计算机系统结构试卷a_2007

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1、o2007-2008学年1学期计算机系统结构课程考试试题A拟题学院（系）：信息科学技术学院拟题人：丄适用专业：计算机科学与技术校对人：塢（答案写在答题纸上，写在试题纸上无效）：一、填空题（共25分，每空1分）O1、通常可以将计算机系统的结构划分为7个层次：应用层、、

2、、操作系统层、、微体系结构层、数字逻辑层。:2、按照MichaelFlynn对计算机系统结构的分类方法，计算机系统结构可1以分为、单指令流多数据流S1MD.多指令流单数据流MISD、：四种类型。

3、3、指令中应该包括下列信息：、源操作数地址、目的操作数地j

4、址、O14、常用的逻辑函数化简方法有和o15、的输出状态只取决于当前输入信号的状态，与过去的输入信号i.的状态无关；的输出状态不仅和当前的输入信号的状态有关，还与以前的输入信号的状态有关。V6、十进制数39转换为二进制数是,转换为十六进制数是o17、十进制数一68的原码是,反码是,补码是（用1八位二进制编码表示）。:8、当指令采用立即数寻址方式时，所需的操作数位于,当指令釆：用寄存器寻址方式时，所需的操作数位于,当指令采用直接寻址：方式吋，所需的操作数位于o19、所谓是指控制信号由硬件逻辑电路实时产生；所谓是O指控制

5、信号事先己经保存在控制存储器中，使用时由控制存储器读出。!10、流水线中的相关可以分为三种类型：、、oi11、半导体存储器可以分为和只读存储器ROM两大类。

6、二、解释下列概念（共15分，每小题3分）J1、计算机体系结构2、寻址方式3、虚拟存储器顋4、处理机的数据路径5、计算机流水线!三、简答题（共30分，每小题5分）：1、简述组合逻辑电路的设计方法。2、输入/输出传输控制方式中的程序中断传送方式的基木原理是什么？3、多周期处理机的设计思想是什么？4、常用的存储器扩展方法有哪些？5、指令次序重组的思想是什么？循环体展开

7、的思想是什么？6、计算机流水线有哪些特点？四、计算题（共15分，每小题5分）1、假定某个处理机在执行某个程序吋，各种指令出现的频率和执行该种指令所需的时钟周期数如下表所示:指令类型指令出现的频率执行周期数存储器访问指令30%5整数加减指令20%2整数乘除指令5%4逻辑操作指令15%1移位指令10%1转移指令20%2（1）试计算平均的CPI。（2）假定时钟周期为10ns,计算MIPSo（保留2位小数）2、设CACHE的访问时间为5ns,主存的访问时间为50ns,若要求CACHE—主存系统的平均访问时间为7.5ns,则C

8、ACHE的命中率应该达到多少？3、下面数据是符合IEEE754浮点标准的单精度浮点数：11000001101010000000000000000000试求其表示的十进制数值。五、设计题（共15分，第1小题7分，第2小题8分）1、设计一位全加器，其外部端口描述如下：a、b为数据输入信号，ci为从低位产生的进位输入信号，s为输出的和，co为向高位产生的进位输出信号。试求S和co的逻辑表达式，并画出电路图。2、试设计一个具有两个读端口、一个写端口，包括16个16位寄存器的寄存器堆，其外部端口描述如下：RDl＜15:0＞是第

9、一个读端口的数据输出端，RAl＜3:0＞是第一个读端口的地址输入端；RD2＜15:0＞是第二个读端口的数据输出端，RA2＜3:0＞是第二个读端口的地址输入端；WD〈15:0＞是写端口的数据输入端，WA〈3:0＞是写端口的地址输入端，WE是写使能信号，当WE二1时，写操作有效，否则无效；CLK为时钟信号。假设可用的设计构件有16位寄存器（它有一个数据读出端和一个数据写入端、还有一个写入使能端、时钟输入端。）、16位的16选1选通器、4-16译码器、2输入与门。要求说明设计方法并画出电路图。