2018年自考计算机组成原理模拟试题（2）

简答题

点击查看答案参考答案：答：（1）最大的正数：0.1111111×27，最小的正数：0.1000000×2－7 绝对值最大的负数－0.1111111×27, 绝对值最小的负数－0.1000000×2－7 （2）[X]浮： 0 1010 1100110 , [Y]浮： 0 0110 1101101 符号位阶码尾数符号位阶码尾数（3）X＋Y＝0.11011001101×2＋010 = 0.1101101 ×2＋010 （4）X×Y＝0.10101101110111×2＋000 =0.1010111×2＋000 16、设有两个十进制数：X＝－0.875×21，Y＝0.625×22。（1）将X、Y的尾数转换为二进制补码形式。（2）设阶码2位，阶符1位，数符1位，尾数3位。通过补码运算规则求出Z＝X－Y的二进制浮点规格化结果。(要求有计算过程) 参考答案：答：（1）设S1为X的尾数，S2为Y的尾数，则S1＝（－0.875）10＝（－0.111）2，[S1]补＝1.001， S2＝（0.625）10＝（＋0.101）2，[S2]补＝0.101。（2）对阶：设X的阶码为JX，Y的阶码为JY，JX＝（＋01）2，JY＝（＋10）2， JX－JY＝（－01）2，小阶的尾数S1右移一位S1＝（－0.0111）2，JX阶码加1，则JX＝（10）2＝JY，S1经舍入后，S1＝（－0.100）2，对阶完毕。X的补码浮点格式：010 1100，Y的补码浮点格式：010 0101。尾数相减： [S1]补＝11.100，[－S2]补＝11.011，[S1－S2]补＝[S1]补+[－S2]补=10.111，尾数求和绝对值大于1，尾数右移一位，最低有效位舍掉，阶码加1，则[S1－S2]补＝11.011（规格化数），JZ＝11 规格化结果： 011 1011 17、用补码运算方法计算X+Y的值及运算结果的特征（几个标志位的值）： 1) X= 0.1111 Y=0.1101 2) X= - 0.1101 Y=0.1011 六、简答题:30分，每题05分 18、计算机指令中要用到的操作数一般可以来自哪些部件？参考答案：答：操作数的第一个来源、去处，可以是CPU 内部的通用寄存器，此时应在指令字中给出用到的寄存器编号（寄存器名），通用寄存器的数量一般为几个、十几个，故在指令字中须为其分配2、3、4、5或更多一点的位数来表示一个寄存器。操作数第二的来源、去处，可以是外围设备（接口）中的一个寄存器，通常用设备编号、或设备入出端口地址、或设备映像地址（与内存储器地址统一编址的一个设备地址编号）来表示。操作数的第三个来源、去处，可以是内存储器的一个存储单元，此时应在指令字中给出该存储单元的地址。 19、简述计算机的控制器的基本功能和执行一条指令所需的步骤。参考答案：答：控制器部件是计算机的五大功能部件之一，其作用是向整机每个部件(包括控制器部件本身)提供协同运行所需要的控制信号。计算机的最本质的功能是连续执行指令，而每一条指令往往又要分成几个执行步骤才得以完成。由此又可以说，计算机控制器的基本功能，是依据当前正在执行的指令和它所处的执行步骤，形成(或称得到)并提供出在这一时刻整机各部件要用到的控制信号。执行一条指令，要经过读取指令、分析指令、执行指令所规定的处理功能三个阶段完成，控制器还要保证能按程序中设定的指令运行次序，自动地连续执行指令序列。 20、简述计算机的控制器的组成及其作用。参考答案：答：控制器的基本组成有四个。一是有一个能提供指令在内存中的地址的部件，通称程序计数器(PC)，服务于读取指令，并接收下条要执行的指令的地址。二是有一个能保存读来的指令内容的部件，通称指令寄存器(IR)，以提供本指令执行的整个过程中要用到的指令本身的主要信息。三是是脉冲源、启停控制逻辑，指令执行的步骤标记线路，它标记出每条指令的各执行步骤的相对次序关系。四是全部时序控制信号的产生部件，它依据指令内容、指令的执行步骤(时刻)，也许还有些别的什么条件信号，来形成并提供出当前各部件时刻要用到的控制信号。计算机整机各硬件系统，正是在这些信号控制下协同运行，产生予期的执行结果，也就是执行一条又一条的指令。 21、原理性地说明子程序调用指令、中断返回指令在执行功能和执行步骤方面的区别。参考答案：答：要把子程序的起始地址写进程序计数器PC中，以便可以在本指令之后开始该子程序的执行过程，但在子程序的执行结束之后，应使程序的执行过程返回到紧跟在该子程调用指令指令之后的那条指令处接着运行，故必须在执行子程序之前，把子程调用指令指令之后的那条指令的地址（称为断点）保存到内存堆栈中，以便子程序的执行过程结束之后，能恢复断点地址到程序计数器PC中。中断返回指令是用在中断处理完成之后返回主程序断点的目的，执行时不仅要恢复程序断点地址到程序计数器PC中，还要恢复原来已保存在内存堆栈中的原有的程序状态字的内容，而子程序返回指令无此功能。 22、一条指令通常由哪些部分组成？并简述各部分的功能。参考答案：答：通常情况下，一条指令要由两部分内容组成，其格式为： <쉼Ų> 第一部分，是指令的操作码。操作码用于指明本条指令的操作功能，例如，是算术加运算、减运算还是逻辑与、或运算功能，是否是读、写内存或读、写外设操作功能，是否是程序转移和子程序调用或返回操作功能等，计算机需要为每条指令分配一个确定的操作码。第二部分，是指令的操作数地址，用于给出被操作的信息（指令或数据）的地址，包括参加运算的一或多个操作数所在的地址，运算结果的保存地址，程序的转移地址、被调用的子程序的地址等。 23、试说明程序直接控制方式，并指出在完成输入/输出操作时的优缺点。参考答案：答：程序直接控制方式，是指在用户程序中直接使用I/O指令完成输入/输出操作，它是由CPU通过查询设备的运行状态，来控制数据传送过程。它的缺点是严重影响系统运行性能。与I/O设备的速度比较，CPU要快得多，但发挥不出来，它的绝大多数时间花到查询等待上。CPU算题要与设备输入输出串行工作，多个设备也要串行输入输出，严重影响系统运行效率。七、综合题:08分，每题08分 24、在计算机系统中，高速缓冲存储器是被设置在（）中（）之间，用于解决（）读写速度慢，跟不上（）快速取得指令或数据的矛盾；通常选用（）存储器芯片实现。它与主存储器的读写原理不同，执行写入操作时，在把有关（）住处写入选中的高速缓冲存储器的某一单元时，还应该将与这一信息相关的（）住处或其中的一部分写入与之对应的标志字段；在执行读出操作时，不能仅仅只通过对原本用于读主存储器的地址信息进行译码去选择高速缓冲存储器的某一单元来取得所需要的数据，还必须通过检查高速缓冲存储器的有关单元的标志位的值，才能确定得到的是否是所要求的数据，这是因为高速缓冲存储器（）单元对应（）的多个存储单元。依据被读单元的内容或其一部分判定得到的是否是所需要的数据的原理运行的存储器被称为（）存储器。 a.数据 b.一个 c.主存地址 d.可以 e.多个 f.主存储器 g.不可以 h.中央处理器 i.ROM j.静态 k.动态 l.RAM m.不可以 n.高位 o.低位 p.控制 q.读/写 r.运行 s.关联参考答案： h f f h j a c b f s 八、填空题(主观):10分，每题02分 25、主频是计算机的一个重要指标，它的单位是；运算速度的单位是MIPS，也就是。参考答案： MHZ，每秒百万指令数 26、当相对条件转移指令的相对偏移量是一个8位的二进制数时，相对于，可以转移的地址范围在到，该偏移值是由汇编程序计算得到的，通常用码表示。参考答案： PC， -128， 127，补 27、当前流行的计算机系统中，广泛采用由三种运行原理不同、性能差异很大的存储介质来构建计算机存储体系，在CPU与间加入构成由硬件管理的存储结构，在主存与辅存间通过计算机硬、软件统一管理与调度组成的另一种存储器结构。参考答案：主存储器，高速缓冲存储器，虚拟存储器 28、为了提高主存储器存取速度，通常采用和的二种存储器并行读写技术方案，这样能在主存储器的一个工作周期或略多一点的时间内可以读出多个主存字。参考答案：一体多字方案，多体交叉编址技术 29、 RAM芯片并联的目的是为了，RAM芯片串连的目的是为了。要组成容量为4K×8位的存储器，需要片4K×1位的静态RAM芯片并联，或者需要片1K×8的静态RAM芯片串连。参考答案：扩展单元字长，扩充单元数量， 8， 4 九、名词解释:04分，每题04分 30、解释下列术语：总线的等待状态参考答案：答：若被读写的内存和外设的运行速度低，不能在这一个总线周期数据时间内完成读写操作，就必须再增加一到几个数据时间用于继续完成读写操作，之后才结束该总线周期。在增加出的这一到几个数据时间里，称总线处于等待状态。

2018年自考计算机组成原理模拟试题（2）

选项 2 :

通用寄存器

寄存器编号

内存单元

操作数的地址

操作数地址的地址

操作数本身

指令

五、中型计算题:18分，每题06分

15、假定X＝0.0110011×2+11，Y＝0.1101101×2－10（此处的数均为2进制），

（1）浮点数阶码用4位移码、尾数用8位原码表示（含符号位，规格化的，不使用隐藏位），写出该浮点数能表示的绝对值最大、最小的（正数和负数）数值；

（2）写出X、Y的正确的浮点数表示；

（3）计算X＋Y；

（4）计算X×Y

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