行(2)主存地址需多少位?如何划分?要求说明每个字段的含义、位数和在主存地址中的位置。