组成原理试题库(有答案版)(6)

44． 固件：固化在硬件中（如写入ROM）的固定不变的常用软件。

45． 指令流水技术：CPU将指令的取指周期和执行周期重叠起来由不同部件执行的技术称

为指令流水技术。 46． 计算机组织：实现计算机结构规范的操作部件以及它们的互连方式称为计算机组织。

47． 总线标准：指芯片之间、扩展卡之间以及系统之间，通过总线进行连接和传输信息时，

应该遵守的一些协议与规范。

48． 虚拟存储器计算机结构：计算机结构指对程序员可见的系统属性，这些属性直

接影响到程序的逻辑执行

计算题

注：本部分题目答案略。

1． 用补码1位乘法运算规则求[X*Y]补：被乘数[X]补=010111，乘数[Y]补=110110。（[X]补、 [Y]补的表示包含1位符号位。）

2． 用原码1位不恢复余数除法的运算规则计算[X/Y]原的商和余数： X=-0.10101，

Y=0.11011。

3． 用原码1位乘法运算规则求[X*Y]原并写出结果的真值。其中X=-0.01011，Y=-0.01010。

4． 用补码1位不恢复余数除法的运算规则计算[X/Y]原的商， X=-0.1011，Y=0.1101。

5． 用Booth补码1位乘法运算规则求[X*Y]补：被乘数[X]补=010111，乘数[Y]补=110110。

（[X]补、[Y]补的表示包含1位符号位。）

6． 已知x=0.1011,y=-0.0101,用补码1位乘法运算规则求[X*Y]补。

7． 用1位不恢复余数除法的运算规则计算 [X/Y]补：X=-0.10101，Y=0.11011。

8． 已知X=+13,Y=-11，机器码用1位符号位、4位数值位表示，用原码1位

乘的方法求X*Y。

9． 用补码1位乘法的运算规则计算[X*Y]补，X=-0.1010，Y=0.1101。

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10．

某计算机主存8M字节，分成4096页，Cache容量64KB，和主存分成同样大小的

页，地址映像采用直接映像方式。 （1）Cache分为多少页？

（2）Cache的页内地址为多少位？Cache的页面地址是多少位？ （3）画出映像方式示意图。

（4）Cache中的主存标记如右图所示，当CPU送出的地址分别为68077FH、2D07FFH、7F1057H、000000H时，能否在Cache中访问到该单元？ 11．

某程序对页面要求的序列为P1P2P3P4P1P2P5P1P2P3P4P5。设开始时主存为空。当主存

容量为4个页面时，求FIFO和LRU替换算法各自的命中率。 12．

某机器主存储器有16位地址，字长为8位。

（1）该存储器能存放多少字节的信息？

（2）采用1K*4位的RAM芯片构成该存储器，需要多少片芯片？ （3）片选逻辑需要多少位地址？ （4）画出该存储器组成的逻辑框图。 13．

设磁盘组有11个盘片，每片有2个记录面；存储区域内直径2.36英寸，外直径5.00

英寸；道密度为1250TPI，内层密度52400bpi，转速为2400rpm。问：（1）共有多少存储面？共有多少柱面？

（2）每道存储多少字节？磁盘组总存储容量是多少？ （3）数据传输率是多少？

（4）每扇区存储2KB数据，在寻址命令中如何表示磁盘地址？

（5）如果某文件长度超过了一个磁道的容量，应将它记录在同一个存储面上，还是 记录在同一个柱面上？ 14．

一个组相联映像Cache由64页（每页128字）构成，每组包含4页。主存有4096

页，访存地址为字地址。

（1）写出Cache地址位数和地址格式。 （2）写出主存地址位数和地址格式。 （3）画出组相联映像方式示意图。

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15． 用16K*1位的DRAM芯片（由128*128矩阵存储元构成）组成64K*8位存储器。

要求：

（1）设存储器读/写周期都是0.5μs，CPU在1μs内至少要访问存储器一次。若采用异步刷新方式，两次刷新的最大时间间隔是多少？对全部存储单元刷新一遍，所需要的实际刷新时间是多少？

（2）数据寄存器和地址寄存器分别是多少位？

（3）要多少片DRAM才能构成该存储器？片选逻辑要几位地址？ （4）画出该存储器组成的逻辑框图。

16． 设高密软盘，每面80个磁道，每磁道15扇区，每扇区存储512B。设找道时间为

10ms~40ms。问：

（1）该磁盘的格式化容量是多少？

（2）已知磁盘的转速360rpm，平均寻址时间为多少？

（3）在一个磁道上写入4096B数据，平均要多少时间？最长时间是多少？

17． 现有8位有效信息1001 1101，试为之编制发送端海明校验码。要求采用偶校验，能发

现并自动校正1位错。写出详细过程。

18． 用8K*8位的EPROM芯片构成32K*16位的只读存储器。若该只读存储器作为某机器

的最大主存与CPU完整连接，问：

（1）这个机器的数据寄存器多少位？地址寄存器多少位？这两个寄存器一般在计算机的哪个部件中？

（2）需要多少个EPROM芯片？ （3）画出位扩展的逻辑图

（4）画出该只读存储器与CPU连接的逻辑框图。

19． 设发送端有4位有效信息1110要发送，采用CRC校验，多项式为1011。

（1）CRC是什么编码？

（2）发送端的CRC编码是什么？ （3）写出循环余数。

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20． 某机器字长16位，需要扩展出32K的只读存储器，假设用8K*8位的EPROM芯片构

成该只读存储器。

（1）该机器的数据寄存器多少位？地址寄存器多少位？

（2）使用的EPROM芯片除了电源线和接地线，最少还应该有多少引出线？ （3）需要多少个这种规格的EPROM芯片？ （4）画出该只读存储器的逻辑框图并与CPU连接。

21． 若机器字长36位，采用三地址格式访存指令，共完成54种操作，操作数可在1K地

址范围内寻找

a) 画出该机器的指令格式。 b) 简述指令扩展的常用方法。

22． 用8k×8位的SRAM芯片构成64K×16位的存储器，要求画出该存储器的组成逻辑框

图。

23． CPU结构如图所示，其中一个累加寄存器AC，一个状态条件寄存器和其它四个寄存

器，各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。 (1) 标明图中四个寄存器的名称。

(2) 简述指令从主存取到控制器的数据通路。

(3) 简述数据在运算器和主存之间进行存/取访问的数据通路。

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24． 设有一个具有20位地址和32位字长的存储器，问：

(1)该存储器能存储多少个字节的信息？

(2)如果存储器由512K×8位的SRAM 芯片组成，需多少片？ (3)画出存储器结构图。

25． 某双面磁盘每面有220道，内层磁道周长70cm，位密度400位/cm，转速3000转/分，

问：

(1) 每磁道的存储容量是多少？ (2) 磁盘存储容量是多少？ (3) 数据传输率是多少？

26． 有一个1024K*16位的存储器，由256K*1位的DRAM（由512*512矩阵存储元构成）

组成。问：

(1)总共需要多少DRAM芯片。并画出存储器扩展结构图。

(2)采用异步刷新，如果单元刷新间隔不超过8ms，则刷新信号周期是多少？

27． 有一个1M×32位的存储器，由128K×8位的RAM构成。

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问：（1）总共需要多少RAM芯片。 （2）片选地址需要几位？ （3）画出存储器结构图。

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