1、期末模拟试卷与参考答案1选择题（1）计算机系统中的存贮器系统是指 cache、主存贮器和外存贮器。（2）Cache 有哪些特点？答：Cache 具有如下特点：(1) 位于 CPU 与主存之间，是存储器层次结构中级别最高的一级。(2) 容量比主存小，目前一般有数 KB 到数 MB(3) 速度一般比主存快 510 倍，通常由存储速度高的双极型三极管或 SRAM 组成。(4) 其容量是主存的部分副本。(5) 可用来存放指令，也可用来存放数据。(6) 快存的功能全部由硬件实现，并对程序员透明。（3）硬盘为什么需要 cache（高速缓冲存储器）？cache 的读取速度通常都是很高的，因为相对于内存来说硬
2、盘的读取速度比较慢，所以产生了硬盘的 cache，以此来加快内存读取硬盘数据的速率，其他的 cache 基本上都是如此，都是为了弥补设备速率低造成的瓶颈。（4）IEEE754 标准的 32 位浮点数这里我们用的是 32 位，即数符 1 位，阶码 8 位，尾数 23 位，数符表示数据的正负号，整数为 0，负数为 1。以 0.421875 为例，转换为二进制 0.421875 = 0.011011 = 1.1011e(-2)，e = -2，数码 s=0， E = -2+127(01111111) = 125 尾数 M=1011。因此存储格式为0 01111101 1011 000 0000 000
3、0 0000 0000结果：3ED80000附上农哥课上练习：（5）a.立即寻址 b.寄存器寻址 c.直接寻址 d.间接寻址 e.寄存器间接寻址 f.变址寻址 g,基址寻址 h.相对寻址 i.页面寻址例：1.为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采取（C） 。A、立即寻址 B、变址寻址 C、间接寻址 D、寄存器寻址2.某计算机字长是 16 位它的存储容量是 64KB,按字编址,它们寻址范围是（C ） 。A64K B32KB C 32K D 16KB3.单地址指令中为了完成两个数的算术操作，除地址码指明的一个操作数外，另一个数常需采用( C ) 。 A.堆栈寻址方式 B.立即寻址方式 C.
4、隐含寻址方式 D.间接寻址方式 4.零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址，因此它的操作数来自( B )。 A.立即数和栈顶 B.栈顶和次栈顶 C.暂存器和栈顶 D.寄存器和内存单元 5.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是( C )。A.实现存储程序和程序控制 B.可以直接访问外存C.缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性 D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度6.用于对某个寄存器中操作数的寻址方式称为( C )寻址。A.直接 B.间接 C.寄存器直接 D.寄存器间接7.寄存器间接寻址方式中，操作数处在( B )。A.通用寄存器 B.贮存单元 C.程序计数器 D.堆栈8.为了缩
5、短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采取（C ） 。A、立即寻址 B、变址寻址 C、间接寻址 D、寄存器寻址（6）虚拟存储常用的虚拟存储器寻址系统由_A_两级存储器组成。A主存辅存；BCache主存；CCache辅存； D主存硬盘。2填空题（1）定点小数与整数1.若 32 位定点小数的最高位为符号位，用补码表示，则所能表示的最大正数为 1-2 -31 ，最小正数为 2 -31 ，最大负数为 -2-31，最小负数为 -1 ；若 32 位定点整数的最高位为符号位，用原码表示，则所能表示的最大正数为 2 31-1 ，最小正数为 1 ，最大负数为 -1 ，最小负数为 -(2 31-1) 。2 若机器
6、字长为 32 位，在浮点数据表示时阶符占 1 位，阶码值占 7 位，数符占 1 位，尾数值占 23 位，阶码用移码表示，尾数用原码表示，则该浮点数格式所能表示的最大正数为 (1-2-23)2127 ，最小正数为 2-151，最大负数为 -2-151 ，最小负数为 -(1-2-23)2127。3 定点补码加减法运算中，产生溢出的条件是什么？溢出判断的方法有哪几种？如果是浮点加减运算，产生溢出的条件又是什么？答：定点补码加减运算中，产生溢出的条件是：定点补码加减运算结果超出了定点数的表示范围。溢出判断的方法有三种：采用单符号位法；采用进位判断法；采用双符号位法，这种方法又称为“变形补码”或“模 4
7、 补码” 。浮点加减运算中，产生溢出的条件是：浮点加减运算结果中阶码超出了它的表示范围。（2）补码1已知下列数的原码表示，分别写出它们的补码表示。X原 010100，X 原 1101112已知下列数的补码表示，分别写出它们的真值。X补 010100，X 补 110111（3）BCD 码9以下列形式表示(5382) 10(1)8421 码 (2)余 3 码(3)2421 码 (4)二进制数（4）74LS181例：11011001 10110101:四计算题1.浮点数2.booth 算法五分析题1.海明码校验2.指令结构设计3.存储扩展各种芯片需 2 片（2）计算机主存储器由 8k 字的 ROM
8、区和 2K 字的 RAM 区组成，主存字长 16 位，容量总共10k 字。RAM 区选用 2K*8 位的 6116 组成，地址分配 200027FF ROM 区选用 8k*8 位的58c65 组成，地址分配在 00001FFF1. 一个组关联 Cache 由 64 个行组成，每组 4 行。主存储器包含 4k 个块，每块 128 字节，请表示主存地址格式4k= 212 128=27总长度=12+7=19-19-6 4 2 7区号 组号 组内地址 块内地址128=2764/4=16=244=2219-4-2-7=62.设某机主存容量为 2MB ，Cache 容量为 16KB ，每块包含 4 个字，
9、每字 32 位，设计一个四路组相联映像（即 Cache 每组内共有四个块）的内存组织结构。2mb=221-21-7 8 2 4区号 组号 组内地址 块内地址4=2216k=21421-14=732*4/8=16=243.一个计算机有 cache，主存和用于虚拟存储的磁盘。若所访问的字在 cache 中，则存取它只需 20ns。若字在主存而不在 cache 中，则需要 60ns 将它装入 cache，然后从 cache 中存取。若字不在主存中，则需要 12ms 将它从磁盘取来装入主存，再用 60ns 复制到 cache，最后从cache 存取。Cache 的命中率 0.9，主存命中率 0.6，那么此系统访问一个字的平均存取时间是多少？20ns*0.9+ 0.1* 20ns+ 60ns*0.6 + 0.4 60ns+12ms20*0.9+0.1+20+60*0.6+0.4*60+12000=74 ns
