计算机组成原理复习题(计科07)

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1、《计算机组成原理》复习题一、假设机器字长为16位，存储浮点数时阶码占7位，含1位阶符，以2为底；尾数占9位，含1位数符，没有隐藏位。若阶码和尾数均采用补码表示，说明在尾数规格化和不规格化两种情况下，上述浮点数格式所能表示的非零最小正数、最大正数、绝对值最小负数和绝对值最大负数，请写出对应的机器数和十进制真值。若阶码改用移码、尾数仍用补码表示，上述各个数值又分别是多少？二、己知x和y的原码分别为0.100112和1.111012，请用原码不恢复余数除法计算x/y的原码，要求写出运算过程，且运算结果保

2、留5位小数。三、已知x和y的补码分别为1.001112和1.000门2,请用补码不恢复余数除法计算x/y的补码，要求写出运算过程，且运算结果保留5位小数。四、某指令系统采用固定长度指令格式，指令字长16位，每个地址码长6位，指令分为无操作数、单操作数和双操作数三类。若双操作数指令有10条，无操作数指令有256条，问单操作数指令最多可能有多少条？五、若要写入代码11001001102,请分别画出NRZ-1制、PE制、FM制和MFM制的写电流波形图。六、某计算机的Cache采用4路组相联映像，已知Ca

3、che的容量为16KB,主存容量为2MB,Cache和主存每个字块有8个字，每个字有32位，主存按字节编址。①•主存地址有多少位？每个字段各需多少位？请画图说明。②.假设Cache初始状态为空，CPU依次从主存单元0#、1#、2#99#、100#读出101个字(每次读出一个字)，并重复按此次序读11次，那么Cache的命中率是多少？③•若Cache的速度是主存的5倍，请问采用Cache与不采用Cache相比CPU访存速度提高了多少倍？七、欲写入8位有效信息010010012,试按偶校验规则将它编为

4、海明校验码。以表格形式说明其编码方法，并分析所选用的编码方案具有什么样的检错和纠错能力。八、某海明校验码按偶校验规则进行编码，其中数据位占8位，校验位占4位，并且指误字的编码正好等于出错位的序号。假设接收到的海明码为1001001101012,最右边为第1位，最左边为第12位，请检查上述代码是否有错？它对应的正确的数据位编码是什么？九、有一个“Cache-主存”存储系统，主存共包含16个字块，编号0〜15；Cache共包含4个字块，编号0〜3,采用全相联映象方式工作。假设Cache的初始状态为空，

5、CPU按如下顺序访问主存字块：0、1、2、5、6、1、2、1、2、3、4、8、9、10、1、2、3、11.12、14,请分别画出采用先进先出替换算法(FIFO)和近期最少使用替换算法(LRU)时Cache各字块随时间的使用情况。十•某计算机CPU的主频为8MH乙已知每个机器周期平均包含4个时钟周期，该机的平均指令执行速度为0.8MIPSo试问：①.CPU的时钟周期是多少uS?②•该机的平均指令周期是多少us?③•平均每个指令周期包含多少个机器周期？④•若改用时钟周期为0.4us的CPU芯片，则该机

6、的平均指令执行速度又是多少MIPS?⑤•若想得到40万次/s的指令执行速度,则应采用主频为多少MHz的CPU芯片？H^一、某硬盘存储器的转速为7200转/分钟，共有4个记录面，道密度为20道/mm,每条磁道包含60个扇区，每个扇区为512字节，最小磁道直径为30mm,每个记录面共有500条磁道。请问：①•硬盘存储器的存储容量是多少？②•最大位密度和最小位密度是多少？③•硬盘的数据传输率是多少？④•平均等待时间是多少？⑤•若不考虑驱动器号，请给出一个硬盘地址格式方案。十二、假定硬盘传输数据以字为单位

7、，每个字32位，传输速率为1MB/S,CPU的时钟频率为50MHz<>①•采用程序查询方式传送数据，一个查询操作需要100个时钟周期，假定进行足够的查询以避免数据丢失，求CPU为I/O查询所花费的吋间比率。②•采用中断控制方式传送数据,CPU每次执行中断处理程序需要60个时钟周期（包括屮断响应时间）,求CPU为传输硬盘数据所花费的时间比率。③•采用DMA控制方式传送数据，假定CPU启动DMA操作需要100个时钟周期，在DMA结束时处理中断需要50个时钟周期，如果平均传输的数据块长度为4KB,求CP

8、U为硬盘I/O操作所花费的时间比率，忽略DMA控制器中请总线所占的时间。十三、某机字长32位，共有100条指令，所有指令均为单字长、定长操作码。CPU内部有32个通用寄存器，它们均可做变址寄存器使用。存储器按字节编址，指令系统有直接、间接、变址、相对等4种寻址方式。①•分别画出采用4种不同寻址方式的单地址指令的格式。②•采用直接寻址和间接寻址方式时，可寻址的存储空间范围分别是多少？十四、设某计算机指令系统共有10条指令，各指令的使用频度如下表所示。■指令使用频度■1120%】212