上海交通大學(xué)（上海交大）計算機組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)習(xí)題試卷

一 選擇題（50分，每題2分，正確答案可能不只一個，可單選或復(fù)選）1. 到目前為止，使用最為廣泛的計算機形態(tài)是： 。CA超級計算機B個人計算機C嵌入式計算機D服務(wù)器2. 1970年代開始出現(xiàn)的第四代計算機，使用 作為電子器件。CDA小規(guī)模集成電路B中規(guī)模集成電路C大規(guī)模集成電路D超大規(guī)模集成電路3. 體系結(jié)構(gòu)的計算機把程序及其操作數(shù)據(jù)一同存儲在存儲器里。ADA馮諾伊曼B哈佛（Harvard）C ZuseD存儲程序4. 的基本任務(wù)是按照程序所排的指令序列，從存儲器取出指令操作碼到控制器中，對指令操作碼譯碼分析，執(zhí)行指令操作。BA. I/O設(shè)備B. 控制器C. 寄存器D. 存儲器5. 在計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)中， 采用二進制數(shù)語言。ABDA微程序設(shè)計級B操作系統(tǒng)級C匯編語言級D 機器語言級6. 是機器語言程序員所看到的傳統(tǒng)機器級所具有的屬性，其實質(zhì)是確定計算機系統(tǒng)中軟硬件的界面。CA計算機組成B計算機組織C計算機體系結(jié)構(gòu)D計算機實現(xiàn)7. 在IEEE 754標(biāo)準(zhǔn)中，對于一個規(guī)格化的32位浮點數(shù)，其尾數(shù)域所表示的值是 ，這是因為規(guī)格化的浮點數(shù)的尾數(shù)域最左（最高有效位）總是 ，故這一位經(jīng)常不予存儲，而認(rèn)為隱藏在小數(shù)點的左邊，這可以使尾數(shù)表示范圍多一位，達 位。CA. 0.M、0、23B. 0.M、1、24C. 1.M、1、24D. 1.M、0、238. 在 運算中，為了判斷溢出是否發(fā)生，可采用雙符號位檢測法。不論溢出與否,其 符號位始終指示正確的符號。AA 定點、最高B 定點、最低C 浮點、最高D 浮點、最低9. Cache由高速的 組成。BA. DRAMB. SRAM C.ROMD. Flash10. 虛擬地址由 生成。CA. 操作系統(tǒng)B. CPU地址引腳C. 編譯程序D. 用戶程序11. 指令的跳躍尋址方式，是指下一條指令的地址由本條指令直接給出，因此， 的內(nèi)容必須相應(yīng)改變，以便及時跟蹤新的指令地址。DA. 數(shù)據(jù)寄存器B. 堆棧指示器C. 狀態(tài)寄存器D. 程序計數(shù)器12. 堆棧是一種特殊的數(shù)據(jù)尋址方式，基于 原理。BCA. FIFOB. FILOC. LIFOD. LILO13. 在CPU中，控制器通常由 和操作控制器組成。ABCDA程序計數(shù)器B指令寄存器C指令譯碼器D時序發(fā)生器14. 在CPU中，運算器通常由 組成。ABCDA算術(shù)邏輯單元B累加寄存器C數(shù)據(jù)寄存器D狀態(tài)條件寄存器15. 為了執(zhí)行任何給定的指令，必須對指令操作碼進行測試，以便識別所要求的操作，CPU中的 就是完成這項工作的。BA指令編碼器B指令譯碼器C指令寄存器D指令緩沖器16. 在操作控制器中， 是采用存儲邏輯來實現(xiàn)的。AA. 微程序控制器B. 硬布線控制器C. 程序控制器D. 門陣列控制器17. CPU的控制方式通常分為： ，其實質(zhì)反映了時序信號的定時方式。ABDA同步控制方式B異步控制方式C隨機控制方式D聯(lián)合控制方式18. 廣義地講，并行性中的同時性是指兩個以上事件在 發(fā)生。AA. 同一時刻B. 不同時刻C. 同一時間間隔內(nèi)D. 不同時間間隔內(nèi)19. 以下關(guān)于流水線技術(shù)的描述中，正確的是 。ACDA 就一條指令而言，其執(zhí)行速度沒有加快B 就一條指令而言，其執(zhí)行速度大大加快C 就程序執(zhí)行過程的整體而言，程序執(zhí)行速度大大加快D 適合于大量的重復(fù)性的處理20. 在流水CPU中，指令部件本身又構(gòu)成一個流水線，即指令流水線，由等幾個過程段組成。ABCDA取指令B指令譯碼C計算操作數(shù)地址D取操作數(shù)21. 在流水過程中存在的相關(guān)沖突中，是由轉(zhuǎn)移指令引起的。DA. 資源相關(guān)B. 數(shù)據(jù)相關(guān)C. 性能相關(guān)D. 控制相關(guān)22. 奔騰CPU是Intel公司生產(chǎn)的一種 流水處理器。CA. 標(biāo)量B. 矢量C. 超標(biāo)量D. 超矢量23. 總線的特性包括 。ABCDA物理特性B功能特性C電氣特性D時間特性24. 奔騰CPU的異常中斷是由指令執(zhí)行引發(fā)的，包括 。CDA可屏蔽中斷B非屏蔽中斷C執(zhí)行異常D執(zhí)行軟件中斷指令25. 從執(zhí)行程序的角度看，最低等級的并行是 并行。AA 指令內(nèi)部B 指令級C 過程級D 程序級二 簡答題（20分，每題4分）1. 請簡述現(xiàn)代計算機系統(tǒng)中的多級存儲器體系結(jié)構(gòu)?！窘狻繛榱私鉀Q對存儲器要求容量大、速度快、成本低三者之間的矛盾，目前在計算機系統(tǒng)中，通常采用多級存儲器體系結(jié)構(gòu)，即使用高速緩沖存儲器、主存儲器和外存儲器。2. 在主存與Cache間為什么要建立地址映射？請簡述3種不同的地址映射方式?！窘狻颗c主存容量相比，Cache的容量很小，它保存的內(nèi)容只是主存內(nèi)容的一個子集。為了把主存塊放到Cache中，必須應(yīng)用某種方法把主存地址定位到Cache中，稱作地址映射。地址映射方式有全相聯(lián)方式、直接方式和組相聯(lián)方式三種：全相聯(lián)映射方式：將主存的一個塊直接拷貝到Cache中的任意一行上。直接映射方式：一個主存塊只能拷貝到Cache的一個特定行位置上去。組相聯(lián)映射方式：將Cache分成u組，每組v行，主存塊存放到哪個組是固定的，至于存到該組哪一行則是靈活的。3. 什么是虛擬存儲器中的段頁式管理？【解】采用分段和分頁結(jié)合的方法。程序按模塊分段，段內(nèi)再分頁，進入主存仍以頁為基本信息傳送單位，用段表和頁表進行兩級定位管理。4. 請簡述計算機并行處理技術(shù)中的時間并行和空間并行?！窘狻繒r間并行：讓多個處理過程在時間上相互錯開，輪流重疊地使用同一套硬件設(shè)備的各個部分，以加快硬件周轉(zhuǎn)而贏得速度。時間并行性概念的實現(xiàn)方式就是采用流水處理部件，是一種非常經(jīng)濟而實用的并行技術(shù)，能保證計算機系統(tǒng)具有較高的性能價格比?？臻g并行：以“數(shù)量取勝”為原則來大幅度提高計算機的處理速度?？臻g并行技術(shù)主要體現(xiàn)在多處理器系統(tǒng)和多計算機系統(tǒng)。5. 如何區(qū)分選擇型DMA控制器和多路型DMA控制器？【解】選擇型DMA控制器在物理上可以連接多個設(shè)備，而在邏輯上只允許連接一個設(shè)備，在某一段時間內(nèi)只能為一個設(shè)備服務(wù)。多路型DMA控制器不僅在物理上可以連接多個外圍設(shè)備，而且在邏輯上也允許這些外圍設(shè)備同時工作。三 若浮點數(shù)的IEEE-754標(biāo)準(zhǔn)存儲格式為(41D4C000)16，求該浮點數(shù)的十進制值，要求給出具體過程。（10分）【解】將16進制數(shù)展開后，可得二進制數(shù)格式為 (41D4C000)16 = 0 100 0001 1 101 0100 1100 0000 0000 0000 S=0，E=1000 0011=131，M=指數(shù)e=E-127=131-127=(4)10包括隱藏位1的尾數(shù)1.M=1.于是有=(-1)s1.M2e=(1.)24=11010.10011=(26.59375)10 四 主存容量為256MB，虛存容量為2GB，則虛擬地址和物理地址各為多少位？如頁面大小為4KB，則頁表長度是多少？（10分）【解】 2 GB = 231 B 虛擬地址為31位 256 MB = 228 B 物理地址為28位頁表長度 = 虛存容量/頁面大小 = 2 GB / 4 KB = 512 K五 (1)某總線在一個總線周期中并行傳送32位數(shù)據(jù)，假設(shè)一個總線周期等于一個總線時鐘周期，總線時鐘頻率為50MHz，總線帶寬是多少? (2)如果一個總線周期中并行傳送64位數(shù)據(jù)，總線時鐘頻率升為100MHz，總線帶寬是多少? （10分）【解】設(shè)