天天看点

计算机组成原理(白中英)~~期末考试复习

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第一至第三章

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Q1. 若存储器的数据总线宽度为32位,存取周期为200ns,则存储器的带宽是多少?

存储器的带宽指单位时间内从存储器进出信息的最大数量。

存储器带宽 = 1/200ns ×32位 = 160M位/秒 = 20MB/秒 = 5M字/秒

注意:字长32位,不是16位。(注:1ns=10-9s)

Q2. 说明刷新有几种方法?

常用的刷新方法有三种:集中式、分散式、异步式。

集中式:在最大刷新间隔时间内,集中安排一段时间进行刷新,存在CPU访存死时间。

分散式:在每个读/写周期之后插入一个刷新周期,无CPU访存死时间。

异步式:是集中式和分散式的折衷

Q3. 一个4体低位交叉的存储器,假设存储周期为T,CPU每隔1/4存取周期启动一个存储体,试问依次访问64个字需多少个存取周期?

4体低位交叉的存储器的总线传输周期为t,t=T/4,依次访问64个字所需时间为t=T+(64-1) t=T+63T/4=16.75T

Q4. 设主存容量为256K字,Cache容量为2K字,块长为4, 设计Cache地址格式,Cache中可装入多少块数据?

Cache容量为2K字,块长为4,Cache共有2K/4=211/22=29=512块

Q5. 设主存容量为256K字,Cache容量为2K字,块长为4,在直接映射方式下,设计主存地址格式

主存容量为256K字=218字,主存地址共18位,共分256K/4=216块,

主存字块标记为18-9-2=7位。

Q6. 设主存容量为256K字,Cache容量为2K字,块长为4, 在四路组相联映射方式下,设计主存地址格式

根据四路组相联的条件,一组内共有4块,得Cache共分为512/4=128=27组,

主存字块标记为18-7-2=9位

Q7. 设主存容量为256K字,Cache容量为2K字,块长为4, 在全相联映射方式下,设计主存地址格式

在全相联映射方式下,主存字块标记为18-2=16位

Q8. 冯·诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中,CPU区分它们的依据是

取指阶段获取的是指令、执行阶段获取的是数据

Q9. 冯诺依曼计算机的主要设计思想

存储程序并按地址顺序执行

Q10. 指令是指?

由操作码和操作数两部分构成

能够表示计算机中的一个基本操作的代码或二进制串

Q11. 什么是内存?

内存:用于存放系统当前运行所需要的程序和数据的半导体存储器,

适配器:用于存放程序和数据,但不能被CPU直接访问的大容量存储器,

外存:主机和不同速度的外设之间的一种部件,用于主机和外设之间的信息转换

Q12. 用8位编码表示-35的补码。

1101 1101

Q13. 用8位编码表示127的补码。

0111 1111

Q14. 有一个字长为32位的浮点数,符号位1位;

阶码8位,用移码表示;

尾数23位,用补码表示;

基数为2。

请写出最大数的二进制表示

(1-0.0000 0000 0000 0000 0000 001) * 2E111 1111

Q15. 有一个字长为32位的浮点数,符号位1位;

阶码8位,用移码表示;

尾数23位,用补码表示;

基数为2。

请写出最小数的二进制表示

-1 * 2E1111111

Q16. 将27/64十进制数表示成IEEE754标准的32位浮点规格化数。

0 0111 1101 1011 0000 0000 0000 0000 000

27/64 = 0.011011B = 1.1011 * 2-2

Q17. x=11011 y=00011,用变形补码计算x+y,同时指出结果是否溢出。

[x+y]补=0111110,未溢出

[x]补=0011011 ,[y]补=0000011

Q18. x=0.10111 y=0.11011 用变形补码计算【x-y】补,同时指出结果是否溢出。

[x-y]补= 11.11100 ,未溢出

[x]补=00.10111,[-y]补= 11.00101

Q19. 已知下列数的原码表示,分别写出它们的补码表示:[X1]原=O.10100,[X2]原=l.10111。

[X1]补=0.10100,[X2]补=1.01001。

Q20. 设一个二进制小数X≥1/2,表示成X=0.a1a2a3a4a5a6,其中a1~a6取“1”或“O”,a1~a6要满足什么条件?

a1=1

满足条件代码为:

0.100000~0.111111。

Q21. 某机字长32位,试分别写出带符号整数(补码)的表示范围(用十进制数表示)。

-2E31≤X≤(2E31-1)。

Q22. 将下列十进制数624转换为IEEE短浮点数?

0,10001000,00111000000000000000000。

(624)10=(1001110000)2=1.001110000×29

符号位=O

阶码=127+9=136

0,10001000,00111000000000000000000。

结果=441C0000H。

Q23. 下列IEEE短浮点数转换为十进制数:11000000 11110000 00000000 00000000

-7.5

1,10000001,11100000000000000000000:

符号位=1

阶码=129-127=2

1.111×22=11l1.1B=7.5

所以结果=-7.5。

Q24. 以8421码形式表示(5382)。

0101 001l 1000 0010

Q25. 填写下列代码的奇偶校验位,现设为奇校验: 1 0 1 O O 0 0 1。。 O 0 O 1 1 O O 1。。 O 1 0 O 1 1 1 0。。

0,0,1

Q26. 根据课本24页ASCII表,对下列ASCII码进行译码: 1001001。0100001。1100001。1110111

I,!,a,w

Q27. 主(内)存用来存放—— 。

程序和数据

Q28. 某一SRAM芯片,容量为16K×1位,则其地址线有

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Q29. 某一SRAM芯片,容量为16K×1位,容量是多少?

2KB

Q30. 在主存和CPU之间增加Cache的目的是?

解决CPU和主存之间的速度匹配

Q31. 计算机的存储器采用分级存储体系的目的是?

解决存储容量、价格与存取速度间的矛盾

Q32. 在Cache的地址映射中,若主存中的任意一块均可映射到Cache内的任意一快的位置上,则这种方法称为

全相联映射

Q33. 关于主存下列叙述正确的是

CPU可直接访问主存,但不能直接访问辅存

Q34. 半导体静态存储器SRAM的存储原理是

依靠双稳态电路保存信息

Q35. 计算机主存由——组成

RAM和ROM

Q36. 设有一个具有24位地址和8位字长的存储器,该存储器能存储多少字节的信息?

16MB

Q37. 设有一个具有24位地址和8位字长的存储器,存储器由4M×1位的RAM芯片组成,需要多少片?

32

由于存储容量为16MB(8位字长),每4M字节需要4片(位并联方式),故需芯片数为16/4×8=32片。

Q38. 计算机系统的内存由Cache和主存构成,Cache的存取周期为45ns,主存的存取周期为200ns。已知在一段给定的时间内,CPU共访问内存4500次,其中340次访问主存,求Cache的命中率是多少?

0.92

命中率H=(4500-340)/ 4500=0.92。

Q39. 计算机系统的内存由Cache和主存构成,Cache的存取周期为45ns,主存的存取周期为200ns。已知在一段给定的时间内,CPU共访问内存4500次,其中340次访问主存,CPU访存的平均时间?

T=0.92×45+(1-0.92)×200=57.4ns

Q40. 某计算机主存容量为64KB,其中ROM区为4KB,其余为RAM区,按字节编址,现要用2K×8位的ROM芯片和4K×4位的RAM芯片来设计该存储器,则需要上述规格的ROM芯片数和RAM芯片数分别是

2, 15

Q41. 假定用若干个2K×4位芯片组成一个8K×8位的存储器,则地址0B1FH所在芯片的最小地址是( )

0800H

Q42. 从设计者角度看,硬件与软件之间的界面是 —— 。

操作系统

Q43. 目前我们所说的个人台式商用机属于—— 。

微型机

Q44. 计算机硬件能直接识别的语言是——。

机器语言

Q45. 定点8位字长的字,采用2的补码表示时,一个字所表示的整数范围是

-128–+127

Q46. 已知cache存储周期40ns,主存存储周期200ns.cache/主存系统平均访问时间为48ns,则cache命中率为 .

95%

48=40r+200(1-r) r=152/160=0.95

Q47. 用32K8位的EPROM芯片组成256K16位的只读存储器,数据寄存器为 位.

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Q48. 8位定点整数中,零的 表示唯一.

移码

Q49. 连接CPU总线和PCI总线的桥称为——

北桥

Q50. 常见的cache替换策略有—— 、—— .——

最不经常使用(LFU)算法, 近期最少使用(LRU)算法,随机替换

Q51. 虚拟存储器的实现方式有——、—— 和段页式虚拟存储器.

段式虚拟存储器、页式虚拟存储器

Q52. 设阶码3位,尾数6位,按浮点运算方法,完成下列取值的[x-y]运算。 x=2E-011*(0.100101) y=2E-010*(-0.011110)

设两数均以补码表示,阶码采用双符号位,尾数采用单符号位,则它们的浮点表示分别为:[x]浮=11 101,0.100101 [y]浮=11 110,1.100010

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