TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆPKHOA ĐIỆN TỬ

Bộ môn: Kỹ thuật máy tính

NGÂN HÀNG CÂU HỎI THI KẾT THÚC HỌC PHẦN

HỌC PHẦN: KIẾN TRÚC VÀ TỔ CHỨC MÁY TÍNH(3 TÍN CHỈ)

DÙNG CHO ĐÀO TẠO BẬC ĐẠI HỌC THEO HỌC CHẾ TÍN CHỈCHUYÊN NGÀNH TIN HỌC

THÁI NGUYÊN – 7/2007

TRƯỜNG ĐẠI HỌCKỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

Khoa Điện tửBộ môn: Kỹ thuật máy tính

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMĐộc lập – Tự do – Hạnh phúc

Thái Nguyên, ngày 10 tháng 8 năm 2007

NGÂN HÀNG CÂU HỎI THI

KIẾN TRÚC VÀ TỔ CHỨC MÁY TÍNH

Sử dụng cho hệ đại học theo các chuyên ngành: .

1. NỘI DUNG ĐÁNH GIÁ THI KẾT THÚC HỌC PHẦN

2. PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ

Thi kết thúc học phần là thi vấn đáp với thời lượng 30 phút, chấm điểm theo thang điểm 10.

3. NGUYÊN TẮC TỔ HỢP ĐỀ THI

- Mỗi đề thi có 3 câu hỏi.

- Mỗi đề thi được tổ hợp từ 2 câu hỏi lý thuyết (phần 4.1; 4.2) và 1 câu hỏi bài tập (phần 4.3).

4. NGÂN HÀNG CÂU HỎI

4.1. CÂU HỎI LOẠI 1 (2.5 ĐIỂM)

1. Đổi các số sau đây: a. (011011)2 ra số thập phân. b. (-2005)10 ra số nhị phân 16 bits. c. (55.875)10 ra số nhị phân.

2. Lần lượt thực hiện các phép toán dưới đây theo dạng nhị phân. Cho biết nội dung các cở ZF, SF, CF, OFa. (+84)-(-69)b. (-84)-(-69)

3. Dùng phương pháp “Mã bù hai ” và phương pháp “Dấu và độ lớn”, để biểu diễn các giá trị sau – 60, - 256, 101

4. Cho các dãy số nhị phân 8 bit sau đây, dùng phương pháp “Mã bù hai ” và phương pháp “Dấu và độ lớn” hãy xác định giá trị của chúng:

0110 0101 1110 0011 0000 1110 1000 1111

5. Cho biết cách biểu diễn số thực theo dạng chuẩn IEEE 754/85 chính xác đơn 32bit. Áp dụng cho số thực -53, 125.

6. Cho biết cách biểu diễn số thực theo dạng chuẩn IEEE 754/85 chính xác đơn 32bit. Tìm giá trị thập phân ứng với biểu diễn sau: C2 BF 00 00 H .

7. Hãy cho biết các nguyên lý cơ bản để xây dựng nên hệ thống máy tính điện tử? 2

8. Phần cứng (Hardware) là gì? Phần mềm (Software) là gì? Phần sụn (Firmware)là gì? Với mỗi định nghĩa hãy chỉ ra một số ví dụ minh hoạ.

9. Trong các cấp của kiến trúc máy tính, cấp nào chưa có khái niệm về chương trình? Tại sao?

10. Hãy cho biết những cấp nào trong hệ thống phân cấp của máy tính có khái niệm về chương trình? Ngôn ngữ tương ứng với các cấp đó là gì?

11. Dựa vào chức năng, cách tổ chức và truy nhập có thể phân chia bộ nhớ thành những loại chính nào? Đặc trưng cơ bản của từng loại bộ nhớ đó

12. Thanh ghi được cấu tạo nên bởi các mạch cơ bản nào, đặc điểm của các mạch đó? Thanh ghi được chia thành bao nhiêu nhóm chính?

13. Mục đích của việc làm tươi cho các RAM là gì? 14. Trong hệ thống máy tính, tập hợp các thiết bị vào và thiết bị ra có tên gọi chung là

gì? Nêu một số đặc điểm chính của các thiết bị này?15. Bộ xử lý trung tâm của máy tính bao gồm các thành phần nào? Chức năng của mỗi

thành phần đó?16. Hãy kể tên các thành phần cơ bản của một hệ thống máy tính? Chức năng của mỗi

thành phần đó?17. Trong hệ thống máy tính, dựa vào chức năng thì Bus được phân thành những loại?

Chức năng chính của từng loại Bus đó là gì 18. Trong hệ thống máy tính thiết bị vào/ra được chia thành những nhóm cơ bản nào?

Hãy cho biết một số thiết bị thuộc các nhóm trên.

4.2. CÂU HỎI LOẠI 2 (3.5 ĐIỂM)

1. Mô tả quy trình đọc bộ nhớ của bộ xử lý. 2. Mô tả quy trình đọc dữ liệu từ thiết bị ngoại vi của bộ xử lý. 3. Trong kiến trúc đường dữ liệu, thanh ghi MBR có nhiệm vụ gì? Có những tín hiệu

nào tác động đến thanh ghi này?4. Trong kiến trúc đường dữ liệu, thanh ghi MAR có nhiệm vụ gì? Có những tín hiệu

nào tác động đến thanh ghi này?5. Các thành phần và nhiệm vụ của đường đi dữ liệu? 6. Quá trình thực hiện lệnh gồm bao nhiêu chu kỳ, hãy cho biết chức năng của các chu

kỳ đó.7. Hãy mô tả quá trình thực hiện lệnh của máy tính8. Trong bộ VXL 8086 có bao nhiêu nhóm thanh ghi chính? Hãy cho biết chức năng

của các nhóm thanh ghi đó. Giả sử bộ nhớ có địa chỉ logic là 10FFh: 0001h, hãy tính địa chỉ vật lý tương ứng với địa chỉ logic đó.

9. Bộ nhớ trong VXL 8086 được chia ra thành bao nhiêu vùng nhớ, và đó là các vùng nhớ nào? Những thanh ghi nào được sử dụng để quản lý địa chỉ cho các vùng nhớ đó?

10. Sự khác nhau giữa SRAM và DRAM? Trong máy tính chúng được dùng ở đâu? 11. Tại sao phải phân cấp bộ nhớ? Hãy chỉ ra sơ đồ phân cấp bộ nhớ trong kiến trúc

máy tính? Chức năng của các cấp bộ nhớ? 12. Nêu những đặc điểm cơ bản của bộ nhớ. Việc phân cấp bộ nhớ phụ thuộc vào những

tiêu chí chính nào ? 13. Các hình thức biểu diễn lệnh trong máy tính ? 14. Khái niệm tập lệnh trong CPU, những thành phần của một lệnh ? 15. Việc thiết kế tập lênh của máy tính phụ thuộc vào những vấn đề gì ? 16. Khái niệm kiểu đánh địa chỉ ? Việc phân biệt các kiểu đánh địa chỉ dựa trên tiêu chí

nào

3

17. Đặc tả các luồng dữ liệu cơ bản liên quan đến chu trình tải lệnh (instruction fetch), tải dữ liệu (Data fetch) và chu trình thi hành (execute)?

18. Trong quá trình thực hiện một vi chỉ thị, việc định thời sẽ được chia ra bao nhiêu chu kỳ con (subcycle)? Nhiệm vụ của từng chu kỳ con đó?

19. Các hình thức biểu diễn lệnh trong máy tính ? 20. Thanh ghi vi lệnh (MIR) thực thi nhiệm vụ gì? Có những trường nào trong thanh ghi

vi lệnh?21. Liệt kê các thành phần và nhiệm vụ của đường đi dữ liệu 22. Hãy mô tả đường đi dữ liệu cho các lệnh sau đây:

ADD ACC,B SUB C, D

23. Hãy mô tả đường đi dữ liệu cho các lệnh sau đâyADD A, 10012 NEG A

24. Trong các cơ chế ánh xạ Cache, cơ chế nào có tốc độ thực hiện nhanh nhất? Tại sao?25. Trong các cơ chế ánh xạ Cache, cơ chế nào có tốc độ thực hiện chậm nhất. Tại sao?26. Cho mạch cộng trừ như hình sau, với các giá trị đầu vào M, A, B được cho theo

bảng

Hãy xác định các giá trị đầu ra S0, S1, S2, S3 và C4 theo các trường hợp được chỉ ra trong bảng

27. Có bao nhiêu khối kích thước 16 word trong một bộ nhớ có không gian nhớ là 256MB? Hãy thể hiện tổ chức logic đầy đủ của bộ nhớ bao gồm hai phần: phần xác định vị trí của khối và địa chỉ của Word trong khối.

28. Chế độ định địa chỉ được sử dụng với mục đích gì? Kể ra ít nhất 03 chế độ định địa chỉ, cho ví dụ minh hoạ.

4.3. CÂU HỎI LOẠI 3 (4 ĐIỂM)

1. Để thiết kế một bộ nhớ có dung lượng 2KB, cần:a. Sử dụng bao nhiêu chip nhớ RAM có dung lượng là 128bytex8. b. Tính số bus địa chỉ cần thiết truy cập đến bộ nhớ 2KB và số đường dùng chung cho các chip. c. Bộ giải mã có kích thước bằng bao nhiêu?

2. Vẽ mô hình kết nối bộ nhớ với CPU, biết rằng hệ thống bộ nhớ được xây dựng từ 2Kb các chip nhớ RAM có dung lượng 256bytex8 và 4Kb các chip nhớ ROM có dung lượng là 1024bytex8

3. Cho 2 chip nhớ RAM có kích thước 256bytex8 và 4 chip nhớ ROM có kích thước 1024bytex8. Hãy cho biết từ các chíp nhớ trên có thể xây dựng được

4

M A B

a. 0 0111 0110b. 0 1000 1001c. 1 1100 1000d. 1 0101 1010e. 1 0000 0001

A3 A2 A0 A1 B3 B3 B2 B1 B0

C0 C1 C2 C3

C4

FA

FA

FA FA

M

S3 S2 S1 S0

một hệ thống bộ nhớ có dung lượng bằng bao nhiêu. Vẽ sơ đồ kết nối giữa CPU và hệ thống bộ nhớ đó.

4. Hãy thiết kế module nhớ có kích thước 16K x 4bit từ các chip nhớ SRAM 4K x 4bit

5. Bảng dưới đây biểu diễn 5 Line trong một Cache sử dụng cơ chế ánh xạ liên kết đầy đủ với kích thước của mộ khối bằng 8. Hãy xác định địa chỉ của dữ liệu 3B là bao nhiêu?

Địa chỉ Word trong khốiTag 000 001 010 011 100 101 110 111

10011011011000101 10 65 BA 0F C4 19 6E C300111000011010101 21 75 CB 80 D5 2A 7F B510111100010111001 32 87 DC 91 E6 3B F0 A601110110001101011 43 98 ED A2 F7 4C E1 9700111100100111000 54 9A FE B3 08 5D D2 88

6. Một hệ thống Cache ánh xạ trực tiếp có kích thước là 1024Line được thiết kế gồm các block, mỗi block có kích thước bằng 4word. Vậy một word có địa chỉ: B5456 sẽ được lưu vào Line nào, số Tag là bao nhiêu?

7. Hãy xác giá trị của dữ liệu tại các địa chỉ được cho dưới đây là bao nhiêu (biểu diễn dưới dạng số Hexa).

a. 76359 b. 386AF c. BC5CC

Biết rằng bộ nhớ sử dụng cơ chế ánh xạ liên kết đầy đủ, bảng dưới đây biểu diễn 5 Line trong một Cache với kích thước của một khối bằng 8.

Địa chỉ Word trong khốiTag 000 001 010 011 100 101 110 111

10011011011000101 10 65 BA 0F C4 19 6E C300111000011010101 21 75 CB 80 D5 2A 7F B510111100010111001 32 87 DC 91 E6 3B F0 A601110110001101011 43 98 ED A2 F7 4C E1 9700111100100111000 54 9A FE B3 08 5D D2 88

8. Một hệ thống Cache ánh xạ trực tiếp có kích thước là 1024Line được thiết kế gồm các block, mỗi block có kích thước bằng 4word. Vậy một word có địa chỉ: 3A456 sẽ được lưu vào Line nào, số Tag là bao nhiêu?

9. Cho một Block có địa chỉ là: 29ABCDE816, ánh xạ vào trong Cache theo cơ chế Liên kết thành bộ. Biết rằng, Cache có kích thước thước là 4Kline, kích thước của một Set là 22 line, mỗi Block gồm 16 word và không gian nhớ là 1Gig.

Hãy xác định xem block này sẽ được lưu vào trong SET nào, số Tag bằng bao nhiêu?10. Hãy xác định số SET, số TAG, vị trí của Word trong địa chỉ 30 bit dưới đây,

biết rằng địa chỉ này được lưu trong Cache liên kết thành bộ với kích thước của Cache là 8K line.

Địa chỉ Số Line/SET Kích thước khối

5

a. 1A54387F 21 4b. 54381A52 22 8

THÔNG QUA BỘ MÔN

TRƯỞNG BỘ MÔN

THÔNG QUA HỘI ĐỒNG

KHOA HỌC GIÁO DỤC KHOA ĐIỆN TỬ

CHỦ TỊCH

ThS. Nguyễn Tuấn Linh TS. Nguyễn Hữu Công

6