本科生期末试卷（三）
一、选择题（每小题1分，共15分） 1 下列数中最小的数是（ ）。
A（101001）2 B（52）8 C（101001）BCD D （233）16
2 某DRAM芯片，其存储容量为512×8位，该芯片的地址线和数据线的数目是（ ）。 A 8，512 B 512，8 C 18，8 D 19，8
3 在下面描述的汇编语言基本概念中，不正确的表述是（ ）。 A对程序员的训练要求来说，需要硬件知识 B汇编语言对机器的依赖性高
C用汇编语言编写程序的难度比高级语言小D 汇编语言编写的程序执行速度比高级语言慢 4 交叉存储器实质上是一种多模块存储器，它用（ ）方式执行多个独立的读写操作。 A 流水 B 资源重复 C 顺序 D 资源共享 5 寄存器间接寻址方式中，操作数在（ ）。
A 通用寄存器 B 主存单元 C 程序计数器 D 堆栈 6 机器指令与微指令之间的关系是（ ）。
A用若干条微指令实现一条机器指令 B用若干条机器指令实现一条微指令 C 用一条微指令实现一条机器指令 D用一条机器指令实现一条微指令 7 描述多媒体CPU基本概念中，不正确的是（ ）。 A多媒体CPU是带有MMX技术的处理器 B MMX是一种多媒体扩展结构
C MMX指令集是一种多指令流多数据流的并行处理指令 D多媒体CPU是以超标量结构为基础的CISC机器
8 在集中式总线仲裁中，（ ）方式对电路故障最敏感。 A 菊花链 B 独立请求 C 计数器定时查询 9 流水线中造成控制相关的原因是执行（ ）指令而引起。 A 条件转移 B 访内 C 算逻 D 无条件转移
10 PCI总线是一个高带宽且与处理器无关的标准总线。下面描述中不正确的是（ ）。 A 采用同步定时协议 B 采用分布式仲裁策略 C 具有自动配置能力 D 适合于低成本的小系统
11 下面陈述中，不属于外围设备三个基本组成部分的是（ ）。 A 存储介质 B 驱动装置 C 控制电路 D 计数器 12 中断处理过程中，（ ）项是由硬件完成。
A 关中断 B 开中断 C 保存CPU现场 D 恢复CPU现场
13 IEEE1394是一种高速串行I/O标准接口。以下选项中，（ ）项不属于IEEE1394的协议集。
A 业务层 B 链路层 C 物理层 D 串行总线管理 14 下面陈述中，（ ）项属于存储管理部件MMU的职能。 A 分区式存储管理 B 交换技术 C 分页技术
15 64位的安腾处理机设置了四类执行单元。下面陈述中，（ ）项不属于安腾的执行单元。
A浮点执行单元 B存储器执行单元 C 转移执行单元 D定点执行单元 二、填空题（每小题2分，共20分）
1 定点32位字长的字，采用2的补码形式表示时，一个字所能表示的整数范围是（ -2的31次方-2的31次方减一 ）。
2 IEEE754标准规定的64位浮点数格式中，符号位为1位，阶码为11位，尾数为52位，则它能表示的最大规格化正数为（ 见P23页 ）。
3 浮点加、减法运算的步骤是（ 0操作检查 ）、（ 比较阶码大小并完成对阶 ）、（尾数求和运算 ）、（ 结果规格化 ）、（舍入处理 ）。 4
某计算机字长32位，其存储容量为64MB，若按字编址，它的存储系统的地址线至少需要（24 ）条。 64MB=64×8Mb 64×8Mb/32b=16M 16M=16×2^20=2^24 所以需要24条地址线
5 一个组相联映射的Cache，有128块，每组4块，主存共有16384块，每块64个字，则主存地址共（20 ）位，其中主存字块标记应为（9 ）位，组地址应为（ 5 ）位，Cache地址共（ 11 ）位。
6 CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫（指令周期 ），它通常包含若干个（CPU周期 ），而后者又包含若干个（时钟周期 ）。
7 某中断系统中，每抽取一个输入数据就要中断CPU一次，中断处理程序接收取样的数据，并将其保存到主存缓冲区内。该中断处理需要X秒。另一方面，缓冲区内每存储N个数据，主程序就将其取出进行处理，这种处理需要Y秒，因此该系统可以跟踪到每秒（N/(N*X+Y) ）次中断请求。
8 在计算机系统中，多个系统部件之间信息传送的公共通路称为（总线 ）。就其所传送信息的性质而言，在公共通路上传送的信息包括（地址 ）、（数据 ）、（控制信息 ）。 9 在虚存系统中，通常采用页表保护、段表保护和键保护方法实现（存储区域 ）保护。 10 安腾体系结构采用推测技术，利用（控制 ）推测方法和（数据 ）推测方法提高指令执行的并行度。
三、简答题（每小题8分，共16分）
1 列表比较CISC处理机和RISC处理机的特点。
a) 可访存指令不受限制；
b) 指令格式多，字长不固定，多种寻
址方式；
c) 指令系统复杂庞大，指令数目多； d) 各种指令的执行时间相差很大； e) 大都采用微程序控制器；
f) 指令长度固定，指令格式少，寻址
方式种类少；
g) 采用流水线技术；
h) 使用较多的通用寄存器，减少访
存；
i) 控制器以组合逻辑控制为主； j) 采用优化编译技术；
k) 选取使用频率高的简单指令；
2 简要列出64位的安腾处理机体系结构的主要特点。
1.显示并行指令计算（EPIC）技术。 2.超长指令字（VLIW）技术。 3.分支推断技术 4.推测技术 5.软件流水线技术 6.寄存器堆栈技术
四、计算题（12分）
有两个浮点数N1=2j1×S1,N2=2j2×S2，其中阶码用4位移码、尾数用8位原码表
示（含1位符号位）。设j1=(11)2,S1=(+0.0110011)2,j2=(-10)2,S2=(+0.1101101)2，求N1+N2，写出运算步骤及结果。
五、设计题（12分）
机器字长32位，常规设计的物理存储空间≤32M，若将物理存储空间扩展到256M，
请提出一种设计方案。
六、分析题（10分） 某机的指令格式如下所示
X为寻址特征位：X=00：直接寻址；X=01：用变址寄存器RX1寻址；X=10：用变址寄存器RX2寻址；X=11：相对寻址
设(PC)=1234H,(RX1)=0037H,(RX2)=1122H（H代表十六进制数），请确定下列指令中的有效地址：
①4420H ②2244H ③1322H ④3521H
七、分析题（15分）
有如下四种类型的单处理机：
① 基准标量机（每个CPU周期启动1条机器指令，并行度ILP=1）； ② 超级标量机（每个CPU周期启动3条机器指令，并行度ILP=3）； 超级流水机（每1/3个CPU周期启动1条机器指令，并行度ILP=3）； ④ 超标量超流水机（每个CPU周期启动9条指令，并行度ILP=9）。 试画出四种类型处理机的时空图。