09年“计算机组成原理”统考试题分析.ppt

09年“计算机组成原理统考试题结构分析北京邮电大学 白中英一、单项选择题12小题，每题2分，共24分n n第1章 计算机系统概论1n n第2章 运算方法与运算器2n n第3章 存储系统3n n第4章 指令系统2n n第5章 中央处理机2n n第6章 总线系统1n n第8章 I/O系统1二、综合应用题两大题，共21分n n43题8分分析计算题中断与DMA：涉及第5、6、8章n n44题11分设计题指令周期设计：涉及第2、3、4、5章三、第44题解析n n1、题目要求1插入数据通路图与条件三、第44题解析三、第44题解析三、第44题解析n n2、分析n n1数据通路组成运算器、存储器、总线、指令系统、CPUn n2指令周期、CPU周期、时钟周期的概念n n3机器指令 ADD (R1),R0的含义：(R0) + (R1) (R1)n n4指令周期流程图设计插图n n5指令执行阶段执行周期控制信号列表插表三、第44题解析4指令周期流程图设计5指令执行阶段执行周期控制信号列表2021年北邮学生统考数据n n参加统考人数报名北邮计算机学院144人n n1、单项选择题24分，由答题卡阅卷统分成绩不知n n2、第43题分析计算题8分：总分值38人，平均分5.9分n n3、第44题设计题13分：总分值42人，平均分10.5分五条根本经验1 1、有一套好的教材主教材发行量、有一套好的教材主教材发行量9797万册，全国万册，全国有有400400余所院校选用余所院校选用? ?计算机组成原理第四版计算机组成原理第四版 立体化教材立体化教材? ?，国家级精品课程教材，科学出版社，国家级精品课程教材，科学出版社，20212021年年? ?计算机组成原理解题指南第四版计算机组成原理解题指南第四版? ?，国家级精品课程教材，科学出版社，国家级精品课程教材，科学出版社，20212021年年 主教材 副教材五条根本经验2、有一台好的教学仪器国家专利，白中英设计，清华大学科教仪器厂生产，2005孔子曰：“学而时习之，不亦乐乎！理论教学与实践教学并举16学时课程实验，2周时课程设计 举例：第44大题参加过课程设计的42位同学均得总分值；未参加课程设计的3名同学得0分。

TEC-5数字逻辑与计算机组成实验系统五条根本经验3、有一个好的心理状态心中有数四门课程组成一份卷子，难度不会大150分卷子中：选择题80分考查根本概念综合题70分考查分析和解决问题能力五条根本经验4、把握好指导思想8字方针全面复习应对选择题，涉及每一章重点掌握应对综合题，涉及重点章四个重点：第2章、第3章、第5章、第8章重点中的重点：第5章CPU五条根本经验5、把握好试题内容和类型n n试题内容：依据考试大纲n n试题题型：选择、证明、计算、分析、设计谢谢！白中英 b一、单项选择题12小题，每题2分，共24分n n1.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A.指令操作码的译码结果B.指令和数据的寻址方式C.指令周期的不同阶段D.指令和数据所在的存储单元n n2.一个C语言程序在一台32位机器上运行程序中定义了三个变量x，y和z，其中x和z为int型，y为short型当x=127，y=-9时，执行赋值语句z=x+y后，x，y和z的值分别是A.x=0000007FHA.x=0000007FH，y=FFF9Hy=FFF9H，z=00000076Hz=00000076HB.x=0000007FHB.x=0000007FH，y=FFF9Hy=FFF9H，z=FFFF0076H z=FFFF0076H C.x=0000007FHC.x=0000007FH，y=FFF7Hy=FFF7H，z=FFFF0076H z=FFFF0076H DD.x=0000007FH.x=0000007FH，y=FFF7Hy=FFF7H，z=00000076Hz=00000076Hn n3.浮点数加、减运算过程一般包括对阶、尾数运算、规格化、舍入和判溢出等步骤。

设浮点数的阶码和尾数均采用补码表示，且位数分别为5和7位均含2位符号位假设有两个数x=27*29/32，y=25*5/8，那么用浮点加法计算x+y的最终结果是D. 发生溢出n n4.某计算机的Cache共有16块，采用2路组相联映射方式即每组2块每个主存块大小为32字节，按字节编址主存129号单元所在主存块应装入到的Cache组号是A. 0B. 1C. 4D. 6n n6.6.某机器字长某机器字长1616位，主存按字节编址，转移指令采位，主存按字节编址，转移指令采用相对寻址，由两个字节组成，第一字节为操作码用相对寻址，由两个字节组成，第一字节为操作码字段，第二字节为相对位移量字段假定取指令时，字段，第二字节为相对位移量字段假定取指令时，每取一个字节每取一个字节PCPC自动加自动加1 1假设某转移指令所在主存假设某转移指令所在主存地址为地址为2000H2000H，相对位移量字段的内容为，相对位移量字段的内容为06H06H，那，那么该转移指令成功转以后目标地址是么该转移指令成功转以后目标地址是A. 2006HA. 2006HB. 2007HB. 2007HC. 2021HC. 2021HD. 2021HD. 2021Hn n7.以下关于RISC的表达中，错误的选项是A. RISC普遍采用微程序控制器B. RISC大多数指令在一个时钟周期内完成C. RISC的内部通用存放器数量相对CISC多D. RISC的指令数、寻址方式和指令格式种类相对CISC少n n8.某计算机的指令流水线由四个功能段组成，指令流经各功能段的时间忽略各功能段之间的缓存时间分别是90ns、80ns、70ns和60ns，那么该计算机的CPU时钟周期至少是A. 90ns B. 80ns C. 70ns D. 60nsn n9.相对于微程序控制器，硬布线控制器的特点是A. A. 指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展容易指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展容易B. B. 指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展难指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展难C. C. 指令执行速度快，指令功能的修改和扩展容易指令执行速度快，指令功能的修改和扩展容易DD. . 指令执行速度快，指令功能的修改和扩展难指令执行速度快，指令功能的修改和扩展难n n10.假设某系统总线在一个总线周期中并行传输4字节信息，一个总线周期占用2个时钟周期，总线时钟频率为10MHz，那么总线带宽是A. 10MB/s B. 20MB/s C. 40MB/s D. 80MB/s n n11.假设某计算机的存储系统由Cache和主存组成。

某程序执行过程中访存1000次，其中访问Cache缺失未命中50次，那么Cache的命中率是A. 5% B. 9.5%C. 50% D. 95%n n12.以下选项中，能引起外部中断的事件是A. 键盘输入B. 除数为0 C. 浮点运算下溢 D. 访存缺页 n n某计算机的CPU主频为500MHz，CPI为5即执行每条指令平均需5个时钟周期假定某外设的数据传输率为0.5MB/s，采用中断方式与主机进行数据传送，以32位为传输单位，对应的中断效劳程序包含18条指令，中断效劳的其他开销相当于2条指令的执行时间请答复以下问题，要求给出计算过程n n在中断方式下，CPU用于该外设I/O的时间占整个CPU时间的百分比是多少？2.5%n n当该外设的数据传输率到达5MB/s时，改用DMA方式传送数据假定每次DMA传送块大小为5000B，且DMA预处理和后处理的总开销为500个时钟周期，那么CPU用于该外设I/O的时间占整个CPU时间的百分比是多少？假设DMA与CPU之间没有访存冲突0.1%计算机学科专业根底综合考试大纲之计算机组成原理n n【考查目标】【考查目标】1. 1. 理解单处理器计算机系统中各部件的内部工作理解单处理器计算机系统中各部件的内部工作原理、组成结构以及相互连接方式，具有完整的计原理、组成结构以及相互连接方式，具有完整的计算机系统的整机概念。

算机系统的整机概念2. 2. 理解计算机系统层次化结构概念，熟悉硬件与理解计算机系统层次化结构概念，熟悉硬件与软件之间的界面，掌握指令集体系结构的根本知识软件之间的界面，掌握指令集体系结构的根本知识和根本实现方法和根本实现方法3. 3. 能够运用计算机组成的根本原理和根本方法，能够运用计算机组成的根本原理和根本方法，对有关计算机硬件系统中的理论和实际问题进行计对有关计算机硬件系统中的理论和实际问题进行计算、分析，并能对一些根本部件进行简单设计算、分析，并能对一些根本部件进行简单设计一、 计算机系统概述n n一一 计算机开展历程计算机开展历程n n二二 计算机系统层次结构计算机系统层次结构1. 1. 计算机硬件的根本组成计算机硬件的根本组成2. 2. 计算机软件的分类计算机软件的分类3. 3. 计算机的工作过程计算机的工作过程n n三三 计算机性能指标计算机性能指标吞吐量、响应时间；吞吐量、响应时间；CPUCPU时钟周期、主频、时钟周期、主频、CPICPI、CPUCPU执行时间；执行时间；MIPSMIPS、MFLOPSMFLOPS二、 数据的表示和运算n n一一 数制与编码数制与编码1. 1. 进位计数制及其相互转换进位计数制及其相互转换 2. 2. 真值和机器数真值和机器数3. BCD3. BCD码码 4. 4. 字符与字符串字符与字符串5. 5. 校验码校验码n n二二 定点数的表示和运算定点数的表示和运算1. 1. 定点数的表示定点数的表示无符号数的表示；有符号数的表示。

无符号数的表示；有符号数的表示2. 2. 定点数的运算定点数的运算定点数的位移运算；原码定点数的加定点数的位移运算；原码定点数的加/ /减运算；补码定点减运算；补码定点数的加数的加/ /减运算；定点数的乘减运算；定点数的乘/ /除运算；溢出概念和判别方除运算；溢出概念和判别方法n n三三 浮点数的表示和运算浮点数的表示和运算1. 1. 浮点数的表示浮点数的表示浮点数的表示范围；浮点数的表示范围；IEEE754IEEE754标准标准2. 2. 浮点数的加浮点数的加/ /减运算减运算n n四四 算术逻辑单元算术逻辑单元ALUALU1. 1. 串行加法器和并行加法器串行加法器和并行加法器2. 2. 算术逻辑单元算术逻辑单元ALUALU的功能和机构的功能和机构二、 数据的表示和运算续三、 存储器层次机构 n n一 存储器的分类n n二 存储器的层次化结构n n三 半导体随机存取存储器1. SRAM存储器的工作原理2. DRAM存储器的工作原理n n四 只读存储器n n五 主存储器与CPU的连接n n六 双口RAM和多模块存储器三、 存储器层次机构 续n n七七 高速缓冲存储器高速缓冲存储器CacheCache1. 1. 程序访问的局部性原程序访问的局部性原理理2. Cache2. Cache的根本工作原的根本工作原理理3. Cache3. Cache和主存之间的和主存之间的映射方式映射方式4. Cache4. Cache中主存块的替中主存块的替换算法换算法5. Cache5. Cache写策略写策略n n八八 虚拟存储器虚拟存储器1. 1. 虚拟存储器的根本概虚拟存储器的根本概念念2. 2. 页式虚拟存储器页式虚拟存储器3. 3. 段式虚拟存储器段式虚拟存储器4. 4. 段页式虚拟存储器段页式虚拟存储器5. TLB5. TLB快表快表四、 指令系统n n一 指令格式1. 指令的根本格式2. 定长操作码指令格式3. 扩展操作码指令格式n n二 指令的寻址方式1. 有效地址的概念2. 数据寻址和指令寻址3. 常见寻址方式n n三 CISC和RISC的根本概念五、 中央处理器CPU n n一一 CPU CPU的功能和根本结构的功能和根本结构n n二二 指令执行过程指令执行过程n n三三 数据通路的功能和根本结构数据通路的功能和根本结构n n四。