北科大2014年《计算机组成原理》考研真题.pdf

北科大计算机考研全套视频和资料，真题、考点、典型题、命题规律独家视频讲解北科大计算机考研全套视频和资料，真题、考点、典型题、命题规律独家视频讲解 详见：网学天地（详见：网学天地（www.e-）；咨询）；咨询 QQ：2696670126 1北 京 科 技 大 学 2014 年硕士学位研究生入学考试试题 北 京 科 技 大 学 2014 年硕士学位研究生入学考试试题=试题编号：869 试题编号：869 试题名称：计算机组成原理 试题名称：计算机组成原理 （共 9 页）适用专业：计算机科学与技术、软件工程、计算机技术（专业学位）、（共 9 页）适用专业：计算机科学与技术、软件工程、计算机技术（专业学位）、软件工程（专业学位）软件工程（专业学位）说明：所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。说明：所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。=填空（满分填空（满分40 分，每题分，每题 2 分）分）1存储程序原理是指 ，它是 型计算机体系结构的核心思想。2设浮点数长 16 位，高 8 位是阶码，含 1 位阶符，低 8 位是尾数，含 1 位数符，阶码和尾数均用补码表示，基值（底）为 2，尾数为规格化、无隐藏位，机器数为 FC60H 的十进制真值是 ，十进制真值 ll/128 的规格化浮点编码是 （16 进制助记形式）。3已知x补=x0.x1x2.xn，则-x补=_。4设机器数长 8 位，定点小数，最高位是符号位，12823的原码是 ，6435的补码是 。5若浮点数格式中阶码的底一定，且尾数采用规格化表示法，则浮点数的表示范围取决于_的位数，而精度取决于_的位数。6半导体随机读写存储器包括_和_，前者的速度比后者快，但集成度不如后者高。7存储系统中，CPU能直接访问_ 和_，但不能直接访问磁盘和光盘。8设主存储器容量为64K32位，则CPU中用做主存接口的寄存器MAR的位数是 ，MBR的位数是 。9中断周期前的CPU工作周期是 ，中断周期后的CPU工作周期是 。10移码表示法主要用于表示 ，以利于在加减运算的 操作中比较大小。北科大计算机考研全套视频和资料，真题、考点、典型题、命题规律独家视频讲解北科大计算机考研全套视频和资料，真题、考点、典型题、命题规律独家视频讲解 详见：网学天地（详见：网学天地（www.e-）；咨询）；咨询 QQ：2696670126 211某机指令字长24位，定长操作码，共能完成129种操作，采用单地址格式可直接寻址的范围是_，采用二地址格式指令，可直接寻址范围是_。12用74181和74182组成64位多重进位运算器，则需_片74181和_片74182。13寄存器间接寻址方式中，操作数存放在 ，寄存器中存放的是 。14CPU从_取出一条指令并执行这条指令的时间称为_。15微程序中的微指令是指 。16当前正在执行的指令保存在CPU的 寄存器中，运算结果如溢出、为负、为零等状态标志保存在CPU的 寄存器中。17设相对寻址的转移指令占两个字节,第一字节是操作码，第二字节是用补码表示的相对位移量，若转移指令地址为200aH，要求转移到2002H，则该转移指令第二字节内容为 。18为运算器构造的简单性，运算方法中常采用_加减法、_乘除法或补码乘除法。19组合逻辑控制器的基本思想是：某一微操作控制信号是_译码输出，_信号和各种状态信号的逻辑函数。20组合逻辑控制器所采用的三级时序是指_、_和脉冲等三级。一、选择（满分选择（满分 30 分，每题分，每题 1 分）分）1一个8位的二进制整数，若采用补码表示，且由3个“1”和5个“0”组成，则最小值为_。A-127 B-32 C-125 D-3 2下列数中最大的数是 。A(10011001)2 B(227)8 C(98)16 D(152)10 3若浮点数用补码表示，则判断运算结果是否为规格化数的方法是 。A阶符与数符相同为规格化数 B阶符与数符相异为规格化数 北科大计算机考研全套视频和资料，真题、考点、典型题、命题规律独家视频讲解北科大计算机考研全套视频和资料，真题、考点、典型题、命题规律独家视频讲解 详见：网学天地（详见：网学天地（www.e-）；咨询）；咨询 QQ：2696670126 3C数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数 D数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数 4假定下列字符码中有奇偶校验位，但没有数据错误，采用偶校验的字符码是 。A11001011 B11010110 C11001001 D11000001 5计算机的存储器采用分级方式是为了 。A减少主机箱的体积 B解决容量、速度、价格三者之间的矛盾 C存储大量数据方便 D操作方便 6下面所述不正确的是 。ARAM可随机存取信息，掉电后信息丢失 B访问RAM时，访问时间与单元的物理位置无关 C内存中存储的信息均是不可改变的 D随机存储器和只读存储器可统一编址 7 某计算机字长32位，存储容量为4MB，若按半字编址，它的寻址范围是_。A4M B3M C2M D1M 8在定点二进制运算器中，减法运算一般通过 来实现。A原码运算的二进制减法器 B补码运算的二进制减法器 C补码运算的十进制加法器 D补码运算的二进制加法器 9在向下生成的堆栈中，如果入栈指令PUSH X的操作定义为：SP (SP)+1，M(SP)M(X)，则出栈指令POP X应定义为 。ASP(SP)-1，M(X)M(SP)BSP(SP)+1，M(X)M(SP)CM(X)M(SP)，SP(SP)-1 DM(X)M(SP)，SP(SP)+1 10以下四种类型指令中，执行时间最长的是 。ARR型 BRS型 CSS型 DSR型 11微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是 。A每一条机器指令由一条微指令来执行 北科大计算机考研全套视频和资料，真题、考点、典型题、命题规律独家视频讲解北科大计算机考研全套视频和资料，真题、考点、典型题、命题规律独家视频讲解 详见：网学天地（详见：网学天地（www.e-）；咨询）；咨询 QQ：2696670126 4B每一条机器指令由一段微指令编写的微程序来解释执行 C每一条机器指令组成的程序可由一条微指令来执行 D一条微指令由若干条机器指令组成 12从控制存储器中读取一条微指令并执行相应操作的时间叫 ACPU周期 B微周期 C时钟周期 D机器周期 13挂接在总线上的多个部件 。A只能分时向总线发送数据，并只能分时从总线接收数据 B只能分时向总线发送数据，但可同时从总线接收数据 C可同时向总线发送数据，并同时从总线接收数据 D可同时向总线发送数据，但只能分时从总线接收数据 14单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个常需采用_。A堆栈寻址方式 B立即寻址方式 C隐含寻址方式 D间接寻址方式 15同步控制是_。A只适用于CPU控制的方式 B只适用于外围设备控制的方式 C由统一时序信号控制的方式 D所有指令执行时间都相同的方式 16为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的办法是采用_。A通用寄存器 B堆栈 C存储器 D外存 17下面浮点运算器的描述中正确的句子是：_。A尾数部件只进行乘法和除法运算 B阶码部件可实现加、减、乘、除四种运算 C阶码部件只进行阶码相加、相减和比较操作 D尾数部件只进行乘法和减法运算 18在定点数运算中产生溢出的原因是 。A运算过程中最高位产生了进位或借位 北科大计算机考研全套视频和资料，真题、考点、典型题、命题规律独家视频讲解北科大计算机考研全套视频和资料，真题、考点、典型题、命题规律独家视频讲解 详见：网学天地（详见：网学天地（www.e-）；咨询）；咨询 QQ：2696670126 5B参加运算的操作数超出了机器表示的范围 C寄存器的位数太少，不得不舍弃最低有效位 D运算的结果超出了机器的表示范围 19在浮点数加减法的对阶过程中，。A将被加（减）数的阶码向加（减）数的阶码看齐 B将加（减）数的阶码向被加（减）数的阶码看齐 C将较大的阶码向较小的阶码看齐 D将较小的阶码向较大的阶码看齐 20四片74181和1片74812器件相配合，具有如下进位传递功能_。A串行进位 B组内先行进位，组间先行进位 C组内先行进位，组间串行进位 D组内串行进位，组间先行进位 21指令系统采用不同寻址方式的目的是_。A实现存贮程序和程序控制。B缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性。C可直接访问外存。D提供扩展操作码的可能并降低指令译码的难度。22系统总线地址的功能是_。A选择主存单元地址 B选择进行信息传输的设备 C选择外存地址 D指定主存和I/O设备接口电路的地址 23算术右移指令执行的操作是_。A符号位填0，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位 B符号位不变，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位 C进位标志位移至符号位，顺次右移1位，最低位移至进位标志位 D符号位填1，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位 24某寄存器中的值有时是地址，因此只有计算机的_才能识别它。A译码器 B判断程序 C指令 D时序信号 25在虚拟存贮器中，当程序正在执行时，由_完成地址映射。北科大计算机考研全套视频和资料，真题、考点、典型题、命题规律独家视频讲解北科大计算机考研全套视频和资料，真题、考点、典型题、命题规律独家视频讲解 详见：网学天地（详见：网学天地（www.e-）；咨询）；咨询 QQ：2696670126 6A程序员 B编译器 C装入程序 D操作系统 26周期挪用方式常用于_方式的输入/输出中。ADMA B中断 C程序传送 D通道 27至今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是_。A节约元件 B运算速度快 C物理器件的性能决定 D信息处理方便 28下列叙述中正确的是_。A只有I/O指令可以访问I/O设备。B在统一编址下，不能直接访问I/O设备。C访问存储器的指令一定不能访问I/O设备。D在具有专门I/O指令的计算机中，I/O设备才可以单独编址。29在各种I/O方式中，中断方式的特点是_。ACPU与外设串行工作，传送与主程序串行工作。BCPU与外设并行工作，传送与主程序串行工作。CCPU与外设串行工作，传送与主程序并行工作。DCPU与外设并行工作，传送与主程序并行工作。30某计算机的控制器采用微程序控制方式，微指令中的操作控制字段采用分段直接编码法，共有26个微命令，构成4个互斥类，分别包含3、5、12和6个微命令，则操作控制字段至少有_位。A4 B12 C15 D26 二、简答题（满分简答题（满分 30 分，每题分，每题 5 分）分）1什么是软件与硬件的逻辑等效性，并举出两个实例。2画出微程序控制器的构成框图，并说明各部分的功能。3某四位加法器的四位进位信号分别为C4、C3、C2、C1，低位来的信号为C0，请分别按下述两种方式写出C4、C3、C2、C1的逻辑表达式。（1）串行进位方式 （2）并行进位方式 4当指令系统和数据通路结构确定后，给出组合逻辑控制器的设计步骤。比较组合逻辑控制器和微程序控制器的特点。5以打印机输出为例说明中断的全过程，并比较中断方式和DMA方式的特点。北科大计算机考研全套视频和资料，真题、考点、典型题、命题规律独家视频讲解北科大计算机考研全套视频和资料，真题、考点、典型题、命题规律独家视频讲解 详见：网学天地（详见：网学天地（www.e-）；咨询）；咨询 QQ：2696670126 76比较Cache和虚拟存储器，说明它们的相似点与不同。三、综合题（共综合题（共 50 分）分）1（6分）（1）定点补码加减运算溢出判断的三种方法是什么？分别列出逻辑表达式并加以说明。（2）已知机器字长8位，x=-0.0111100，y=+0.1100100，求x补，-x补，y补，-y补，x+y=？，x-y=？要求给出运算器的计算过程，并用溢出判别方法判断结果是否溢出。2（4分）已知X=0.1010,Y=-0.1101,用原码一位乘法计算X*Y=？其中寄存器、加法器的宽度均为4位，要求写出详细计算过程与说明。解:X原=Y原=X*Y原=X*Y=实现的具体过程：C(进位触发器)P(部分积 寄存器)Y(除数 寄存器)说明 3（6分）已知 X=-0.0110101211，Y=0.11001002-11（此处数均为二进制）。浮点数阶码用4位移码，尾数用8位补码表示（含符号位），（1）写出X，Y的浮点数表示（要求格式：数符 阶码 尾数）。（2）计算X+Y，要求给出运算过程（舍入采用0舍1入法）。（3）如何判断浮点补码加减运算是否溢出?并说明发生溢出时如何处理？并判断上述运算结果是否溢出。4（7分）有一个全相联Cache系统，Cache由8个块构成，CPU送出的主存地址流序列分别为：14、18、14、18、8、4、8、10，求（1）每次访问后，Cache的地址分配情况。（2）当Cache的容量换成4个块，地址流为6、15、6、13、11、10、8、7时，求采用先进先出替换算法的相应地址分配和操作。北科大计算机考研全套视频和资料，真题、考点、典型题、命题规律独家视频讲解北科大计算机考研全套视频和资料，真题、考点、典型题、命题规律独家视频讲解 详见：网学天地（详见：网学天地（www.e-）；咨询）；咨询 QQ：2696670126 85(3分)设指令字长为16位,每个操作数的地址码为6位,指令有零地址、一地址、二地址3种格式。（1）设指令系统的操作码长度和位置固定，若零地址指令有M种，一地址指令有N种，则二地址指令最多有几种？（2）采用扩展操作码技术，二地址指令最多有几种？（3）采用扩展操作码技术，若二地址指令有P条，零地址指令有Q条，则一地址指令最多有几种？6（6分）设某机存储字长、指令字长和机器字长均相等，该机的指令格式如下：其中，A为形式地址，补码表示（包括一位符号位）；M为寻址方式，M=0立即寻址；M=1直接寻址（此时A视为无符号数）；M=2间接寻址（此时A视为无符号数）；M=3变址寻址（A为位移量，变址寄存器为Rx）；M=4相对寻址。求：（1）该指令格式能定义多少种不同的操作？立即寻址操作数的范围是多少？（2）写出各种寻址方式（M=1、2、3、4）计算有效地址的表达式。（3）当M=1、2、4时，能访问的最大主存空间为多少机器字?7（8分）某半导体存储器容量4K8位。其中固化区2K8位（低地址），用1K8位的EPROM芯片组成；随机读写区2K8位（高地址），由2K4位的SRAM芯片组成。地址总线A11A0，双向数据总线D7D0，/R W控制读写。试问：（1）数据缓冲寄存器多少位？地址寄存器多少位？（2）二种芯片各需多少片？求每片芯片的片选逻辑式与地址分配完成下表。（3）设计并完成该存储器逻辑图，注明芯片与地址总线、数据总线和/R W信号线的联结，并实现片选逻辑。芯片 编号 芯片 类型 芯片 容量 芯片 地址 片选逻辑 表达式 地址范围 1 EPROM 1K A9A0CS1=2 CS2=3 CS3=OP 5 M 3 A 8 北科大计算机考研全套视频和资料，真题、考点、典型题、命题规律独家视频讲解北科大计算机考研全套视频和资料，真题、考点、典型题、命题规律独家视频讲解 详见：网学天地（详见：网学天地（www.e-）；咨询）；咨询 QQ：2696670126 94 CS4=逻辑图：8（10分）某计算机的数据通路如下图所示，其中M主存，MBR主存数据寄存器，MAR主存地址寄存器，R0R3通用寄存器，IR指令寄存器，PC程序计数器（具有自增能力），C、D暂存器，ALU算术逻辑单元，移位器左移、右移、直通传送。所有双向箭头表示信息可以双向传送。请按数据通路图画出下列指令的指令周期流程图：（1）MOV R1，-(R2)，指令功能是(R2)-1R2，(R2)R1。（2）ADD (R1)，(R2)+，指令功能是(R1)+(R2)(R1)，(R2)+1R2。移位器 ALU IR PC C D R0 R1 R2 R3 MBR MAR M A B+1+1 D7D4 D3D0/R W 地址 A11A0