1、2007年北京航空航天大学计算机专业基础综合（计算机组成原理）真题试卷及答案与解析 一、填空题 1 运算器的核心是 _。 2 常见的集中式总线判优控制方式有 _、 _和 _三种。 3 CPU响应中断时需要保护程序断点，这里的断点指的是 _的内容，它一般被保存到 _中。 4 浮点数加减法的基本运算过程是 _、 _和 _。 5 条件转移指令所依据的条件来自 _寄存器。 6 冯 .诺依曼机是由 _、 _、 _以及 输入设备、输出设备五大部件组成。 7 在链式查询、计数器定时查询、独立请求三种常见的集中式总线仲裁方式中，_方式响应速度最快， _方式对电路故障最敏感。 8 在程序查询、程序中断、 DMA
2、三种常见的 I O控制方式中， _方式要求主存与 I O之间有直接数据通路； _方式使 cPU和 I ()设备处于串行工作状态。 9 在指令执行阶段，立即寻址方式和寄存器直接寻址方式因操作数而需访问内存的次数分别是 _和 _。 10 计算机存储器的层次化结构设计主要依据 _原理。 二、简答题 11 假设：某 8位机的地址码为 16位，主存按字节编址，其中最高 8KB主存空间为系统。 BIOS程序区，其余为用户程序区。现有 4K4位的 ROM芯片和 8K4位的 SRAM芯片。问：该机所允许的最大主存空间是多少 ?构建该机所允许的最大空间的主存，需用上述规格的 ROM芯片和 SRAM芯片各多少 ?
3、 12 假设：某机主存容量为 2M字节， Cache容量为 8K字节，采用 2路组相联结构，每个数据块大小为 128字节。问： (1)Cache共分为多少组 ?每组有多少个数据块 ? (2)主存共分多少组 ?每组 多少个数据块 ? (3)主存地址的格式 (各字段名称及其位数 )是什么 ? (4)Cache中每个数据块对应的 Tag至少应该有多少位 ? (5)Cache中 Tag的内容应该来自主存地址中的哪个字段 ? 三、设计题 13 画出微程序控制器的基本组成框图，说明其中各个部件的作用，并结合所画的框图，简要说明微程序控制器的基本工作原理。 14 某机字长为 16位，数据总线也为 16位，内
4、存容量 64KB，包含 8个 16位通用寄存器 R0 R7。指令系统基本要求是： a 128条双操作指令，且其中必有一操作数是寄存器直接寻址。 b另一操作数的寻址方式有 4种：立即寻址，寄存器直接寻址，寄存器间接寻址，变址寻址。立即数和变址寻址时的位移量为 16位。 c指令长度应满足 16的倍数，且要求尽量短。 (1)列出通常在指令系统格式设计过程中应该考虑的主要因素。 (2)给出该机指令系统的设计方案 (提示：画出指令格式图，说明指令各字段的位 数和含义 )。 四、分析题 15 用 16K8位的 SRAM芯片组成 64K16位的存储器，该存储器按 16位字编址，画出存储器扩展图。 16 某
5、8位计算机主存容量 32K字节，组相联 Cache容量 2K字节 ，每组 4Blocks，每 Block 64个字节。假设 Cache开始是空的， CPU从主存存储单元 0开始顺序读取 2176个字节数据 (即按地址 O、 1、 2的顺序一直读取到地址单元 2175)，然后再重复这样的读数过程 7遍 (共 8遍 )， Cache速度是主存速度的 10倍，采用 LRU替换算法，假定块替换的时间忽略不计，计算采用 (3ache后的加速比。 17 某机字长为 16位，采用定长指令格式，指令长度为 16位，包含 32条双地址指令、 64条单地址指令和 4条无噪作数指令；每个地址字段占 5位，请给出该机
6、指令系统的操作码设计方案 。 18 2007年北京航空航天大学计算机专业基础综合（计算机组成原理）真题试卷答案与解析 一、填空题 1 【正确答案】 ALU算术逻辑运算单元 2 【正确答案】 链式查询方式、计数器定时查询方式、独立请求方式 3 【正确答案】 程序计数器 PC、堆栈 4 【正确答案】 对阶、尾数相加减、规格化处理 5 【正确答案】 标志 6 【正确答案】 运算器、控制器、存储器 7 【正确答案】 独立请求、链式查询 8 【正确答案】 DMA、程序查询 9 【正确答案】 零次、 零次 10 【正确答案】 程序访问的局部性 二、简答题 11 【正确答案】 12 【正确答案】 三、设计题 13 【正确答案】 14 【正确答案】 四、分析题 15 【正确答案】 16 【正确答案】 17 【正确答案】 18 【正确答案】
