计算机组成原理试题一

课程名称：计算机组成与结构A        闭卷    A卷     120分钟

一、基本题(共50分)

1、现代计算机系统如何进行多级划分？这种分级观点对计算机设计会产生什么影

响？(10分)

2、已知x和y，用变形补码计算x+y，同时指出结果是否溢出。(16分)

    (1) x=+0.1101   y=+0.1001     (2) x=-0.1100  y=-0.1000

4、微程序控制器组成原理框图如下，简述各部件的功能及微程序控制器对指令的译

码过程。(14分)

                     二、计算题(共25分)

1.  设有浮点数ｘ＝2-5×0.0110011，ｙ＝23×(－0.1110010)，阶码用4位补码表示，尾数

(含符号位)用8位补码表示。求[ｘ×ｙ]浮。要求用补码完成尾数乘法运算，运算结果

尾数保留高8位(含符号位)，并用尾数低位字长的值处理舍入操作。(15分)

2. 设有一个具有20位地址和32位字长的存储器，问：（共10分）

（1）该存储器能存储多少字节的信息？ （4分）

（2）如果存储芯片由512K×8位SRAM芯片组成，需要多少片？（4分）

（3）需要多少位的地址作芯片选择？（2分）

三、分析与设计题(共25分) 

1、设计题。（10分）

设某机器字长为32位，CPU有16个32位通用寄存器，设计一个能容纳种操

作的指令系统。如果采用通用寄存器作为基址寄存器，则RS型指令的最大寻找

空间是多大？

2. 分析题。（15分）

 超标量流水线结构模型如下图所示，分取指（F）段、译码（D）段、执行段（E）和

写回（W）段等4段。F，D，W只需一个时钟周期完成。E段有多个功能部件，其中

取/存部件完成数据cache的访问，只需一个时钟周期；加法器需2各时钟周期；触发

器需要3个时钟周期，它们都已实现流水化。F和D段要求成对输入，E段有内部数

据定向传送，结果生成即可使用。现有如下6条指令序列：

     I1  LDA  R1，B   ；M(B) → R1,  M(B)是存储器单元

I2  SUB  R2，R1  ；(R2) - (R1) → R2

I3  MUL  R3，R4  ；(R3) × (R4) → R3

I4  ADD  R4，R5  ；(R4) + (R5) → R4

I5  LDA  R6，A   ；M(A) → R6,  M(A)是存储器单元

I6  ADD  R6，R7  ；(R6) + (R7) → R6

要求：（1）指出上述指令中，各指令间存在何种数据相关？（5分）

（2）画出按序发射按序完成各段推进情况图。(5分)

（3）画出按序发射按序完成的流水线时空图。(5分)