计算机组成原理习题课资料2011-s(选择题答案版).doc

计算机组成习题课复习资料一、 选择题(10题，每题3分，共30分)(1) 某机字长8 位，采用补码形式(其中1 位为符号位)，则机器数所能表示的范围是_C_ 。A.-127 127;B.-128 +128;C.-128 +127;D.-128 +128。(2) 某计算机字长是32 位，它的存储容量是64KB.按字编址，它的寻址范围是_B_。A.16KB;B.16K;C.32K;D.32KB(3) 中断向量可提供_C_。A.被选中设备的地址;B.传送数据的起始地址;C.中断服务程序入口地址;D.主程序的断点地址。(4) Cache 的地址映象中_B_比较多的采用“按内容寻址”的相联存储器来实现。A.直接映象;B.全相联映象;C.组相联映象;D.以上都有。(5) 总线的异步通信方式_A_。A.不采用时钟信号，只采用握手信号;B.既采用时钟信号，又采用握手信号;C.既不采用时钟信号，又不采用握手信号;D.采用时钟信号，不采用握手信号。(6) 在磁盘存储器中，查找时间是_A_。A.使磁头移动到要找的柱面上所需的时间;B.在磁道上找到要找的扇区所需的时间;C.在扇区中找到要找的数据所需的时间。D.以上都不对。(7) 在控制器的控制信号中，相容的信号是_C_的信号。A.可以相互替代;B.可以相继出现;C.可以同时出现;D.不可以同时出现。(8) 计算机操作的最小单位时间是_A_。A.时钟周期;B.指令周期;C.CPU 周期;D.执行周期。(9) CPU不包括C_ 。A.地址寄存器;B.指令寄存器IR;C.地址译码器;D.通用寄存器。(10) _B_寻址便于处理数组问题。A.间接寻址;B.变址寻址;C.相对寻址;D.立即寻址。(11) 设寄存器内容为10000000，若它等于0，则为_D_ 。A.原码;B.补码;C.反码;D.移码。(12) 设机器字长为32 位，存储容量为 16MB，若按双字编址，其寻址范围是_B_。A.8MB;B.2M;C.4M;D.16M。(13) _C_寻址对于实现程序浮动提供了较好的支持。A.间接寻址;B.变址寻址;C.相对寻址;D.直接寻址(14) 超标量技术是_B_。A.缩短原来流水线的处理器周期;B.在每个时钟周期内同时并发多条指令;C.把多条能并行操作的指令组合成一条具有多个操作码字段的指令;D.以上都不对。(15) I/O与主机交换信息的方式中，中断方式的特点是_B_ 。A.CPU与设备串行工作，传送与主程序串行工作;B.CPU与设备并行工作，传送与主程序串行工作;C.CPU与设备并行工作，传送与主程序并行工作;D.CPU与设备串行工作，传送与主程序并行工作。(16) 当定点运算发生溢出时，应_C_ 。A.向左规格化;B.向右规格化;C.发出出错信息;D.舍入处理。(17) 在一地址格式的指令中，下列 _B_ 是正确的。A.仅有一个操作数，其地址由指令的地址码提供;B.可能有一个操作数，也可能有两个操作数;C.一定有两个操作数，另一个是隐含的;D.指令的地址码字段存放的一定是操作码。(18) 计算机内实现对信息的存储，包括从外界输入的信息、程序以及运算结果的部件是：CA.输入输出部件B.存储器C.运算器D.控制器(19) 指令是：AA. 发给计算机的一个个操作命令B. 通常用于构成存储器的集成电路C. 计算机的一个部件，控制其它部件D. 完成操作功能的硬件(20) 下面说法错误的是：DA. 硬盘是一个外围设备B. 软件的功能和硬件的功能在逻辑上是等效的C. 硬件实现的功能一般比软件有较高的执行速度D. 软件的功能是不能用硬件来实现的(21) 对于二进制小数，若小数点左移一位则C，若小数点右移一位则数值A.扩大一倍、扩大一倍 B.扩大一倍、缩小一倍C.缩小一倍、扩大一倍D.缩小一倍、缩小一倍(22) 定点8位字长的字，采用2的补码表示时，一个字所能表示的范围是AA. -128 127B. -129 128C. -127 127D.-128 128(23) 定点补码运算中，下面哪种情况发生了溢出：BA.双符号位相同 B.双符号位不同C.数值最高位和符号位均无进位D.数值最高位和符号位均有进位(24) 指令操作所需数据不能来自：A.寄存器B. 指令本身C. 主存D.控制存储器(25) 在完成取指令操作后，程序计数器中存放的是：BA.当前指令的地址B.下一条指令的地址C.程序中指令的数量D.下一条指令(26) 冯诺依曼型机工作方式的基本特点是：BA.多指令流单数据流B.按地址访问存储器并顺序执行C.单指令流多数据流D.上述三者均正确(27) 假设下列字符码中有奇偶位校验，但没有数据错误，采用偶校验的字符码是：DA. 11001011 B. 11010110 C. 11000001 D. 11001001(28) 设x补 = 1.x1x2x3x4,当满足_A_时，x-1/2成立。A. x1必须为1,x2x4至少有一个为1 B. x1必须为1，x2x4任意C. x1必须为0,x2x4至少有一个为1 D. x1必须为0，x2x4任意(29) 指令周期是指：CA. CPU从主存取出一条指令的时间。B. CPU执行一条指令的时间C. CPU从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间D. 时钟周期时间(30) 计算机的外围设备是指：DA 输入/输出设备 B 外存储器C 远程通信设备 D 除了CPU 和内存以外的其它设备(31) 响应中断请求的必要条件之一是：BCDA. 一条指令执行结束 B. 一次 I/O 操作结束C. 机器内部发生故障 D. 一次DMA 操作结束(32) 在微型机系统中，外围设备通过_A_与主板的系统总线相连接。A 适配器 B 设备控制器 C 外围设备自身 D 寄存器(33) 下述哪一种不是主存与cache的地址映射方式。CA. 全相联方式 B. 直接方式C. 间接方式 D. 组相联方式(34) 如果某文件长度超过一个磁道的容量，应将它记录在_上：A 同一个柱面 B 同一个扇区 C 同一个存储面 D 多个扇区(35) 下面的时间间隔中时间最长的是：DA CPU周期 B 时钟周期 C T周期 D 指令周期(36) 关于指令说法错误的是：AA. 所有的指令都包括操作码和地址码。B. ADD指令可以设计为二地址指令C. ADD指令可以被设计为三地址指令D.操作码代表着指令的操作特性和功能(37) 下面那家公司的类别与其它公司不同：DA INTEL B AMD C NVIDIA D ORACLE(38) 冯诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式乘法存放在存储器中，CPU区分它们的依据是CA指令操作码的译码结果B指令和数据的寻址方式C指令周期的不同阶段C指令和数据所在的存储单元(39) 一个C语言程序在一台32位机器上运行。程序中定义了三个变量xyz，其中x和z是int型，y为short型。当x=127，y=-9时，执行赋值语句z=x+y后，xyz的值分别是DAx=0000007FH，y=FFF9H，z=00000076HBx=0000007FH，y=FFF9H，z=FFFF0076HCx=0000007FH，y=FFF7H，z=FFFF0076HDx=0000007FH，y=FFF7H，z=00000076H(40) 浮点数加减运算过程一般包括对阶、尾数运算、规格化、舍入和判溢出等步骤。设浮点数的阶码和尾数均采用补码表示，且位数分别为5位和7位（均含2位符号位）。若有两个数X=2729/32，Y=255/8，则用浮点加法计算X+Y的最终结果是DA00111 1100010B00111 0100010C01000 0010001D发生溢出(41) 某计算机的Cache共有16块，采用2路组相联映射方式（即每组2快）。每个主存块大小为32字节，按字节编址。主存129号单元所在主存块应装入到的Cache组号是CA0B2C4D6(42) 某计算机主存容量为64KB，其中ROM区为4KB，其余为RAM区，按字节编址。现要用2K8位的ROM芯片和4K4位的RAM芯片来设计该存储器，则需要上述规格的ROM芯片数和RAM芯片数分别是DA1、15B2、15C1、30D2、30(43) 某机器字长16位，主存按字节编址，转移指令采用相对寻址，由两个字节组成，第一字节为操作码字段，第二字节为相对位移量字段。假定取指令时，每取一个字节PC自动加1。若某转移指令所在主存地址为2000H，相对位移量字段的内容为06H，则该转移指令成功转以后的目标地址是CA2006HB2007HC2008HD2009H(44) 下列关于RISC的叙述中，错误的是AARISC普遍采用微程序控制器BRISC大多数指令在一个时钟周期内完成CRISC的内部通用寄存器数量相对CISC多DRISC的指令数、寻址方式和指令格式种类相对CISC少(45) 某计算机的指令流水线有四个功能段组成，指令流经各功能段的时间（忽略各功能段之间的缓存时间）分别是90ns、80ns、70ns和60ns，则该计算机的CPU时钟周期至少是AA90nsB80nsC70nsD60ns(46) 相对微程序控制器，硬布线控制器的特点是DA指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展容易B指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展难C指令执行速度块，指令功能的修改和扩展容易D指令执行速度块，指令功能的修改和扩展难(47) 假设某系统总线在一个总线周期中并行传输4字节信息，一个总线周期占用2个时钟周期，总线时钟频率为10MHz，则总线带宽是BA10MB/sB20MB/sC40MB/sD80MB/s(48) 假设某计算机的存储系统由Cache和主存组成，某程序执行过程中访存1000次，其中访问Cache缺失（未命中）50次，则Cache的命中率是DA5%B9.5%C50%D95%二、 名词解释 (4题，每题5分，共20分)(1) 总线系统(2) 冯诺依曼型机(3) 校验码(4) 存储器扩展(5) 存储系统(6) 系列计算机(7) 寻址方式 P111(8) CACHE(9) CACHE的写策略(10) RISC p171(11) 虚拟存储器(12) 微程序控制原理 P145(13) 总线系统 P184(14) 计算机时序 P141(15) 校验码(16) 双口RAM(17) 流水线三、 问答题(3题，每题10分，共30分)(1) 计算机的性能指标有哪些？列出其每项含义。P16(2) 计算机内常用的有哪些编码？请列出每种编码的优点和使用场合。(3) 计算机硬件由哪几部分组成？请叙述各部分的功能。P5(4) 主存储器的技术指标有哪些？各代表什么含义。P67(5) 请对比静态存储器和动态存储器的优缺点。(6) 总线的仲裁方式有哪些？请分别简述工作过程。P193(7) 请给出总线的组成及性能指标。(8) 主存与CACHE的地址映射有哪些？请简述各种映射方式。(9) 什么是局部性原理？在计算机总哪些原理用到了局部性原理？请说明原因。(10) 计算机的I/O方式有哪几种？请分别简述。(11) 请对比中断控制方式和DMA方式的异同。都是外围设备与CPU内存信息交互的方式，(12) 请对比硬磁盘和光盘的异同。1.都是外围设备2.都是存储设备 3.工作原理不同4.使用方式不同。(13) 请给出CPU的功能和基本结构。(14) 程序中断方式的工作过程是什么？有哪些注意事项？P242 243(15) 控制器有哪两种设计方法？请对比优缺点。四、 计算与应用题(2题，每题10分，共20分)(1) 43某计算机的CPU主频为500MHz，CPI为5(即执行每条指令平均需5个时钟周期)。假定某外设的数据传输率为0.5MB/S,采用中断方式与主机进行数据传送，以32位为传输单位，对应的中断服务程序包含18条指令，中断服务的其他开销相当于2条指令的执行时间。请回答下列问题，要求给出计算过程。(1)在中断方式下，CPU用于该外设I/O的时间占整个CPU时间的百分比是多少?答：在中断方式下，每32位（4B）被中断一次，故每秒中断0.5MB/4B=0.5106/4=12.5104 次要注意的是，这里是数据传输率，所以1MB=106B。因为中断服务程序包含18条指令，中断服务的其他开销相当于2条指令的执行时间，且执行每条指令平均需5个时钟周期，所以，1秒内用于中断的时钟周期数为（18+2）512.5104=12.5106(2) 当该外设的数据传输率达到5MB/S时，改用DMA方式传送数据，假定每次DMA传送块大小为5000B，且DMA预处理和后处理的总开销为500个时钟周期，则CPU用于该外设I/O的时间占整个CPU时间的百分比是多少?(假设DMA与CPU之间没有访问冲突)。答：在DMA方式下，每秒进行DMA操作5MB/5000B=5106/5000=1103次因为DMA预处理和后处理的总开销为500个时钟周期，所以1秒钟之内用于DMA操作的时钟周期数为5001103=5105故在DMA方式下，占整个CPU时间的百分比是（5105）/（500106）100%=0.1%(3) 44某计算机字长16位，采用16位定长指令字结构，部分数据通路结构如图所示。图中所有控制器信号为1时表示有效、为0时表示无效。例如控制信号MDRinE为1表示允许数据从DB打入MDR，MDRin为1表示允许数据从内总线打入MDR。假设MAR的输出一直处于使能状态。加法指令“ADDress（R1），RO”的功能为（RO）+（R1）（R1），即将RO中的数据与R1的内容所指主存单元的数据相加，并将结果送入R1的内容所指主存单元中保存。数据通路结构下表给出了上述指令取值和译码阶段每个节拍（时钟周期）的功能和有效控制信号，请