计算机组成原理期末精彩试题及问题详解.doc

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1、第一章计算机系统概论计算机的硬件是由有形的电子器件等构成的，它包括运算器、存储器、控制器、适配器、输入输出设备。早起将运算器和控制器合在一起称为CPU（中央处理器）。目前的CPU包含了存储器，因此称为中央处理器。存储程序并按地址顺序执行，这是·诺依曼型计算机的工作原理，也是CPU自动工作的关键。计算机系统是一个有硬件、软件组成的多级层次结构，它通常由微程序级、一般程序级、操作系统级、汇编语言级、高级语言级组成，每一级上都能进行程序设计，且得到下面各级的支持。习题：4·诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括那些主要组成部分？

2、主要设计思想是：存储程序通用电子计算机方案，主要组成部分有：运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备5什么是存储容量？什么是单元地址？什么是数据字？什么是指令字？存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。每个存储单元都有编号，称为单元地址。如果某字代表要处理的数据，称为数据字。如果某字为一条指令，称为指令字7指令和数据均存放在存中，计算机如何区分它们是指令还是数据？每一个基本操作称为一条指令，而解算某一问题的一串指令序列，称为程序第二章运算方法和运算器按IEEE754标准，一个浮点数由符号位S、阶码E、尾数M三个域组成

3、。其中阶码E的值等于指数的真值e加上一个固定偏移值。数的真值变成机器码时有四种表示方法：原码表示法，反码表示法，补码表示法，移码表示法。其中移码主要用于表示定点数的阶码E，以利于比较两个指数的大小和对阶操作。直接使用西文标准键盘输入汉字，进行处理，并显示打印汉字，是一项重大成就。为此要解决汉字的输入编码、汉字码、子模码等三种不同用途的编码。1第三章部存储器对存储器的要容量大、速度快、成本低。为了解决这三方面的矛盾，计算机采用多级存储体系结构，即cache、主存和外存。CPU能直接访问存（cache、主存），但不能直接访问外存。

4、存储器的技术指标有存储容量、存取时间、存储周期、存储器带宽。双端口存储器和多模块交叉存储器属于并行存储器结构。前者采用空间并行技术，后者采用时间并行技术。这两种类型的存储器在科研和工程量使用。cache是一种高速缓冲存储器，是为了解决CPU和主存之间速度不匹配而采用的一项重要的硬件技术，并且发展为多级cache体系，指令cache与数据cache分设体系。要求cache的命中率接近于1。主存与cache的地址映射有全相联、直接、组相联三种方式。其中组相联方式是前二者折衷方案，适度地兼顾了二者的优点又尽量避免其缺点，从灵活性、命

5、中率、硬件投资来说较为理想，因而得到了普遍采用。习题：1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SRAM芯片组成，需要多少片；（3）需要多少位地址做芯片选择？(1)(2)(3)1位地址作芯片选择2已知某64位机主存采用半导体存储器，其地址码为26位，若使用4M×8位DRAM芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用存条结构形式，问：（1）若每个存条16M×64位，共需几个存条？（2）每个存条共有多少DRAM芯片？（3）主存共需多少DRAM芯片？CPU如

6、何选择各存条？(1).　共需模块板数为m：m=÷2^24=4(块)　　　(2).每个模块板有DRAM芯片数为32(片)　　(3)主存共需DRAM芯片为：4*32=128(片)　　每个模块板有32片DRAM芯片，容量为16M×64位，需24根地址线(A23~A0)完成模块　　板存储单元寻址。一共有4块模块板，采用2根高位地址线，通过2：4译码器译码产生片选信号对各模块板进行选择。3用16K×8位的DRAM芯片构成64K×32位存储器，要求：（1）画出该存储器的组成逻辑图。2：4译码器A14A15CS3CS2CS0CS1D0~D7

7、A13~A0（2）设存储器读/写周期为0.5us，CPU在1us至少要访问一次。试问采用哪种刷新方式比较合理？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的实际刷新时间是多少？(1)根据题意，存储总容量为64KB，故地址总线需16位。现使用16K*8位DRAM芯片，共需16片。芯片本身地址线占14位，所以采用位并联与地址串联相结合的方法来组成整个存储器，其组成逻辑图如图所示，其中使用一片2：4译码器。(2)根据已知条件，CPU在1us至少访存一次，而整个存储器的平均读/写周期为0.5us，如果采用集中刷新，有64u

8、s的死时间，肯定不行,如果采用分散刷新，则每1us只能访存一次，也不行,所以采用异步式刷新方式。假定16K*1位的DRAM芯片用128*128矩阵存储元构成，刷新时只对128行进行异步方式刷新，则刷新间隔为2ms/128=15.6us可取刷新信号周期15us。刷新一遍时间＝1