试卷A
一．选择题（每小题1分，共10分）
1．用于科学计算的计算机中，标志系统性能的主要参数是__________。
A 主时钟频率
B 主存容量
C MFLOPS
D MIPS 2．在规格化浮点数表示中，保持其它方面不变，将阶码部分的移码表示改为补码表示，将会使数的表示范围__________。
A 增大B减少 C 不变 D 以上三种都不对
3．两补码数相加，采用1位符号位，当__________时，表示结果溢出。
A 符号位有进位
B 符号位进位和最高数位进位异或结果为0
C 符号位为 1
D 符号位进位和最高数位进位异或结果为1
4．若动态RAM每毫秒必须刷新100次，每次刷新需100ns，一个存储周期需要200ns，则刷新占存储器总操作时间的百分比是____________.
A 0.5%
B 1.5%
C 1%
D 2%
5．在计算机系统中，表征系统运行状态的部件是____________.
A 程序计数器
B 累加寄存器
C 中断寄存器
D 程序状态字
6．具有自同步能力的记录方式是___。
A NRZ
B NRZ1
C FM
D RZ
7．冯·诺依曼（Von Neumann）机工作方式的基本特点是。
A 多指令流单数据流
B 按地址访问并顺序执行指令
C 堆栈操作
D 存储器按内容选择地址
8．磁盘是一种以方式存取数据的存储设备。
A 随机存取
B 顺序存取
C 直接存取
D 只读存取
9．掉电后所存信息不会丢失的是。
A SRAM
B DRAM
C VRAM
D EPROM
10．加法器采用先行进位的目的是。
A 提高加法器速度
B 简化加法器设计
C 优化加法器结构
D 增强加法器功能
二、填空题（每空1分，共20分）
1．在可变长度的指令系统的设计中，到底用何种扩展方法有一个重要的原则，就是的指令应分配短的操作码。
2．计算机中的数据可分为和两大类。
3. RISC指令系统的最大的特点是：固定，
种类少，种类少，
数量多。
4．一条相对转移指令长1个字，存储在存储器中字地址为(150)16的地方，转移目标字地址为(50)16。指令读取后PC的值为，指令的相对地址字段的值为。
5．主存和Cache的地址映像方法很多，常采用的是、
和。
6．补码定点小数所能表示的绝对值最大的负数的值是。
7．机器周期时间应大于或等于执行时间最长的时间。
8．实现机器指令的微程序一般是存放在中的。
9．信息码为1010时，偶校验码为（校验码在后）。
10．在控制打入脉冲的机器中，总是尽量将CP信号送到控制门的。
11．在存储管理上常用的替换算法是和。12．将编写的源程序全部语句翻译成机器语言程序后再执行，称为。
得分评卷人
三、简答题（每小题5分，共20分）
1、请列出主存和磁盘的速度指标并分别加以说明。
2、在Cache和主存构成的两级存储体系中，Cache的存取时间是100ns，主存的存取时间是1000ns，如果希望有效（平均）存取时间不超过Cache存取时间的15%，则Cache的命中率至少为多少？
3、比较DRAM与SRAM的优缺点。
4、需要一个16M字×8位的存储器，现有存储芯片为1M字×8位。问：
(1)计算需要多少个存储芯片。
(2)存储器芯片和主存储器的地址长度各需要多少位？
四、问答题（前3小题每题12分，第4小题14分，共50分）
1、已知X=-0.10010，Y=0.10101，用补码一位乘法计算[X]补×[Y]补，要写出详细的运算
过程。
2、某计算机指令长度固定为n位，具有双操作数、单操作数和无操作数三类指令，每个操
作数的地址码长为m位。问：
(1)若操作码长度固定，则三类指令最多可以有多少条？
(2)在双操作数指令条数取最大值的条件下，单操作数条数也取最大值时，这三类指令最多
可以有多少条？
3、某机有8条微指令I1-I8，每条微指令所包含的微命令控制信号如表所示。
a-j分别对应10种不同性质的微命令信号。假设一条微指令的控制字段为8位，请安排微指令的控制字段格式。
。设主存
4、某程序对页面要求的序列为P3P4P2P6P4P3P7P4P3P6P3P4P3P6P3
容量为2个页面，求使用FIFO和LRU替换算法时各自的命中率(假设开始时
主存为空)。
一、选择题（每小题1分，共10分）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C C
D C D C B C D A
二、填空题（每空1分，共20分）
1．使用频度高
2．数值数据、非数值数据
3．指令长度，指令格式，寻址方式，通用寄存器
4．(151)16，(-100)16
5．直接映像、全相联映像、组相联映像
6．-1
7．微操作
8．ROM
9．10100
10．最后一级
11. FIFO、LRU
12. 编译
三、简答题（每小题5分，共20分）
1、存取时间：又称存储访问时间，是指从启动一次存储器操作到完成该操作，将数据读入
缓冲寄存器为止所历经的时间。（3分）
存储周期：连续两次读操作所需间隔的最小时间。
存储器带宽：单位时间里存储器所存取的信息量。（2分）
2、98%。设Cache的命中率为x，则100×x+1000×(1-x)≤100×(1+15%)，解得,x≥0.98（5分）
3、DRAM有很多优点。首先，由于它使用简单的单管单元作为存储单元，因此，每片存储
容量较大，约是SRAM的4倍；由于DRAM的地址是分批进入的，所以它的引脚数比SRAM 要少很多，它的封装尺寸也可以比较小。这些特点使得在同一块电路板上，使用DRAM的存储容量要比用SRAM大4倍以上。其次，DRAM的价格比较便宜，大约只有SRAM的1/4。第三，由于使用动态元件，DRAM所需功率大约只有SRAM的1/6。（2分）
由于上述优点，DRAM作为计算机主存储器的主要元件得到了广泛的应用，DRAM的存取速度以及存储容量正在不断改进提高，目前，每片容量为64M位的DRAM已经上市，更大容量的RAM也已研制出来。
DRAM存在不少缺点。首先，也是由于使用动态元件，它的速度比SRAM要低。其次，DRAM 需要再生，这不仅浪费了宝贵的时间，还需要有配套的再生电路，它也要用去一部分功率。
SRAM一般用作容量不大的高速存储器。（2分）
4、(1) 需要存储芯片的数量为[16M/1M][8/8]=16片（2分）
(2)存储芯片的地址长度为log21M=20位，主存储器的长度为log216M=24位（3分）
四、问答题（前3小题每题12分，第4小题14分，共50分）
1、1.1010000110（12分）
2、(1)若操作码长度固定，则要满足：操作码长度≤n-2m，即要求允许双操作数指令的存在。最多可有指令条数为2n-2m。（6分）
(2) 若操作码长度可变，则使用扩展操作码技术。双操作数指令条数最多(2n-2m-1)的条件下，单操作数指令条数也取最大，即2m-1条，此时无操作数指令条数最多为2m，所以三类指令
