黑大计算机组成与结构补考试题答案

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黑大计算机组成与结构补考试题答案

2008计算机组成与结构补考试题答案

1、选择题

1. D 2. A 3. A，C 4. B 5. B 6. B 7. B 8. B 9. A 10. D

2、填空题

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.

A.符号位S B.基值 C.偏移量

A.存储容量 B.存储时间 C.存储周期 A.操作，特征与功能 B.操作数的地址 A.符号位 B. 数值域 C. 纯小数 A.容量大 B. 速度快 C. 成本低 A.Cache B. 浮点 C. 存储

A.指令条数少 B.指令长度固定 C.指令格式和寻址方式

3、计算题

1、解：[X]补＝1．0110，（1分） [Y]补= 0．1111，（1分）将数据 X=(1)．0110 Y=(0)．1111，送入并行补码乘法电路

(1) ．0110

(1) 0110 (1) 0 110 (1) 0 1 110 (1) 0 1 1 0

(1)． 0 1 1 0 1010 [X*Y] 补 = 1．01101010 X*Y = - 0．10010110 2、解：因为 X+Y+1≤2

（1分）

（1分）（1分）（1分）（1分）2 （1分）（1分）（1分）

，X=4 所以 Y＝3 （2分）

111 110 101 100 011 010 001 000 （2分） B4 B3 B2 B1

P3= B4 ⊕ B3 ⊕ B2 = = 1 （1分） P2= B4 ⊕ B3 ⊕ B1 = 1⊕1⊕0 = 0 （1分） P1= B4 ⊕ B2 ⊕ B1 = 1⊕1⊕0 = 0 （1分）得到海明校验码：（1分）

如果接收方检查结果为S3 S2 S1=101，说明在传递过程中校验位B2出错，将其取反即可。（2分）

3、解：（1）浮点乘法规则：

j1j2（j1j2）

N1 ×N2 =（ 2 ×S1）× （2 × S2） = 2+ ×（S1×S2）（2分）

（2）码求和：

j1 + j2 = 0 （2分）

（3）尾数相乘：

被乘数S1 =0.1001，令乘数S2 = 0.1011，尾数绝对值相乘得积的绝对值，积的符号位 =

0⊕0 = 0。（2分）按无符号阵乘法器运算得：N1 ×N2 = 2×0.01100011（2分）（4）尾数规格化、舍入（尾数四位）

（-01）

N1 ×N2 = （+ 0.01100011）2 = （+0.1100）2×22 （2分）

4、简答题

1、答：全相联映射（1分）、直接映射（1分）、组相联映射（1分）。其中直接映射所需

电路最少，（1分）但是操作过程中Cache与主存数据替换过程中冲突率最高，是它的缺点。（1分）

2、答：不成功，（1分）因为如果保证有12条二地址指令，56条单地址指令，那么最多

还可以分配128条零地址指令。（1分） 0000——1011：二地址指令（1分）

11000000——11110111：单地址指令（1分）

111110000000——111111111111：零地址指令（1分）

5、综合设计题

1、解：（1）操作码字段为6位，可指定 26 = 64种操作，即64条指令。（2分）

（2）单字长（32）二地址指令。（2分）

（3）一个操作数在源寄存器（共16个），另一个操作数在存储器中（由变址寄存器内容 + 偏移量决定），所以是RS型指令。（2分）

2、解：存储器地址空间分布如图1所示，分三组，每组8K×16位。（4分）

由此可得存储器方案要点如下：

（1）组内地址：A12 ——A0 （A0为低位）；（1分）（2）组号译码使用2 ：4 译码器；（1分）

（3） RAM1 ，RAM 2 各用两片SRAM芯片位进行并联连接，其中一片组成高8

位，另一片组成低8位。（2分）

（4）用 MREQ 作为2 ：4译码器使能控制端，该信号低电平（有效）时，译码

器工作。（2分）

（5） CPU的R / W 信号与SRAM的WE端连接，当R / W = 1时存储器执行读

操作，当R / W = 0时，存储器执行写操作。（2分）如图2

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图1

CPU

图2

3、解： “ADD （R1），（R2）+”指令是SS型指令，两个操作数均在主存中。（1分）其中源操作数地址在R1中，所以是R1间接寻址。目的操作数地址在R2中，由R2间接寻址，但R2的内容在取出操作数以后要加1进行修改。（1分）指令周期流程图如下：

10分）

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