(电大复习)计算机组成原理A（本科）考试答案

2014 秋 计算机组成原理 一、选择题 1.下列数中最小的数是 ( C )。 A.(101001)2 B. (52)8 c.(00111001)BCD D. (101)16 2.定点数补码加法具有两个特点 : 一是符号位 ( B ) ；二是相加后最高位上的进位要舍去。 A. 与 数 值 位 分 别 进 行 运 算 B.与数值位一起参与运算 c.要舍去 D. 表示溢出 3. 在定点二进制运算器中， 减法运算一般通过 ( D )来实现。 A. 原码运算的二进制减法器 B.补码运算的二进制减法器 c. 补码运算的十进制加法器 D.补码运算的二进制加法器 4. 长度相同但格式不同的 2 种浮点数， 假设前者阶码长、 尾数短， 后者阶码短、尾数长，其 他规定均相同，则它们可表示的数的范围和精度为( C )。 A.两者可表示的数的范围和精度 相同 B. 前者可表示的数的范围大且 精度高 c.后者可表示的数的范围小但精 度高 D. 前者可表示的数的范围小且精 度高 5. 汇编语言要经过 ( C )的翻译才能在计算机中执行。 A. 编译程序 B.数据库管理程序 c.汇编程序 D.文字处理程序 6. 相对寻址方式中， 求有效地址使用( D )加上偏移量。 A. 基址寄存器内容 B.枝指示器内容 c.变址寄存器内容 D.程序计数器内容 7. 程 序计 数 器 PC 的 位数 取 决于 ( B )， 指令寄存器 IR 的位数取决于 ( B ) A. 机器字长， 存储器的容量 B.存储器的容量， 指令宇长 c.指令字长，机器宇长 D.地址总线宽度，存储器容量 8. 每一条指令执行时通常有读取指令、 执行指令、 分 析指令等几个步骤， 他们的执行顺序应该是( B )。 A. 读取指令、 执行指令、 分析指令 B. 读取指令、 分析指令、 执行指令 c.分析指令、执行指令、 读取指令 D. 执行指令、 读取指令、 分析指令 9. 若主存每个存储单元为 8 位， 则( C )。 A. 其地址线也为 8位 B.其地址线为 16 位 C. 其地址线与 8 无关 D.其地址线与 8有关 10. 虚拟存储器管理系统的基础是程序的局部性原理， 因此虚存的目的是为了给每个用户提供比主存容量( B )编程空间。 A. 小得多的逻辑 B.大得多的逻辑 c.小得多的物理 D.大得多的物理 11. CPU 输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为解决这一矛盾， 可采用( C ) A. 并行技术 B. 通信技术 c.缓冲 技术 D.虚存技术 12. 中断允许触发器用来( D )。 A. 表示外设是否提出了中断请求 B. CPU 是否响应了中断请求 C. CPU 是否正在进行中断处理 D. 开放或关闭可屏蔽硬中断 13.下列数中最小的数是 ( B )。 A.(1010011)2 B.(42)8 C.(10101000)BCD D.(25)16 14.两个补码数相加 只有在最高位相同时会有可能 产生滋出，在最高位不同时( C ) A.有可能产生滋出 B.会产生滋出 C.一定不会产生滋出 D.不一定会产生滋出 15.运算器的主要功能是进行 ( C )。 A.逻辑运算 B.算术运算 C.逻辑运算和算术运算 D.只作加法 16.长度相同但格式不同的 2 种浮点数，假设前者阶码长、尾数短，后者阶码短、尾数长，其 他规定均相同，则它们可表示的数的范围和精度为 ( B )。 A.两者可表示的数的范围和精度相同 B.前者可表示的数的范围大但精度低 C.后者可表示的数的范围大且精度高 D.前者可表示的数的范围大且精度高 17.计算机硬件能直接识别和运行的只能是 ( A )程序。 A.机器语言 B.汇编语言 C.高级语言 D.VHDL 18.堆栈寻址的原则是 ( B )。 A.随意进出 B.后进先出 C.先进先出 D.后进 后出 19.组成组合逻辑控制器的主要部件有( B )。 A.PC,IP B.PC,IR C.IR,IP D.AR,IP 20.微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是 ( B ) A.每一条机器指令由一条微指令来执行 B.每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行 C.一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行 D.一条微指令由若干条机器指令组成 21.RAM 芯片串联的目的是 _ ，并联的目 的是 _ 。 ( B ) A.增加存储器字长，提高存储器速度 B.增加存储单元数量，增加存储器字长 C.提高存储器速度，增加存储单元数量 D.降低存储器的平均价格，增加存储器字长 22.在 CPU 与主存之间加人 Cache，能够提高 CPU 访问存储器的速率，一般情况下Cache 的容量 命中率 _，因此 Cache 容量 _。 ( C ) A. 越大，越高，与主存越接近越好 B.越小，越高，与主存越差异大越好 C，越大，越高，只要几十或几百 K就可达 90 以上 D.越小，越高，只要几 K 就可达 90%以上 23.在独立编址方式下，存储单元和 I/O设备是靠 ( A )来区分的。 A.不同的地址和指令代码 B.不同的数据和指令代码 C.不同的数据和地址 D.不同的地址 24.在采用 DMA 方式高速传输数据时，数据传送是 ( B ) A.在总线控制器发出的控制信号控制下完成的 B.在 DMA控制器本身发出的控制信号控制下完 成的 C.由 CPU 执行的程序完成的 D.由 CPU 响应硬中断处理完成的 25.在做脱机运算器实验时，送到运算器芯片的控制信号是通过 ( F )提供的，外部送到运算器芯片的数据信号是通过( D )提供的，并通过 ( B )查看运算器的运算结果 (运算的值和特征标志位状态 )。 A计算机的控制器 B发光二极管指示灯亮灭状态 C显示器屏幕上的内容 D手拔数据开关 E运算器累加器中的内容 F微型开关 26.在组合逻辑的控制器中，节拍发生器TIMING的作用在于指明指令的执行( L )，它是一个典型的 ( B )逻辑电路，从一个节拍状态变到下一个节拍状态时，同时翻转的触发器数目以尽可能的 ( H )为好。 A快 B时序 C多 D组合 E数据 F控制 G类型 H少 I次序 J状态 K过程 L步骤 27. 在计算机硬件系统中，在指令的操作数字段中所表示的内存地址被称为( C )，用它 计算出来的送到内存用以访问一个存储器单元 的地址被称为 ( A )；在讲解虚拟存储器时，程序的指令中使用的是存储 器的 ( F )，经过地址变换后得到的可以用以访问一个存储器单元的地址被称为 ( E )。 A有效地址 B内存地址 C形式地址 D文件地址 E物理地址 F逻辑地址 G虚拟地址 H指令地址 28.1.下列数中最小的数是 ( B )。 A.(1010010)2 B.(00101000),D C.(512)8 D.(235), 29.某机字长 16 位，采用定点整数表示，符号位为 1 位，尾数为 15 位，则可表示的最大正整 数为 ，最小负整数为 。 ( A ) A.十 (215 一 1)，一 (215 一 1) B.十 (215 一 1)，一 (216 一 1) C.+(2一 1)，一 (215 一 1) D.十 (215 一 1)，一 (1一 215) 30.运算器虽由许多部件组成，但核心部分是 ( B )。 A.数据总线 B.算术逻辑运算单元 C.多路开关 D.累加寄存器 31.在定点运算器中，无论采用双符号位还是采用单符号位，都必须要有溢出判断电路，它 一般用 ( C )来实现。 A.与非门 B.或非门 C.异或门 D.与或非门 32.立即寻址是指 ( B )。 A.指令中直接给出操作数地址 B.指令中直接给出 操作数 C.指令中间接给出操作数 D.指令中间接给出操作数地址 33.输人输出指令的功能是 ( C )。 A.进行算术运算和逻辑运算 B.进行主存与 CPU之间的数据传送 C.进行 CPU和 1/0 设备之间的数据传送 D.改变程序执行的顺序 34.微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是 ( D )。 A.一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行 B.一条微指令由若干条机器指令组 成 C.每一条机器指令由一条微指令来执行 D.每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行 35.相对指令流水线方案和多指令周期方案，单指令周期方案的资源利用率和性能价格比 ( A ) A.最低 B.居中 C.最高 D.都差不多 36. 某一 RAM 芯片，其容量为 1024X8 位，除电源端和接地端外，连同片选和读 /写信号该 芯片引出脚的最小数目应为 ( B )。 A.23 B.20 C.17 D.19 37.在主存和 CPU之间增加 Cache 的目的是( C )。 A.扩大主存的容量 B.增加 CPU中通用寄存器的数量 C.解决 CPU和主存之间的速度匹配 D.代替 CPU 中的寄存器工作 38.计算机系统的输人输出接口是 ( B )之间的交接界面。 A.CPU 与存储器 B.主机与外围设备 C.存储器与外围设备 D.CPU 与系统总线 二、判断题 将判断结果填在括弧内，正确打 /号，错误打号。 ) 1.奇偶校验码可以校验奇数个位的出错，并能确定出错的位置。 ( ) 2.指令系统中采用不同寻址方式的目 的主要是缩短指令长度， 扩大寻址空间， 提高编程 灵活性。 ( / ) 3.计算机中的流水线是把若干个子过程合成为一个过程， 使每个子过程实现串行运行。 ( ) 4.在 Cache 的地址映射中， 全相联映射是指主存中的任意一字块均可映射到Cache 内任 意一字块位置的种映射方式。( / ) 5.DMA 控制器通过中断向 CPU 发 DMA请求信号。 ( / ) 6.海明校验码是对多个数据位使用多个校验位的一种检错纠错编码方案，不仅可以发现 是否出错，还能发现是哪一位出错。 ( / ) 7.直接寻址是在指令字中直接给出操作数本身而不再是操作数地址。 ( ) 8. 计算机中的流水线是把一 个重复的过程分解为若干个子过程，每个子过程与其他子过程并行运行。 ( / ) 9. CPU 访问存储器的时间是由存储器的容量决定的，存储器容量越大，访问存储器所需 的时间越长。 ( ) 10.随着 CPU速度的不断提升，程序查询方式很少被采用的原因是 CPU 与外设串行工作。 ( / ) 11.两个补码数相加，只有在最高位都是 1时有可能产生溢出。 ( ) 12.相对寻址方式中，操作数的有效地址等于程序计数器内容与偏移量之和。 (/ ) 13.指令是程序设计人员与计算机系统沟通的媒介 ；微指令是计算机指 令和硬件电路建立 联系的媒介。 ( / ) 14.半导体 ROM 是非易失性的，断电后仍然能保持记忆。 (/ ) 15.在统一编址方式下， CPU 访问 1/O 端口时必须使用专用的 1/O指令。 ( ) 三、简答题 1、简述奇偶校验码和海明校验码的实现原理。 答：奇偶校验码原理：通常是为一个字节补充一个二进制位，称为校验位，通过设置校验位的值为 0 或 1 的方式，使字节自身的 8 位和该校验位含有 1值的位数一定为奇数或偶数。在接收方，检查接收到的码字是否还满足取值为 1的总的位数的奇偶关系，来决定数据是否出错。 海明校验码原理：是在 k个数据位之外加上 r个校验位，从而形成一个 k+r 位的新的码字，使新的码字的码距比较均匀地拉大 .把数据的每一个二进制位分配在几个不同的偶校验位的组合中，当某一位出现错误，就会引起相关的几个校验位的值发生变化，这不但可以发现错误，还可以指出哪一位出错，为进一步纠错提供了依据。 2、简述教材中给出的 MIPS 计算机的运算器部件的功能和组成。 答： MIPS 计算机的运算器部件的功能和组成：运算器的首要功能是完成对数据的算术和逻辑运算，由其内部的一个被称之为算术与逻辑运算部件 (英文缩写为 ALU)承担 ；运算器的第二项功能，是暂存将参加运算的数据和中间结果，由其内部的一组寄存器承担；为了用硬件线路完成乘除指令运算， 运算器内一般还有一个能自行左右移位的专用寄存器，通称乘商寄存器 .这些部件通过几组多路选通器电路实现相互连接和数据传送；运算器要与计算机其它几个功能部件连接在一起协同运行，还必须有接受外部数据输入和送出运算结果的逻辑电路。 3、浮点运算器由哪几部分组成。 答：处理浮点数指数部分的部件，处理尾数的部件，加速移位操作的移位寄存器线路以及寄存器堆等组成。 4.简要说明条件转移指令和无条件转移指令的 相同点和不同点 ?子程序调用指令与转移指令的区别是什么 ? 二者相同点是都必须在指令中给出转移地址，不同点在于条件转移指令还必须在指令中给出判断是否执行转移所依据的条件。 子程序调用指令与转移指令的区别，在于子程序调用指令转移走之后还有个对应的返回的操作，而一般的转移指令，并不涉及转移走后是否和如何再次转移回来。 5.在微程序的控制器中，通常有哪 5种得到下一条微指令地址的方式。 (1)微程序顺序执行时，下地址为本条微指令地址加 l。 (2)在微程序必定转向某一微地址时，可以在微指令字中的 相关字段中给出该地址值。 (3)按微指令 (上一条成本条 )的某一执行结果的状态，选择顺序执行或转向某一地址。 (4)从微堆栈中取出从微子程序返回到微主程序断点的返回地址，用于微于程序返回处理。 (5)依条件判断转向多条微指令地址中的某一地址的控制。 5一条指令通常由哪两个部分组成？指令的操作码一般有哪几种组织方式？各自应用在什么场合？各自的优缺点是什么？ 答：一条指令通常由操作码和操作数两个部分组成。 指令的操作码一般有定长的操作码、变长的操作码两种组织方式。 定长操作码的组织方式应用在当前多数的 计算机中；变长的操作码组织方式一般用在小型及以上的计算机当中。 定长操作码的组织方式对于简化计算机硬件设计，提高指令译码和识别速度有利。 变长的操作码组织方式可以在比较短的指令字中，既能表示出比较多的指令条数，又能尽量满足给出相应的操作数地址的要求。 6. 计算机指令中要用到的操作数一般可以来自哪些部件 ? 答 :(1)CPU 内部的通用寄存器。此时应在指令字中给出用到的寄存器编号 (寄存器名 )， 通用寄存器的数量一般为几个、十几个，故在指令字中须为其分配 2,3,4,5或更多一点的位数 来表示一个寄 存器。 (2)外围设备 (接口 )中的一个寄存器。通常用设备编号、或设备人出端口地址、或设备映 像地址 (与内存储器地址统一编址的一个设备地址编号 )来表示。 (3)内存储器的一个存储单元。此时应在指令字中给出该存储单元的地址。 7.按照操作数的个数不同，把指令分成哪几种 ? 答 :按照操作数的个数不同，指令分为下面四种 : (1)元操作数指令 ； ( 2)单操作数指令 ；(3)双操作数指令刊的多操作数指令。 8如何在指令中表示操作数的地址？通常使用哪些基本寻址方式？ 答：是通过寻址方式来表示操作数的地址。 通常使用的基本寻址方式有：立即数寻址、直接寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、相对寻址、间接寻址、堆栈寻址等。 9.举例说明计算机中寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、堆栈寻址从形式地址到得到操作数的寻址处理过程。 (1) 寄存器寻址，形式地址为寄存器名 (或编号 )，寄存器中的内容为操作数； (2) 寄存器间接寻址，形式地址为寄存器名 (或编号 )，寄存器中的内容为操作数的地址， 再读一次内存得到操作数； (3)变址寻址，形式地址为变址寄存器名 (或编号 )和变址偏移值，把变 址寄存器中的内容与变址偏移值相加得到操作数的地址，再读一次内存得到操作数； (4)堆栈寻址，通常形式地址为将写入堆栈的、或接收堆栈读出内容的寄存器名 (或编 号 )，指令中不直接给出内存地址，而是选用默认的堆栈指针寄存器中的内容为内存 地址，读写堆栈总伴有修改堆栈指针的操作。 10为读写输入 /输出设备，通常有哪几种常用的寻址方式用以指定被读写设备？ 答：为读写输入 /输出设备，通常有两种常用的编址方式用以指定被读写设备，一是 I/O 端口与主存储器统一的编制方式，另一种是 I/O 端口与主存储器彼此独立的编制方式。 11. 硬连线控制器是使用什么子部件来区分和表示指令不同的执行步骤的 ?它的基本工作原理是什么 ? 答 :在硬连线控制器中，由节拍发生器(timing)来区分指令不同的执行步骤的。 节拍发生器是由几个触发器电路实现的典型的时序逻辑电路，它为指令的每一个执行步 骤提供一个节拍状态信号，而节拍状态的变换标明了一条指令执行步骤的次序关系。 12. 简述控制器在整机中起到的作用和它的基本功能。 答 :控制器部件是计算机的五大功能部件之一，其作用是向整机中包括控制器部件在内的 每个部件提供协同运行 所需要的控制信号。 计算机的最本质的功能是连续执行指令，而每一条指令往往又要分成几个执行步骤才得 以完成。所以，控制器的基本功能是，依据当前正在执行的指令和它当前所处的执行步骤，形 成并提供出在这一时刻整机各部件要用到的控制信号，并且决定下一步将进入哪个执行步骤。 13简述计算机中控制器的功能和基本组成，微程序的控制器和硬连线的控制器在组成和运行原理方面有何相同和不同之处？ 答：控制器主要由下面 4 个部分组成： （ 1）程序计数器（ PC），是用于提供指令在内存中的地址的部件，服务于读取指令，能执 行内容增量和接收新的指令地址，用于给出下一条将要执行的指令的地址。 （ 2）指令寄存器（ IR），是用于接收并保存从内存储器读出来的指令内容的部件，在执行本条指令的整个过程中，为系统运行提供指令本身的主要信息。 （ 3）指令执行的步骤标记线路，用于标记出每条指令的各个执行步骤的相对次序关系，保证每一条指令按设定的步骤序列依次执行。 （ 4）全部控制信号的产生部件，它依据指令操作码、指令的执行步骤（时刻），也许还有些另外的条件信号，来形成或提供出当前执行步骤计算机各个部件要用到的控制信号。计算机整机各硬 件系统，正是在这些信号控制下协同运行，执行指令，产生预期的执行结果。 由于上述后两个部分的具体组成与运行原理不同，控制器被分为硬连线控制器和微程序控制器两大类。 微程序的控制器和组合逻辑的控制器是计算机中两种不同类型的控制器。 共同点： 基本功能都是提供计算机各个部件协同运行所需要的控制信号； 组成部分都有程序计数器 PC，指令寄存器 IR； 都分成几个执行步骤完成每一条指令的具体功能。 不同点：主要表现在处理指令执行步骤的办法，提供控制信号的方案不一样。微程序的控制器是通过微指令地址的衔接区分指令 执行步骤，应提供的控制信号从控制存储器中读出，并经过一个微指令寄存器送到被控制部件。组合逻辑控制器是用节拍发生器指明指令执行步骤，用组合逻辑电路直接给出应提供的控制信号。 微程序的控制器的优点是设计与实现简单些，易用于实现系列计算机产品的控制器，理论上可实现动态微程序设计，缺点是运行速度要慢一些。 组合逻辑控制器的优点是运行速度明显地快，缺点是设计与实现复杂些，但随着 EDA 工具的成熟，该缺点已得到很大缓解。 14.简要说明组合逻辑控制器中的节拍发生器的作用是什么 ?简述它的运行原理。 答： 其作用是提供 执行每一条指令的步骤 (时序 )标记信号和时序脉冲信号。 它是用时序逻辑方式运行的，依据当前的时序状态信息，指令的操作码信息，可能还看指令执行状态的有关信息等，确定出下一个时序状态的值。 15控制器的设计和该计算机的指令系统是什么关系？ 答：控制器的的基本功能，是依据当前正在执行的指令，和它所处的执行步骤，形成并提供在这一时刻整机各部件要用到的控制信号。所以，控制器的设计和该计算机的指令系统是一一对应的关系，也就是控制器的设计应依据指令的要求来进行，特别是要分析每条指令的执行步骤，产生每个步骤所需要的控制信 号。 16指令采用顺序方式、流水线方式执行的主要差别是什么？各有什么优点和缺点？ 顺序方式是，在一条指令完全执行结束后，再开始执行下一条指令。优点是控制器设计简单，容易实现，；缺点是速度比较慢。 指令流水线方式是提高计算机硬件性能的重要技术和有效措施，在成本增加不多的情况下很明显地提高了计算机的性能。追求的目标是力争在每一个指令执行步骤中完成一条指令的执行过程。实现思路是把一条指令的几项功能划分到不同的执行部件去完成，在时间上又允许这几个部件可以同时运行。缺点是控制器设计复杂，比较不容易实现，；突出的优 点是速度明显提高。 17. 计算机的存储器系统设计是如何实现“容量大”、“速度快”和“成本低”的要求的 ? 答 :将存储器系统设计成由高速缓冲存储器、主存储器和辅助存储器组成的多级结构。 其中高速缓冲存储器的存取速度与CPU 速度处于同一个数量级，但其具有价格高、功耗 大、集成度低的特点，所以不适合用作大容量的存储器 ；主存储器的存取速度略低，价格略高， 具有集成度高、劝耗低的特扁用来荐储痉常使用的数据或程序 ；辅助存储器是存 敢速度相对 较慢但存储容量较大的存储器，用来存储不太常用的大部分程序和数据。 18.说明采用多级结构的存储器系统的目的 ?说明每一层存储器所用的存储介质的种类。 答： (1)采用多级结构的存储器系统的目的，是通过把读写速度高、但容量较小、存储的单位成本最高的高速缓冲存储器，与读写速度略慢、但容量可以更大、价格适中的主存储器，和读写速度最慢、但容量可以极大、存储价格最低的高速磁盘空间 (虚拟存储器 )，组织成统一管理与调度的一体化的存储器系统，以便达到高速度、大容量、 低价格的目的，即得到具有更高的运行性能价格比 的存储器系统。 (2)高速缓冲存储器用静态存储器芯片实现，主存储器用动态存储器芯片实现，虚拟存储器使用的是高速磁盘上的一片存储空间。 19使用多体结构的主存储器的目的是什么 ?什么是低位地址交叉，其优点何在 ? 答： （！） 使用多体结构的主存储器，是为了使用可以独立读写的多个存储器，以提高对它们并行读写、快速得到多个数据的能力，缓解单个主存储器读写速度侵的矛盾。 （ 2） 在多体结构的主存储器中，通常多选用把相邻的存储字存放在不同的存储体中，这被称为低位地址交叉的组织形式，它更符合程序运行的局部性原理，有利于同时 (或时间上有覆盖 )地读写地址相邻的几个存储字。 20.说明只写一次型光盘的组成 ?完成读写操作的基本原理 ? 答： 写一次型光盘设备由光盘机和盘片组成。光盘机由主轴驱动机构、读写光头和寻道定 位机构、激光器、光束分离器和光聚焦镜等组成。光盘是圆形的、用于记录信息的盘片， 由基板、铝质反射层和薄金属膜三层结构组成，基板提供合适的机械性能，反射层用于反射 接收到的激光信号，而金属膜则是记录信息 (区分“ 0“、“ l”信号 )的介质。 激光器可以产生一定亮度 (强度 )的激光束，是光源部件。光束分离器把接收到的激光束分成为写光束 和读光束两部分。调制器用于控制是否要让写光束通过。写光束要通过跟踪反射镜和聚焦镜实现寻道定位，把写光束聚焦为很细的光束打到指定的光盘位置，从而在那里融出一个小于 1 的一个小坑，表示已完成 1个 1信号的写入操作。读出时，读光束也会照射到指定的光盘位置，但它的能量很弱，不会改变金属膜的反射特性，只会把所照到之处有无小坑通过反射光的强弱表现出来，反射回来的光被送到光敏二极管，从而确定读出来的是“ 1”信号还是“ 0”信号。由于金属膜的反射特性，一旦被破坏了就不能再恢复，所以这 种类型的光盘只能被写一次。 21在三级存储体系中，主存、外存和高速缓存各有什么作用？各有什么特点？ 答：多级存储器系统，是围绕读写速度尚可、存储容量适中的主存储器来组织和运行的， 并由高速缓冲存储器缓解主存读写速度慢、不能满足 CPU运行速度需要的矛盾；用虚拟存储器更大的存储空间，解决主存容量小、存不下规模更大的程序与更多数据的难题，从而达到使整个存储器系统有更高的读写速度、尽可能大的存储容量、相对较低的制造与运行成本。高速缓冲存储器的问题是容量很小，虚拟存储器的问题是读写速太慢。追求整个存储器系统有更高的 性能 /价格比的核心思路，在于使用中充分发挥三级存储器各自的优势，尽量避开其短处。 22什么是随机存取方式？哪些存储器采用随机存取方式？ 答： RAM，即随机存储器，可以看作是由许多基本的存储单元组合起来构成的大规模集成电路。静态随机存储器（ RAM）和动态随机存储器（ DRAM）可采用随机存取方式。 23什么是虚拟存储器？它能解决什么问题？为什么？ 答：虚拟存储器属于主存外存层次，由存储器管理硬件和操作系统中存储器管理软件支持，借助于硬磁盘等辅助存储器，并以透明方式提供给用户的计算机系统具有辅存的容量，接 近主存的速度，单位容量的成本和辅存差不多的存储器。主要用来缓解内存不足的问题。因为系统会使用一部分硬盘空间来补充内存。 24什么是串行接口和并行接口？简述它们的数据传输方式和适用场合。 答：串行接口只需要一对信号线来传输数据，主要用于传输速度不高、传输距离较长的场合。并行接口传输按字或字节处理数据，传输速率较低，实用于传输速度较高的设备，如打印机等。 25.把外围设备传送来的一个数据写进内存储器的一个单元的期间， CPU可能处于何种运行方式 ? 对采用直接存储器访问的外围设备，要给出中断请求功能吗 ? 为什 么 ? 答： (1)既要提高高速外围设备与计算机主机 (内存储器 )之间传送数据的速度，又要降低数据入出对 CPlU 的时间开销； (2)在采用总线周期“挪用”方式把外围设备传送来的一个数据写进内存储器的一个单元的期间， CPU 可能处于等待使用总线的状态 (与 DMA竞争使用总线而且末取得总线使用权 )，或正在正常执行程序 (未遇到与 DMA竞争使用总线的情况 )； (3)对采用直接存储器访问的外围设备，也要给出中断请求功能，因为一次数据传送可能要多次(每次传送一批数据 )启动口lh4J 电传送过程才能完成， 每传送完一批数据， DMA 卡要送中断请求信号给 CPU。 26 CPU 在每次执行中断服务程序前后应做哪些工作？ 答： CPU 在每次执行中断服务程序前完成：关中断；保存断点和被停下来的程序的现场信息；判别中断源，转中断服务程序的入口地址；执行开中断指令。 CPU在每次执行中断服务程序后完成：关中断，准备返回主程序；恢复现场信息，恢复断点；执行开中断；返回主程序。 27回答中断处理功能在计算机系统中的主要作用，至少说出 5点。 答： 参考答案 (任意选答 5 个 ) (1)一种重要的输入输出方式 (2)硬件故障报警处理 (3)支持多道程序运行 (4)支持实时处理功能 (5)支持人机交互的重要手段 (6)支持计算机之间高速通讯和网络功能 (7)支持建立多任务系统和多处理机系统 28. 什么是总线周期 ? 答 :总线周期，通常指的是通过总线完成一次内存读写操作或完成一次输人 /输出设备的 读写操作所必需的时间。依据具体的操作性质，可以把一个总线周期分为内存读周期，内存写 周期， 1/O 读周期， 1/O 写周期 4种类型。 29总线的信息传输有哪几种方式 ？具体说明几种方式的特点。 答：总线的传输方式有：串行传送、并行传送、复用传送和数据包传送。 30.按你自己的理解和想象的计算机的硬件 (应有中断功能 )组成，写出完成下面给定指令格式的指令的执行流程。 (1)累加器内容完成“异或”运算。 “异或”指令的指令格式： 执行流程： a程序计数器的内容 地址寄存器 b读内存，读出的指令 命令寄存器 c DR的内容或 SR 双的内容，结出 DR d检查有无中断请求，有，则进行相应处理；无，则转入下一条指令的执行过程。 (2)把一个内存单元中的内容读到所选择的一个累加器中。 “读内存”指令的指令格式： 执行流程： a程序计数器的内容 一 地址寄存器 b读内存，读出的指令一 指令寄存器 c SR的内容 一 地址寄存器 (寄存器间接寻址方式 ) d读内存，读出的数据 一 DR e检查有无中断请求，有，则进行相应处理；无，则转入下一条指令的执行过程。 31.说明采用 DMA(直接内存访问 )传送方式的目的 ?DMA 接口中比一般输入 /输出接口中要多出一些什么功能电路 ? 答 ： （！） 采用 DMA 传送方式的月的，是为了在尽量少打扰 CPU的 情况下，让高速外设通过 DMA 卡成批地与主存储器直接进行数据传送，既保证了 CPU 高速运算的处理能力，又得到 了高速外设高效率的输入 /出能力。 （ 2）在 DMA 接口卡中，比一般通用接口卡中要多出内存地址计数器，传送信息数量的计数器， DMA 运行方式与口 DMA 请求、处理的逻辑线路。 32.计算机的 CPU通常直接提供并使用 3种总线，分别说明地址总线的位数、数据总线的位数和时钟频率对计算机的性能有什么影响，控制总线的具体作用是什么 ?说明总线周期是什么含义， 。总线的等待状态是什么含义 ? 答： （！） 在 3 种总线中，地址总线的位数决定了最大的主存储器的寻址空间；数据总线的位数与其运行频率的乘积正比于该总线最高的数据传送能力；控制总线的作用是指明总线的周期类型和一次入出操作完成的时刻。 (2)总线周期是通过总线完成一次数据传送的时间，通常由一次地址时间和一次数据时 间组成，若被读写的存储器或外围设备的运行速度慢，在一次数据时间之内不能完成读 写操作，就要再增加一到多次数据时间，这增加的一到多次数据时间被称为总线的等待状态。 四、计算题 1.把正确的答案或选择写进 括号内 (二进制需要小数点后保留 8位 )。 (0.625)10=( 0.011000100101 )BCD=( 0.101 )2=( 0.A )16 (lAA)16 二( 000110101010 )z=( 426 )10 2. 已知定点小数的真值 X= -0.1001,Y=O.0101，分别计算 : (1) X原、 X补 、 一 X补 ； (2) Y原、 Y补、 一 Y补 ； (3)X+Y补和 Y-X 补 ； 答： (1)X原 =(1.1001) X补二 (1.0111) 一 X补 =(0.1001) (2) Y原 =(0.0101) Y补 =(0.0101) 一 Y补 =(1.1011) (3)X+Y补 =(1.1100) Y-X补 =(0.1110) 3将十六进制数据 14.4CH 表示成二进制数，然后表示成八进制数和十进制数。