计算机组成原理试题二答案 .pdfVIP

南昌航空大学2008—2009学年第1学期期末考试 课程名称: 计算机组成与结构A B 卷 参考答案 题号 一 二 三 四 五 六 七 合计 满分 50 25 25 100 实得分 一.基本题 (共50分) 1. 冯诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括哪些主要组成部 分？(10分) 答: 冯诺依曼型计算机的主要设计思想是:采用存储程序的方式，编 好的程序和数据存放在同一个存储器中，计算机可以在无人干预的情况 下自动完成逐条取出指令和执行指令的任务；在机器内部，指令和数据 均采用二进制码表示，指令在存储器中按顺序存放。其主要组成部分 有：运算器、控制器、存储器、输入输出设备，以及总线 。 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=10111 y=11011 (2) x=11011 y=-10011 解 : [ｘ- ｙ] =[ ｘ] +[- ｙ] (8分) 补 补 补 (1) [ｘ] ＝00 10111,　 [-ｙ] ＝11 00101 补 补 [ｘ] 　 00 10111 补 ＋ [- ｙ] 　 11 00101　 补 　　　　 11 11100　 双符号位为“ 11”，结果没有溢 出, ｘ- ｙ=-00100。 (2) [ｘ] ＝00 11011,　 [-ｙ] ＝00 10011 (8分) 补 补 [ ｘ] 　 00 11011 补 ＋ [- ｙ] 　00 10011　 补 　　　　　 　 01 01110　 双符号位为“01”,表示已溢出, ｘ- ｙ=10010。 3. 总线仲裁分集中式仲裁和分布式仲裁两类。简述集中式仲裁可分为 哪几种方式？ 每种方式各自的特点是什么？(12分) 答: 集中式仲裁可分为链式查询方式、计数器定时查询方式和独立 请求方式三种，各自的特点如下： （1）链式查询方式：总线授权信号BG串行地从一个I/O接口传送到 下一个I/O接口。由近至远依次查询各I/O接口，一旦到达有总线请求的 接口就不再往下查询。显然，离总线仲裁器越近的设备优先级越高。该 方式的优点是：只用很少几根线就能按一定优先次序实现总线仲裁，且 这种结构分容易扩充设备。缺点是：对询问链的电路故障很敏感，一旦 第i个设备的接口有故障，那么第i以后的设备就不能进行工作。另外， 查询链的优先级是固定的，可能造成低优先级的设备长时间申请不到总 线。 （2）计数器定时查询方式：总线仲裁器接收到请求信号后，BS线 为 “0”的情况下让计数器开始计数，计数值通过一组地址总线发向各 设备。当地址线上的计数值与总线请求设备的地址相一致时，该设备获 得总线控制权，终止计数查询。若每次计数从 “0”开始，各设备的优 先次序与链式查询相同；若从终止点开始计数，则各设备使用总线的优 先级相等；若计数器的初值用程序来设定，就可以方便地改变优先级次 序。 （3）独立请求方式：每一个共享总线的设备都有一对总线请求线 BR 和总线授权线BG 。总线仲裁器有一个排队电路，它根据一定的优先 i i 次序决定优先响应哪个设备请求。该方式的优点是：响应时间快，且对 优先次