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.计算机组织与结构复习参考题1 一、 选择题 1. 中央处理器（）是指。A运算器 B控制器 C运算器和控制器 D运算器、控制器和主存储器2. 假定对字符码00101做偶校验，没有数据错误，来用做偶校验的字符码是。 A001011 B100101 C000101 D00l0l03. 补码运算的特点是符号位。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4. 是指。A.只读存储器 B.读写存储器 C.闪速存储器 D.光擦除可编程只读存储器5. 常用的虚拟存储系统由两级存储器组成，其中辅存是大容量的磁表面存储器。主存 B.主存辅存 辅存 D.通用寄存器主存6. 关于浮点数加、减法，以下论述正确的是。A对阶时较小的数进行左移 B对阶时较小的数进行右移 C对阶时大阶向小阶对齐左移 D对阶时小阶向大阶对齐右移7. 假设寄存器R中的数值为200，主存地址为200和300的地址单元中存放的内容分别是300和400，则什么方式下访问到的操作数为200 。 A. 直接寻址200 B. 寄存器间接寻址(R) C. 存储器间接寻址(200) D. 寄存器寻址R8. 有关逻辑左移中，说法正确的是 。A数据左移1位，最低位用0补充 B数据左移1位，最低位用1补充 C数据左移1位，最高位用原最低位补充 D数据左移1位，最高位用原最高位补充9. 某计算机字长16位，它的存贮容量是64，若按字编址，那么它的寻址范围是A. 064K B. 064 C. 032K D. 03210. 为确定下一条微指令的地址，通常采用断定方式，其基本思想是。A.用程序计数器来产生后继微指令地址B.用微程序计数器来产生后继微指令地址C.通过微指令顺序控制字段由设计者指定或由设计者指定的判别字段控制产生后继微指令地址D.通过指令中指定一个专门字段来控制产生后继微指令地址11. 在流水机器中，控制相关是指。A由转移指令引起的相关 B先写后读 C资源使用冲突 D先读后写12. 若存储周期250，每次读出32位，则该存储器的数据传送率为 。 A. 8106字节/秒 B. 8M字节/秒 C.16106字节/秒 D. 16M字节/秒13. 在一个串行传输系统中，每秒钟可传输80个数据帧，每个数据帧包含1个起始位、8个数据位和2个结束位，其波特率为 ，A. 880 B. 640 C. 880 D. 1640 14. 阵列并行处理机主要实现的是 。A取指级并行 B 译码级并行C执行级并行 D指令内操作步骤并行15. 总线是构成计算机系统的互联机构，是多个系统功能部件之间进行数据传送的通道。A高速 B专有 C特殊 D公共 二、判断题（正确的在题后括号内划“”，错误的划“”。 ）1. 在机器数中，零的原码表示形式是唯一的（ ）。2. 存储器是为解决主存速度满足不了要求发展出来的（ ）。3. 高位多体交叉编址方式:连续地址公布在相同的模块内，而同一模块内的地址都是连续的（ ）。4. 使编码具有检错和纠错能力的代价是增加了冗余位，比如码（ ）。5. 双符号位补码运算的结果符号位为01，则运算结果负溢出（ ）。6. 微程序存放在主存储器中，微地址存放在程序寄存器中（ ）。7. 水平型微指令的直接表示法比编码表示法执行速度快（ ）。8. 利用流水技术容易有效减少每一条指令的执行时间（ ）。9. 算法能解决数据相关性和控制相关性（ ）。10. 标量流水线方式计算机不能对向量数组进行运算（ ）。三、已知（1101）2 , （+0011）2 , 用补码一位乘法（算法 ）计算X*Y补。 五、设有一台计算机的指令系统共有10条指令，他们的使用频率分别为：0280200170100080060050030020011. 用霍夫曼编码设计这10条指令的操作码；2. 若操作码采用固定长度编码，需要多少位？其后继产品需要增加10条指令，并与原来指令保持兼容，操作码应该扩展到多少位？后10条指令应怎样编码？ 六、设一个具有26位地址和16位字长的主存储器，用8M8位的存储芯片构成。地址线A，数据线D，读写控制信号端，为片选控制端，为的访存请求信号端。 1. 该主存储器能存储多少字节信息？2. 该主存储器需要由多少个8 M8位存储器芯片构成？ 3. 需要多少位地址作为芯片选择？4. 完整画出用8 M8位存储器芯片构成主存储器的逻辑示意图。用存储器芯片构成主存储器的逻辑示意图七、（9分）某单总线结构计算机的数据通路如图下所示，读存储器数据到寄存器的指令为 R1 ， (其中为内存地址)，1.请写出该指令操作在各个机器周期所需的控制信号。2.写出微指令的格式，说明每段代表的含义。 单总线结构计算机的数据通路示意图八、在一个无序执行按序写回的超标量指令流水线中，如下图所示。将指令的执行过程分为取指、译码、执行、写回四个阶段。取指、译码、写回只需1个机器周期完成。加法器完成执行需要2个机器周期，乘法器完成执行需要3个机器周期，给定地址1和2的访存操作需要1个机器周期。具有相关专用通路。现有如下6条指令序列： R1，1 ；I1 M（1）存储单元的内容送入R1 R2，R2，R1 ；I2 R3，R3，R4 ；I3 R4，R4，R5 ；I4 R6，2 ；I5 R6，R6，R7 ；I61.指出指令序列中的写后读，读后写，写后写数据相关性；2.画出无序执行按序写回的超标量指令流水线时空图。超标量指令流水线模型结构计算机组织与结构复习参考题2 一、选择题（每题1分，共20分）1. 完整的计算机系统是由组成的。 A主机与外设 B与存储器 C与控制器 D硬件系统与软件系统2. 下列数中最小的数为 。 A101001 B528 C1010012 D233163. 若采用双符号位，则发生负向溢出的特征是：双符号位为。A、00 B、01 C、10 D、114. 统计计算机性能测试结果有多种方法，其中最接近的实际性能。 A. 算术性能平均值 B. 几何性能平均值 C. 调和性能平均值 D. 峰值性能指标5. 有关算术右移中，说法正确的是。 A数据右移1位，最高位用0补充 B数据右移1位，最高位用1补充 C数据右移1位，最高位用原最低位补充 D数据右移1位，最高位用原最高位补充6. 关于浮点数加、减法，以下论述正确的是。 A对阶时较小的数进行左移 B对阶时小阶向大阶对齐 C对阶时大阶向小阶对齐 D对阶时较大的数进行左移 7. 寄存器间接寻址方式中，操作数处在。 A通用寄存器 B主存单元 C程序计数器 D堆栈8. 堆栈指针的内容是。A栈顶单元内容 B栈顶单元地址 C栈底单元内容 D栈底单元地址9. 有关高速缓冲存储器的说法，正确的是。 A内外都可以设置 B只能在以外C若存在，就不能再访问内存 D只能在以内 10. 存储周期是指。 A存储器的读出时间 B存储器的写入时间 C存储器进行连续读和写操作所允许的最短时间间隔 D存储器进行连续写操作所允许的最短时间间隔11. 是指。 A随机读/写存储器 B只读存储器 C可编程的只读存储器 D可擦可编程的只读存储器12. 有一个1K*8b存储器，采用单译码方式时需要译码器输入线为条。A1024 B10 C32 D6413. 程序员编写程序时使用的地址是。 A逻辑地址 B有效地址 C辅存实地址 D主存地址14. 在中跟踪指令后继地址的寄存器是。 A主存地址寄存器 B状态条件寄存器 C指令寄存器 D程序计数器15. 在流水机器中，真相关是指。A先读后写相关 B结构相关 C先写后读相关 D有转移指令引起的相关16. 微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是。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微指令编写的微程序来解释执行C. 每一条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17. 数据总线上的信息可以在两个方向上轮流传输信息的方式称为。 A单工 B全双工 C半双工 D不可能方式18. 主机、外设不能并行工作的方式是。 A程序查询方式 B中断方式 C方式 D通道方式19. 阵列计算机属于结构的计算机。 A B C D20. 在设备采用统一编址方式下，下面哪一个说法是对的。 A一个具体地址只能对应输入/输出设备 B一个具体地址只能对应内存单元 C一个具体地址既可对应输入/输出设备又可对应内存单元 D一个具体地址只对应输入/输出设备或者只对应内存单元二、填空题（1. 评价存储器性能的基本要求是大容量、和低价格。2. 十进制数据7的五位移码表示为 。3. 信息码1000110的奇校验编码是，偶校验编码是（设校验位在最低位）。 4. 在减法运算中，正数减去，可能产生溢出，此时的溢出为溢出。 5. 在一个单地址指令的计算机系统中有一个累加器，（20H）=30H，（30H）=40H，执行指令 #30H 后，累加器中的数值为；执行指令 （20H） 后，累加器中的数值为。6. 段页式虚拟存储器的内部地址表映像机构包含有段基址表、表和表三部分。7. 寄存器直接寻址是操作数在中，寄存器间接寻址是操作数在主存单元中，通用寄存器中的内容作为操作数地址，所以指令执行的速度前者比后者。 8. 在一个32位总线中，时钟频率为20，总线数据的传输周期为5个时钟传输4个字的数据块，总线数据的传输速率为。五、 有一个主存存储层次，采用组相联映像。主存共分4096个存储块，为64个存储块，每组包含4个存储块，每块由128个字节组成，访存地址为字节地址。1 写出地址位数和地址格式；2 写出主存地址位数和地址格式；3 画出主存空间块的组相联映像对应关系示意图；4 主存地址489H映像到的哪个字块？ 六、 用4M8位的存储芯片构成一个64M16位的主存储器。地址线A，数据线D，读写控制信号端，为片选控制端，为的访存请求信号端。5. 计算需要多少个4 M8位存储器芯片。 6. 存储器芯片的片内地址长度是多少位？7. 在下图中标明主存储器地址线和数据线各需要多少位？8. 完整画出用存储器芯片构成主存储器的逻辑示意图。用存储器芯片构成主存储器的逻辑示意图七、 对于单总线结构，指令控制流程如下图所示：1 该指令系统总共有多少条微指令？2 在指令控制流程图中每个方框的左上角标出微地址。3写出微指令的格式，说明每段代表的含义。八、 在一台计算机中，指令的执行分为取指、译码、执行、访存M和写回五个阶段，每个阶段在一个机器周期只能接受一个新任务，取指阶段不受指令类型和相关性的影响。具有前向传递专用数据通路，在前向传递专用数据通路不能解决数据相关问题时，这时可以在流水线中插入气泡。对以下指令序列: r213 /*s1*/ r4,20(r2) /*s2*/ r245 /*s3*/ r163 /*s4*/画出有序执行有序写回的时空图，指出所需的执行时间。根据754标准规定的32位单精度浮点数的表示方法，写出(3.25)10这个数的单精度浮点标准格式（写明解题过程）。假设寄存器R中的数值为2000H，地址为2000H的存储器中存储的数据为3000H，地址为3000H的存储器中存储的数据为2200H，的值为4000H，以下寻址方式下访问到的指令操作数是什么？1. 寄存器间接寻址 （R）；2. 存储器间接寻址 2000H；3. 立即数寻址 #2000H；4. 相对寻址 -1000H（）；有一个主存存储层次。主存共分8个块，为4个块，。采用组相联映像，组内块数为2块，替换算法为近期最少使用法（）。1. 对于如下主存块地址流的访问顺序是：4、1、2、4、3、7、0、7、2、5 初始时为空，请列出 中各块随时间的使用情况；2. 对于第1问，指出块失效又发生争用（即替换）的时刻；3. 对于第1问，求出此期间的命中率。 某单总线结构计算机的数据通路如图6-1所示，请写出指令 1 R1，（R2 ）；M(R2)+(R1)1 在每个时钟周期内的控制信号。2微指令控制字段的编码顺序如图6-2所示，采用水平型直接表示法，写出T1和T3 周期微操作的控制字。 图6-1图6-2设有一台计算机的指令系统共有10条指令，他们的使用频率分别为：0.19, 0.12, 0.10, 0.13, 0.17, 0.03, 0.02, 0.15, 0.08, 0.01。1. 用霍夫曼编码设计这10条指令的操作码，并计算操作码的平均长度；2. 设计两种编码长度，且平均长度不超过3.2位的等长扩展操作码，并计算操作码平均长；3. 若操作码为固定长度编码，需要多少位？其后继产品需要增加18条指令，并与原来指令保持兼容，操作码应该扩展到多少位？计算机组织与结构复习参考题3 一、选择填空 1.若十进制数为32.75，则相应的十六进制数为( )。A 4.6 B 2 C 2.6 D 42.若1011，则x补=( )。A 01011 B 1011 C 0101 D 101013.某机器字长8位，含一位符号位，采用原码表示定点小数，则所能表示的非零最小正数为( )。A 2-9 B 2-8 C 1-2-7 D 2-74. 假定下列字符码中有奇偶校验位，但没有数据错误，来用偶校验的字符码是。 A 001011 B 11010110 C 00000l D 00l00l5.一般来讲，直接映像方式常用在( )。A 小容量高速 B 大容量高速 C 小容量低速 D 大容量低速6. 在中跟踪指令后继地址的寄存器是( )。 A 主存地址寄存器 B 程序计数器 C 指令寄存器 D 状态条件寄存器7.采用存储器直接寻址方式，则操作数在( )中。A 主存 B 寄存器 C 直接存取存储器 D 光盘在下列存储器中，( )可以作为主存储器。A 半导体存储器 B C D 半导体存储器同步控制是。 A 只适用于控制的方式 C 只适用于外围设备控制的方式 B 由统一时序信号控制的方式 D 所有指令执行时间都相同的方式采用方式传送数据时，每传送一个数据就要占用的时间。 A一个指令周期 B一个机器周期 C一个存储周期 D一个总线周期1 响应中断（3 ） 可在任一时钟周期结束时 可在任一工作周期结束时 必须在一条指令执行完毕时 必须在执行完当前程序段时2 外部接口是（2 ）的逻辑部件 与系统总线之间 系统总线与外部设备之间 主存与外围设备之间 运算器与外围设备之间3 串行接口是指（ 2 ） 接口与系统总线之间采取串行传送 接口与外围设备之间采取串行传送 接口与两侧采取串行传送 接口内部只能串行传送4 并行接口是指（2 ） 接口与系统总线之间采取 接口与外围设备之间采取并行传送 系统总线采用并行传送 接口采用中断方式5 下列设备中，哪种适于通过方式与主机进行信息交换（4）。 键盘 电传输入机 针式打印机 磁盘6 中断屏蔽字的作用是（ 2 ） 暂停外设对主存的访问 暂停对某些中断的响应 暂停对一切中断的响应 暂停对主存的访问7 向量中断的向量地址是（3 ） 通过软件查询产生 由中断总服务程序统一产生 由中断源硬件提供 由处理程序直接查表获得8 在打印机接口中，一般采用（1） 中断方式 方式 通道方式 方式9 在磁盘中（4） 只采取查询等待方式只采取程序中断方式 只采取方式既有方式，也有中断方式10 在下列外存储器中，工作速度最快的是（ 3 ）（1）磁带 （2）软盘 （3）硬盘 （4）光盘二、已知： 0.1011，y = - 0.0101，求 ： x补， - x 补，y补， - y 补 ，x - y 补 ，并说明 x - y 补 的结果是否溢出。 三、执行一段程序时，完成存取的次数为1900次，主存完成存取的次数为100次，已知存取周期为50，主存存取周期为250，求主存系统的效率和平均访问时间。 四、由1K X 4位的动态芯片构成（芯片内是6464 结构），试解答如下问题： （3）采用异步方式，如单元刷新间隔不超过2，则刷新信号周期是多少？ （4）如采用集中式刷新方式，存储器刷新一遍最少用多少个读/写周期？五、设有一个的容量为2K字，每个块为16字，求(1) 该可容纳多少个块？(2) 如果主存的容量是256K字，则有多少个块？(3) 主存的地址有多少位？地址有多少位？(4) 在直接映象方式下，主存中的第i块映象到中哪一个块中？(5) 进行地址映象时，主存储器的地址分成哪几段？各段分别有多少位？六、指令格式如下所示，为操作码字段，试分析指令格式的特点。 15 10 7 4 3 0 源寄存器 基值寄存器 位移量（16位） 计算机组织与结构复习参考题41. 运算器的主要功能是进行_ 。A、逻辑运算 B、算术运算 C、逻辑运算与算术运算 D、初等函数的运算2. 若定点整数64位，含1位符号位，补码表示，则所能表示的绝对值最大负数为（ ）。A、-264 B、-（264-1） C、-263 D、-（263-1）3. 有关算术右移中，说法正确的是_ 。 A数据右移1位，数据最高位用0补充 B数据右移1位，数据最高位用原最低位补充 C数据右移1位，数据最高位用符号位补充 D数据右移1位，数据最高位用1补充4. 堆栈指针寄存器中的内容是_ 。A栈顶单元内容 B栈顶单元地址 C栈底单元内容 D栈底单元地址5. 设形式地址为D，基址寄存器为X，变址寄存器为Y，（X）表示基址寄存器X的内容，基址变址寻址方式的有效地址可表示为_ 。A（X）+（Y） B（）+（D）C（X）+(Y)） D（）+（D）6. 寄存器间接寻址方式中，操作数处在中。A.通用寄存器 B.主存单元 C.程序计数器 D.堆栈7. 存储周期是指 _。 A存储器的读出时间 B存储器的写入时间 C存储器进行连续读或写操作所允许的最短时间间隔 D存储器进行连续写或写操作所需的最长时间间隔8. 在下列存储器中，_ 可以作为主存储器。A.半导体存储器 D.半导体存储器9. 微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是_ 。A、每一条机器指令由一段微指令编写的微程序来解释执行B、每一条机器指令由一条微指令来执行C、 每一条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10. 主存储器和之间增加的目的是。A、扩大主存贮器的容量 B、解决和主存之间的速度匹配问题C、扩大中通用寄存器的数量 D、既扩大主存的容量，又扩大通用寄存器的数量11. 在流水机器中，控制相关是指_ 。A、资源使用冲突 B、由转移指令引起的相关 C、先写后读 D、先读后写12. 系统总线中地址线的功能是。A、选择主存单元地址 B、选择进行信息传输的设备C、选择外存地址 D、指定主存和设备接口电路的地址13. 相联存贮器是按进行寻址的存贮器。A.地址指定方式 B.堆栈存取方式 C.内容指定方式 D.地址指定与堆栈14. 下面描述的机器基本概念中不正确的句子是。机器不一定是流水 机器一定是流水机器有复杂的指令系统 配置很少的通用寄存器15. 主机、外设不能并行工作的方式是_ 。 A程序查询方式 B中断方式 C方式 D通道方式一、 填空题1. 若X补=11010011，则X的十进制数真值是。2. (-4)10 用四位反码表示为 。3. 在一个32位总线中，时钟频率为20，总线数据的传输周期为5个时钟传输4个字的数据块，总线数据的传输速率为。4. 微指令分成水平型微指令和垂直型微指令， 型微指令可同时执行若干个微操作。5. 假定对字符码00101做偶校验，没有数据错误，偶校验的字符码是 。6. 存储器模块采用多体交叉编址方式:同一模块内的地址都是 。7. 技术的出现，可以通过控制器使得 与 之间可以进行直接访问。 8. 在典型的总线中“北桥”是指 桥，“南桥”是指 桥。二、 计算题 1. 假设 - 0.1011， 0.0111，采用双符号位法,计算？同时指出是否发生“溢出”？上溢出还是下溢出？ 2. 16K8位(1281288位) 芯片，设存储器的读/写周期为0.5s，在1s内至少要访问一次。（1）若采用集中刷新，刷新周期最短是多长时间？（2）若采用异步刷新，刷新周期是2 ，每隔多长时间对芯片刷新一行？（3）若采用分散式刷新，刷新周期是多长时间？3. 假设0.1011，0.1101，用定点原码一位除法不恢复余数(加减交替法)的方法，求的商和余数。4. 设存储器容量为32字，字长64位，模块数4，分别用顺序方式和交叉方式进行组织。存储周期200，数据总线宽度为64位，总线传送周期=50。问顺序存储器和交叉存储器连续读出4个字所需的时间? 三、 某计算机部分的指令助记符和指令格式如下图所示，设机器字长为8位，代表源寄存器，代表目标寄存器。（1）分析下面指令格式的特点；（2）写出指令 R13和 R3 的机器指令代码。 四、 有一个主存存储层次。为4个块。采用组相联映像，组内块数为2块，替换算法为近期最少使用法（）。 1) 如下表所示，主存块地址流的访问顺序是：4，1，2，4，3，7，0，0，4，7， 初始时为空，请列出 中各块随时间的使用情况；2) 指出访问主存块地址时失效又发生争用（即替换）的访问顺序；3) 求出这段访问期间的命中率。访问顺序12345678910组号主存块地址4124370047块地址0组1组访问情况五、 流水线结构分为4个段，即取指()段、 译码()段、执行()段和写回()段。， 段只需1个时钟周期完成。段有多个功能部件，其中部件完成数据访问，只需一个时钟周期；逻辑运算和减法运算完成需2个时钟周期，乘法运算需3个时钟周期，它们都已流水化。 段有内部数据定向传送，结果生成即可使用。 现有如下4条指令序列， l I1 R0，A ；M(A)-R0，M(A)是存储器单元l I2 R1，R0 ； (R1) + (R0)-R0 l I3 R0，R2 ；R0的内容逻辑右移R2次再送入R0l I4 R2，R3 ；(R2)(R3)-R2（1）请写出指令流水线的时空图；（2）请写出指令的相关性。 假设某计算机的指令长度为20位，具有双操作数、单操作数和无操作数三类指令形式，每个操作数地址规定用6位表示。（1）若操作码字段固定为8位，现已给出m条双操作数指令，n条无操作数指令。在此情况下，这台计算机最多可以设计出多少条单操作数指令？（2）当双操作数指令条数取最大值，且在此基础上单操作数指令条数也取最大值时，试计算这三类指令最大容许具有的指令条数各是多少？这三类操作数指令编码各是什么范围？一种短浮点数的字长共16位（二进制），从高位到低位分别是：符号1位，阶码7位（包括符号位），尾数8位。尾数用原码、小数表示，阶码用移码、整数表示。尾数和阶码的基值都是2。有如下两个浮点数：A1.0001x22和B-0.11001x2-1。 (1)把这两个数分别表示成规格化浮点数形式。(2)按照浮点数加法运算规则，计算这两个浮点数的和。参考答案1一、 (15*2=30分) 二、 （10*1=10分） 三、 （8分）第二种方法好四、 （10分） 五、(10分)1.采用树（略）、编码法 （6分）频率028020017010008006005003002001代码110110100110011000000100001000001000000长度22334445662. （4分） 固定长度4位编码，即00001001 产品再增加10条指令，要用5位编码，即1010011101六、（13分）解：1. 226*2=226*2=227B（2分）2. 需要存储