计算机组成原理期末模拟题

I .选择题1.以下哪一项不是主机的一部分？(四)A.算术单元b .控制器c .存储器d .输出设备2.计算机中对算术逻辑单元的描述是正确的。只做算术运算，不做逻辑运算B.仅添加C.可以存储操作结果D.以上答案都不正确。3.在三种集中式总线控制中，模式(C)的响应时间最快。A.连锁查询b .计数器计时查询c .独立请求d .都是一样的4.在三种集中总线控制中，最主要的控制线路是模式(C)。A.连锁查询b .计数器计时查询c .独立请求d .都是一样的5.在三种集中总线控制中，模式(A)对线路故障最为敏感。A.连锁查询b .计数器计时查询c .独立请求d .都是一样的6-7。现代计算机有两个存储级，即(B)，构成了一个由高速缓存、主存储器和辅助存储器组成的三级存储系统。速度和容量价格非常接近A.主内存-缓存级别和缓存-辅助存储级别高速缓存-主存储器级和主存储器-辅助存储器级C.缓存-辅助存储级别和主存储-辅助存储级别A.前者b .后者c .前者d .后者8.机器的字长为16位，主存由字节寻址。分支指令使用相对寻址，由两个字节组成。第一个字节是操作码字段，第二个字节是相对位移字段。如果分支指令的主存储器地址是2000H，并且相对位移字段的内容是06H，则分支指令成功传送后的目标地址是(c)公元前2007年公元2008年公元2009年9.一种16K32位存储器，其地址线和数据线之和为(A)A.46B.47C.48D.4910.刷新128*128矩阵存储芯片时，如果访问周期为0.5s，刷新周期为2ms，128行集中刷新总共需要()s，其余()s用于读取、写入或维护信息。(二)A.32，1936B.64，1936C.32，3872D.64，387211.对于具有低位交叉寻址的多体存储器，块0的第一个(从0开始)地址应编码为(d)A.1B.2C.3D.412.下面关于输入输出设备和主机之间信息传输的控制方式的陈述是正确的(二)如果主机和设备串联工作，在传输数据时使用程序查询方法在微机系统中，主机与高速硬盘之间的数据交换通常采用程序中断方式直接内存访问是最有效的D.以上陈述都不正确。13.下列陈述是正确的(a)A.当中断请求触发器INTR的值为1时，这意味着设备向CPU发出中断请求当多个中断源向中央处理器发出终端请求时，中央处理器可以在任何时刻同时接受多个中断源的请求C.中央处理器接受最高级别中断源的请求，但允许低级别中断源中断正在运行的中断服务程序当中断屏蔽触发器的屏蔽值为0时，表示它被屏蔽，即请求阻塞其中断源14.零地址运算指令没有给出指令格式的操作数地址，它的操作数来自(c)。A.即时计数和堆栈顶部b .临时存储c .堆栈顶部和辅助堆栈顶部d .程序计数器自动递增115.以下是对每个标志位(b)的正确理解A.负标志位(N)，结果为负，N=0B。溢出标志位(V)，结果溢出，V=1C.进位标志位(C)，最低位有进位，C=1D。奇偶校验标志位(P)，结果为奇数，P=116.下列陈述是正确的(a)计算机运行的最小单位时间是时钟周期计算机主频率的周期是指机器的周期节拍信号的宽度就是机器周期D.以上陈述都不正确。二。填空1.计算机软件通常分为两类：系统软件和应用软件。2.为了实现地址访问，必须在主存储器中配置两个寄存器，即存储器地址寄存器和存储器数据寄存器。3.控制器由程序计数器、指令寄存器和控制单元组成。4.根据系统总线传输的信息不同，可以分为三种类型：数据总线、地址总线和控制总线。5.总线性能指标包括总线宽度、总线带宽、总线复用、信号线数量等。6.总线上连接的各种设备根据其在总线上的控制功能可分为主设备和从设备。7.总线仲裁控制可分为集中控制和分布式控制。有三种常见的集中控制优先级仲裁方法：链式查询、定时查询和独立请求。8.异步通信分为三种类型：非联锁、半联锁和全联锁。9.根据存取方式，存储器可分为随机存取存储器、只读存储器等。10.随机存取存储器这个词表示它可以在任何时间在任何存储位置读写。11.根据计算机系统中的不同功能，存储器主要分为主存储器、辅助存储器和缓冲存储器。12.主存的技术指标包括存储容量、存储速度和存储带宽。13.动态随机存储器有两种常见的基本单元电路：三管式和单管式。它们的共同特点是利用电容储存电荷的原理来记录信息。电容性电荷一般只能维持1 2毫秒，因此其所有存储单元必须在2毫秒内恢复到初始状态一次。这个过程称为再生或刷新。14.缓存的基础是什么？主存储器中指令和数据的地址分布不是随机的，而是相对聚集的，因此在执行程序时，中央处理器访问具有相对局部性的存储器，这就是程序访问的局部性原理。15.缓存主要由缓存内存库、地址映射转换机制和缓存替换机制组成。16.通常有两种方法来解决涉及写操作的信息一致性问题：直接写方法和写回方法。17.地址映射方法包括直接映射(固定映射关系)、完全关联映射(灵活映射关系)和组关联映射(上述两种映射的折衷)。18.DMA与主存储器之间的数据交换方法：停止中央处理器访问主存储器，转移周期，交替DMA与中央处理器。19.指令的一般格式是操作码字段地址码字段。20.(A1)OP(A2)-A3表达式表示A1和A2的内容被取为OP运算，并且结果被保存到A3。21.机器中常见的操作数类型包括地址、数字、字符、逻辑数据等。22.通常，一个完整的指令周期应该包括4个子周期：获取、寻址、执行和中断。23.流水冲突的三种关联：结构关联、数据关联和控制关联。24.找到中断服务程序的入口地址有两种方法：硬件向量法和软件查询法。三。真或假1.汇编语言是通用的(错了，汇编语言不是通用的，因为它不能摆脱实际机器的指令系统)2.当dram执行集中刷新时，可以执行读和写操作(错误，不能执行读和写操作，因此刷新周期也称为存储器访问的“死区”)3.多体模块结构的存储器采用交叉寻址后，可以在不改变每个模块访问周期的情况下增加存储器的带宽(是)4.对于输入/输出中断，输入/输出设备的速度越高，优先级越高(是)5.设备优先级的处理可以采用硬件或软件方法。(是)四.简短回答问题1.冯诺依曼计算机的特点(1)它由五部分组成：运算单元、控制器、存储器、输入设备和输出设备。(2)指令和数据以相同的形式(二进制形式)存储在存储器中；(3)指令由两部分组成：操作码和地址码。(4)指令按顺序存储在存储器中，通常按顺序自动取出并执行；(5)以算术单元为中心(原冯机器)。2.公共汽车是什么？总线是连接多个组件的信息传输线，是所有组件共享的传输介质。3.链式查询的控制线分别是什么？总线忙，总线请求，总线同意。4.总线通信控制解决的主要问题是什么？包括哪些方法？总线的通信控制主要解决通信方如何知道传输的开始和结束，以及通信方如何协调和合作。通常有四种方式：同步通信、异步通信、半同步通信和独立通信。5.什么是同步通信，它的优点和缺点是什么？同步通信被定义为由通信双方通过统一的时间尺度控制的数据传输。同步通信的优点是规则清晰统一，模块间协调简单一致。其缺点是主模块和从模块之间的时间协调是强制性的“同步”，并且指定的要求必须在有限的时间内完成。6.半同步通信的特点是什么？适用的情况是什么？半同步通信不仅保留了同步通信的基本特征，如所有地址、数据和命令信号的发送时间，而且严格地指系统时钟的前沿，而接收机则利用系统时钟的后沿进行判断和识别。也像异步通信一样，不同速度的模块可以和谐地工作。为此，添加了“等待”响应信号线，并插入了时钟(等待)周期来协调两个通信方之间的合作。半同步通信适用于工作速度较低的简单系统，但它包含多种工作速度差异较大的设备。7.存储速度和存储带宽有什么区别？存储速度由访问时间和访问周期表示，而存储带宽仅与存储周期密切相关，存储周期表示单位时间内访问的信息量。8.刷新动态内存的三种方法是什么？它们的特点是什么？集中刷新：在最大刷新间隔内，集中安排一段时间刷新；分散刷新：在每个读/写周期后插入一个刷新周期，没有CPU内存访问停滞时间；异步刷新：集中和分散的折衷。9.什么是定期拨款？每当输入/输出设备发出一个直接内存存取请求时，输入/输出设备就会盗用或窃取总线占用的一个或多个主内存周期，而当直接内存存取没有请求时，中央处理器会继续访问主内存。10.RISC是什么意思，与CISC相比有哪些优势？RISC是一台带有简化指令系统的计算机。与CISC相比，RISC具有以下优势：充分利用超大规模集成电路芯片面积；提高计算机操作速度；设计方便，可降低成本，提高可靠性。有效支持高级语言程序。11.取值周期和地址间周期的微操作分别是什么？取值周期性微操作电脑MAR当前指令地址发送到MAR1R开始读取操作当前指令从内存读取到内存主数据记录红外当前命令至红外运算(IR)CU指令的操作码被发送到CU进行解码。(PC 1)PC形成下一个指令地址。地址间循环微操作ad(IR)MAR指令的地址码字段MAR1R命令存储器读取m(MAR)-从内存读取到MDR的NDR有效地址5.计算问题1.主存储器MAR有16位，MDR有32位。找到它的存储容量。MAR位的数量反映了存储单元的数量，MDR位的数量反映了存储器的字长。由于MAR有16位，2的16次方是65536，这意味着该存储器中有65536个存储单元。MDR为32位，这意味着存储容量为65536*32=2M位，即256千字节。2.一台机器的字长为32位，存储容量为64KB。它的字节索引寻址范围是多少？单词寻址的寻址范围是什么？当存储容量为64KB时，字节寻址范围为64KB，字寻址范围为64K8/32=16K字。3.将中央处理器设置为16条地址线和8条数据线，并使用MREQ作为访问控制信号(低电平有效)，使用WR作为读写控制信号(高电平读取，低电平写入)。如图所示，有以下芯片和各种门电路(门电路是定制的)。有2K8、8K8和32K8只读存储器芯片。1K4位、2K8位、8K8位、16K1位、4K4位随机存取存储器芯片，绘制中央处理器与内存的连接图，并要求：(1)内存芯片地址空间分配是：0 8191是系统程序区；8192 32767是用户程序区。(2)指出所选存储芯片的类型和数量；(3)详细绘制选片逻辑。解决方案：(1)转换成二进制地址码，以确定其总容量。(2)根据计算机系统中地址范围的容量和范围的功能，选择存储芯片。可以获得一个8K*8比特的ROM1和三个8K*8比特的RAM3。(3)分配中央处理器地址线。用8K*8位只读存储器地址线连接中央处理器的13位低位地址(这里13是用8K计算的，以后也一样)；将中央处理器的13位低位地址连接到8K*8位随机存取存储器地址线。剩余的高位地址和访问控制信号MREQ一起产生存储器芯片的芯片选择信号。因此，可以绘制切片选择的逻辑。4.有一个由四个模块组成的四库存储结构。每个存储体的存储字长为32位，存取周期为200纳秒。假设数据总线宽度为32位，总线传输周期为50ns，尝试找到顺序存储和交叉存储的内存带宽。解决方案：通过顺序存储(高阶交叉寻址)和交叉存储(低阶交叉寻址)连续读出的4个字的信息量是32*4=128位。顺序存储器连续读取4个字的时间：200 ns * 4=800 ns=8 * 10 (-7) s交叉存储器连续读取4个字的时间：200 ns 50ns *(4-1)=350 ns=3.5 * 10(-7)s顺序内存带宽：128/(8 * 10 (-7)=16 * 10 7 bps交叉存储器带宽：128/(3.5 * 10 (-7)=37 * 10 7 bps5.机器编号为8位长(包括1位符号位)，写下与下列真值对应的原始码、补码和反码。-13/64，29/128，100，-87解决方案：真实值和不同机器代码之间的对应关系如下：十进制二进制的原始代码基数减一补码补充-13/64-0.0011011.00110101.11001011.110011029/1280.00111010.00111010.00111010.001110110011001000，11001000，11001000，1100100-87-10101111，10101111，010，10001，01010016.让浮点数格式为：顺序码5位(包括1位顺序符号)，尾数11位(包括1位符号)