计算机学院计算机组成原理习题集

1、计算机组成原理习题册班级： 学号： 姓名： 任课老师： 第1章 计算机系统概论一、 选择题1在下列四句话中，最能准确反映计算机主要功能的是 。A计算机可以存储大量信息B计算机能代替人的脑力劳动C计算机是一种信息处理机D计算机可实现高速运算2计算机硬件能直接执行的只能是 。A符号语言 B机器语言 C汇编语言 D高级语言3运算器的核心部件是 。A数据总线 B数据选择器 C累加寄存器 D算术逻辑运算部件4存储器主要用来 。A存放程序 B存放数据 C存放微程序 D存放程序和数据5至今为止，计算机中所含所有信息仍以二进制方式表示，其原因是 。A节约元件 B运算速度快C物理器件性能决定 D信息处理方便6对

2、计算机软、硬件资源进行管理，是 的功能。A操作系统 B数据库管理系统C语言处理程序 D用户程序7微型计算机的发展以 技术为标志。A操作系统 B微处理器 C硬盘 D软件8.从器件角度看，计算机经历了五代变化。但从系统结构看，至今绝大多数计算机仍属于 计算机。A. 并行 B. 冯诺依曼 C. 智能 D. 串行9. 下列选项中，描述浮点数操作速度指标的是 。（11年考研）A. MIPS B. CPI C.IPC D. MFLOPS二、 填空题1操作系统是一种 ，用于 ，是 的接口。（1）A系统程序 B应用程序 C用户程序 D中间件（2）A编码转换 B操作计算机 C管理和控制计算机的资源 D把高级语言

3、程序翻译成机器语言程序（3）A软件与硬件 B主机与外设 C用户与计算机 D高级语言与机器语言机2计算机的硬件包括 、 、 、 、 五部分。3存储器分为 和 。在CPU运行程序时，必须把程序放在 。4存储器的存储容量一般以 为单位，一台微机的内存容量是512MB，应是 个这样的单位。5计算机的运算精度主要由计算机的 决定， 越长，则计算机的运算精度越高。6冯诺依曼结构计算机的基本特点是 。7总线一般可分为三类，它们分别是 ， 和 。第2章 运算方法与运算器第一次作业1、 选择题1下列不同进制数据中，最小的是（ ） A.()2 B.(52)8 C.()BCD D.(233)162ASCII码是对

4、（1） 进行编码的一种方案，它是 （2） 的缩写。（1）A字符 B汉字 C图形符号 D声音（2）A余3码 B十进制数的二进制编码 C格雷码 D美国标准信息交换代码3在一个8位二进制数的机器中，补码表示数的范围从（1） 到（2） ，这两个数在机器中的补码表示分别为（3） 和（4） ，而数0的补码表示为（5） 。（1）、（2）：A-256 B-255 C-128 D-127 E0 F+127 G+128 H+255 I+256（3）、（4）、（5）： A B C DE或 F或G或 H或4在定点二进制运算器中，减法运算一般通过 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.

5、原码运算的十进制加法器 D. 补码运算的二进制加法器5. 在机器数 中，零的表示形式是唯一的。A. 原码 B. 补码 C. 移码 D. 反码6. 只能发现奇数个错误，无纠错能力的校验码是 ACRC码 B海明码 C偶校验码 D以上都不是7. 在大量数据传送中常用的且有效的检验法是 。ACRC码 B海明码 C偶校验码 D奇校验码8. 假定有4个整数用8位补码分别表示r1=FEH ,r2=F2H ,r3=90H,r4=F8H,若将运算结果存放在一个8位的寄存器中，则下列运算会发生溢出的是 （10年考研）A： r1*r2 B ：r2*r3 C：r1*r4 D：r2*r4二、填空题1一个定点数由 和 两

6、部分组成。根据小数点位置不同，定点数据有 和 两种表示方法。2BCD码中，每一位十进制数字由 位二进制数码组成，用ASCII码表示一个字符通常需要 位二进制数码。38421码用二进制求和时，当和超过9时，需要做 修正。4有二进制数D4D3D2D1，奇偶校验值用p表示，则奇校验为 ，偶校验为 ，奇偶校验只能检测 ，无法检测 。5. 按IEEE754标准，一个32位浮点数由1位符号位S、8位阶码E、23位尾数M三个域组成。其中阶码E的值等于指数的真值（ ）加上一个固定的偏移值（ ）。第二次作业1写出下列二进制数的原码、反码、补码和移码，均用8位二进制数表示。（1）-35 （2）127 （3）-12

7、7 （4） -1 2字符“F”的ASCII码为46H，请写出它的奇校验码和偶校验码（假定校验位加在最高位）。3.求下列十进制数的IEEE754标准的32位浮点规格化数。 （1）27/64 (2) -18/324.已知x,y,用变形补码计算x+y,x-y,同时指出是否有溢出。 (1)x=11011, y=00011 (2)x=11011,y=-10101(3) x=0.10111,y=0.11011 (4)x=-0.11011,y=0.10011第三次作业1. 用补码阵列乘法器计算x*y，其中x=-11111,y=-11011。2. 用加减交替法计算x/y,其中x=-01011,y=11001。

8、3. 设阶码3位，尾数6位，用浮点运算方法计算x+y,x-y，其中x=2-101*(-0.),y=2-100*(0.)。 第3章 内部存储器第一次作业一选择题1主（内）存用来存放 。A程序 B数据 C微程序 D程序和数据2下列存储器中，速度最慢的是 。A半导体存储器 B光盘存储器 C磁带存储器 D硬盘存储器3某一SRAM芯片，容量为16K1位，则其地址线有 。A14根 B16K根 C16根 D32根4下列部件（设备）中，存取速度最快的是 。A光盘存储器 BCPU的寄存器 C软盘存储器 D硬盘存储器5在主存和CPU之间增加Cache的目的是 。A扩大主存的容量 B增加CPU中通用寄存器的数量C解

9、决CPU和主存之间的速度匹配 D代替CPU中的寄存器工作6计算机的存储器采用分级存储体系的目的是 。A便于读写数据 B减小机箱的体积C便于系统升级 D解决存储容量、价格与存取速度间的矛盾7相联存储器是按 进行寻址的存储器。A地址指定方式 B堆栈存取方式C内容指定方式 D地址指定与堆栈存取方式结合8某SRAM芯片，其容量为1K8位，加上电源端和接地端后，该芯片的引出线的最少数目应为 。A23 B25 C50 D209常用的虚拟存储器由 两级存储器组成，其中辅存是大容量的磁表面存储器。A主存辅存 B快存主存 C快存辅存 D通用寄存器主存10在Cache的地址映射中，若主存中的任意一块均可映射到Ca

10、che内的任意一块的位置上，则这种方法称为 。A全相联映射 B直接映射 C组相联映射 D混合映射11.双端口存储器所以能进行高速读/写操作，是因为采用（ ）。A 高速芯片 B 新型器件 C 流水技术 D 两套相互独立的读写电路12. 下列有关RAM和ROM的叙述中，正确的是 （10年考研）I、 RAM是易失性存储器，ROM是非易失性存储器II、 RAM和ROM都是采用随机存取的方式进行信息访问III、RAM和ROM都可用作CacheIV、RAM和ROM都需要进行刷新A：仅I和II B：仅II和III C：仅I,II，III D：仅II，III，IV13. 假定用若干个2k*4位芯片组成一个8*

11、8位存储器，则地址0B1FH所在芯片的最小地址是 （10年考研）A：0000H B：0600H C： 0700H D：0800H二填空题1对存储器的要求是 、 、 ，为解决这三者的矛盾，计算机采用 体系结构。2CPU能直接访问 和 ，但不能访问 和 。3Cache的映射方式有 、 和 三种。其中 方式，适度地兼顾了前两者的优点又尽量避免其缺点，比较理想。4广泛使用的 和 都是半导体RAM存储器。前者的速度比后者快，集成度不如后者高。它们的共同缺点是断电后 保存信息。5闪速存储器能提供高性能、低功耗、高可靠性以及瞬时启动能力，为现有的 体系结构带来巨大变化，因此作为 用于便携式电脑中。6虚拟存储

12、器指的是 层次，它给用户提供了一个比实际 空间大得多的 。第二次作业1设有一个具有24位地址和8位字长的存储器，求：（1）该存储器能存储多少字节的信息？（2）若存储器由4M1位的RAM芯片组成，需要多少片？（3）需要哪种译码器实现芯片选择？2某计算机系统的内存由Cache和主存构成，Cache的存取周期为45ns，主存的存取周期为200ns。已知在一段给定的时间内，CPU共访问内存4500次，其中340次访问主存，求：（1）Cache的命中率是多少？（2）CPU访问内存的平均访问时间是多少？（3）Cache-主存系统的效率是多少？3. 用2M8位的SRAM芯片，设计8M16位的SRAM存储器。

13、第三次作业1. 某计算机的CACHE共有16块，采用2路组相联映像方式（即每组2块），每个主存块大小为32字节，按字节编址。则主存129号单元所在主存块应装入到的CACHE组号为？（09年考研）2.某计算机的主存地址空间大小为256MB，按字节编址。指令CACHE和数据CACHE分离，均有8个CACHE行，每个CACHE行大小为64B,数据CACHE采用直接映射方式。现有两个功能相同的程序A和B ，其代码如下所示：（10年考研）假定int 类型数据用32位补码表示，程序编译时i,j, sum 均分配在寄存器中，数据a按行优先方式存放，其地址为320（十进制数），请回答下列问题，要求说明理由或给

14、出计算过程。（1）、若不考虑用于cache一致性维护和替换算法的控制位，则数据Cache的总容量是多少？（2）、要组元素a031和a11各自所在的主存块对应的Cache行号分别是多少（Cache行号从0开始）？（3）、程序A和B的数据访问命中率各是多少？哪个程序的执行时间更短？ 第4章 指令系统1. 用于对某个寄存器中操作数的寻址方式为 。A直接寻址 B. 立即数寻址 C.寄存器直接寻址 D.寄存器间接寻址2. 寄存器间接寻址方式中，操作数在 。A. 通用寄存器 B. 主存单元 C. 程序计数器 D. 堆栈3. 以下寻址方式中，速度最快的是 。A.寄存器寻址方式 .寄存器间接寻址方式.直接寻址

15、方式 .立即数寻址方式4. 单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个常需采用 。A. 堆栈寻址方式 B.立即寻址方式 C. 隐含寻址方式 D. 间接寻址方式5.偏移寻址通过将某个寄存器内容与一个形式地址相加而生成有效地址下列寻址方式中，不属于偏移寻址方式的是 。（11年考研）A.间接寻址 B.基址寻址 C.相对寻址 D.变址寻址6. 下列关于RISC的叙述中，错误的是 .(09年考研) ARISC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7.

16、 某计算机字长为16位，主存地址空间大小为128KB，按字编址，采用单字长指令格式，指令名字段定义如下：（10年考研）转移指令采用相对寻址方式，相对偏移是用补码表示，寻址方式定义如下：Ms/Md寻址方式助记符含义000B寄存器直接Rn操作数=（Rn）001B寄存器间接（Rn）操作数=（(Rn)）010B寄存器间接、自增（Rn）+操作数=（(Rn)），（Rn）+1Rn011B相对D（Rn）转移目标地址=（PC）+（Rn）注：（X）表示有存储地址X或寄存器X的内容，请回答下列问题：（1）该指令系统最多可有多少条指令？该计算机最多有多少个通用寄存器？存储器地址寄存器（MAR）和存储数据寄存器（MDR

17、）至少各需多少位？（2）转移指令的目标地址范围是多少？（3）若操作码0010B表示加法操作（助记符为 add），寄存器R4和R5的编号分别为100B和101B，R4的内容为1234 H，R5的内容为5678 H，地址1234 H中的内容为5678H,5678H地址中的内容为1234 H，则汇编语言为“a d d（R4），（R5）+ ”（逗号前为源操作数，逗号后为目的操作数）对应的机器码是什么（用十六进制表示）？该指令执行后，哪些寄存器和存储单元的内容会改变？改变后的内容是什么？第5章 中央处理机第一次作业1. 所谓n位的CPU，n指的是 。A 地址总线位数 B 数据总线位数 C 控制总线位数

18、D I/0线数2. 程序计数器PC的位数取决于 .A 存储器的容量 B机器字长 C 指令字长 D都不对3. 从信息流的传输速度来看， 系统工作效率最低。 A 单总线 B 双总线 C 三总线 D 多总线4.当前的CPU由 组成。A 控制器 B 控制器、运算器、cache C 运算器、主存 D 控制器、ALU、主存5.指令寄存器IR的位数取决于 .A 存储器的容量 B 机器字长 C 指令字长 D都不对6. CPU中通用寄存器的的位数取决于 .A 存储器的容量 B 机器字长 C 指令字长 D都不对7. 状态寄存器用来存放 。A 算术运算结果 B 逻辑运算结果 C 运算类型 D算术、逻辑运算及测试指令

19、的结果状态8.相对于微程序控制器，硬布线控制器的特点是 。09年考研A 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指令执行速度快，指令功能的修改和扩展容易 D指令执行速度快，指令功能的修改和扩展难微程序存放在 。A B控制存储器 C 指令寄存器 D 内存10某计算机的指令流水线由四个功能段组成，指令流经各功能段的时间（忽略各功能之间的缓存时间）分别为90ns、80ns、70ns和60ns，则该计算机的CPU时钟周期至少是（ ）。09年考研A 90 ns 80 ns 70 ns 60 ns11. 三级指令流水线，操作周期为t, CPU执行10条指令，共

20、耗时 ，双发射三级指令流水线，共耗时 。12.CPU从主存中取出一条指令并执行该指令的时间叫做 ，它常由若干个 构成，而后者又包含若干个 。第二次作业1. 指令流水线有取指（IF）、译码（ID）、执行（EX）、结果写回（WB）四个过程，每个过程的工作周期均为100ns, 共有10条指令连续输入此流水线，计算流水线的实际吞吐率（单位时间内执行完毕的指令条数）和加速比。2. 某机指令系统有80条机器指令，每条机器指令由4条微指令组成，其中取指的微指令是所有机器指令公用的，所有微指令长度均为32b，计算该微程序控制器至少需要多少容量的控存可以存放所有微指令？3. 下图为某运算器数据通路图，宽线表示总

21、线，单线表示控制信号，x和y是三选一多路开关，按互斥方式工作。微指令字由微命令控制字段、判别测试字段和下地址字段三部分构成，其中判别测试字段占2位，下址字段占6位。（1）写出三组相斥性微操作。（2）设计微指令字格式，要求微命令控制字段位数最少，画出微指令结构。第三次作业1. 某计算机字长16位，采用16位定长指令字结构，部分数据通路如下图，图中所有控制信号为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”ADD (R1),R0”的功能为（R0）+(（R1）)-(R1

22、),即将R0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。（09年考研）第6章 总线系统1. 在系统总线的数据线上，不可能传输的是 。（11年考研）A.指令 B.操作数 C.握手（应答）信号 D.中断类信号2. 以下选项中均为总线标准的是 。 A . ISA、SCSI、USB、RISC B .PCI、AGP、ISA、VESAC. LCD、PCI、SCSI、PCI-EXPRESS D. VESA、AGP、DRAM、USB3. 描述PCI总线中基本概念不正确的句子是 。A PCI总线是一个与处理器无关的高速外围设备B PCI总线的基本传输机制是猝发式传送C

23、PCI设备一定是主设备D 系统中只允许有一条PCI总线4. 在集中式总线仲裁中，（ ）方式对电路故障最敏感。A 菊花链查询 B 独立请求 C 计数器定时查询 D 分布式总裁5CPU的芯片中的总线属于 总线。A内部 B局部 C系统 D板级6下面所列的 不属于系统总线接口的功能。A数据缓冲 B数据转换C状态设置 D完成算术和逻辑运算7信息只用一条传输线，且采用脉冲传输的方式称为 。A串行传输 B并行传输 C并串行传输 D分时传输8系统总线中地址线的功能是 。A用于选择主存单元地址 B用于选择进行信息传输的设备C用于选择外存地址 D用于指定主存和I/O设备接口电路的地址9同步通信比异步通信具有较高的

24、传输频率，这是因为 。 A同步通信不需要应答信号 B同步通信方式的总线长度较短C同步通信一个公共时钟信号进行同步 D同步通信中各部件存取时间比较短10CPU的控制总线提供 。A数据信号流 B存储器和I/O设备的时序信号和控制信号C来自I/O设备和存储器的响应信号 DB和C 11在菊花链方式下，越靠近控制器的设备 。 A得到总线使用权的机会越多，优先级越高 B得到总线使用权的机会越少，优先级越低C得到总线使用权的机会越多，优先级越低D得到总线使用权的机会越少，优先级越高12在独立方式下，若有几个设备，则 。 A有几个总线请求信号和几个总线响应信号B有一个总线请求信号和一个总线响应信号C总线请求信

25、号多于总线响应信号D总线请求信号少于总线响应信号13在链式查询方式下，若有n个设备，则 。 A有几条总线请求信号 B公用一条总线请求信号C有n1条总线请求信号 D无法确定二填空题1计算机中各功能部件是通过 连接的，它是各部件间进行信息传输的公共通路。2总线控制方式可分为 式和 式两种。3同步方式下，总线操作有固定的时序，设备之间 应答信号，数据的传输在 的时钟信号控制下进行。4异步方式下，总线操作周期不固定，通过 信号相互联络。5决定总线由哪个设备进行控制称为 ，实现总线数据的定时规则叫 。6衡量总线性能的一个重要指标是总线的 ，即单位时间内总线传输数据的能力。7总线控制主要解决 问题。集中式

26、仲裁有 、 和 。8在单总线、双总线、三总线三种系统中，从信息流传送效率的角度看， 的工作效率最低，从吞吐量来看， 最强。9AGP总线不同于PCI总线，它是提供 专用的，它在 与系统内存之间提供了一条直接访问的途径。10根据总线传输的信息内容的不同，总线可分为 、 和 。任何类型的计算机总线都包括这三种总线。三计算题1在一个16位的总线中，若时钟频率为100MHz，总线数据周期为5个时钟周期传输一个字。计算总线的数据传输率。2在异步串行传输系统中，若每秒可传输20个数据帧，一个数据帧包含1个起始位、7个数据位、一个奇校验位和1个结束位。试计算其波特率。第7章 外围设备一、选择题1在显示器的技术

27、指标中，数据640480，1024768等表示 。A显示器屏幕的大小 B显示器显示字符的最大行数和列数C显示器的颜色指标 D显示器的分辩率2有一个CRT的分辨率是1024768像素，颜色数为256色，则刷新存储器的容量是 。A768KB B512KB C256KB D2MB3为看到稳定图像，显示器刷新频率应大于 。A15帧/S B30帧/S C50帧/S D100帧/S4显示器的灰度级是指 。A显示器的亮度 B显示字符的清晰程度C显示器中光点亮暗的层次级别 D显示器上能显示的光点数5计算机外部设备是指 。A输入输出设备 B外存设备C远程通信设备 D除CPU和内存以外的其他设备6显示器的控制逻辑的存储逻辑一般都在 中。终端是由 组成的一套独立的 设备，它能完成显示控制与存储、键盘管理及通信控制等功能，还可完成简单的编辑操作。A：主机内部 显示器内部 主机接口板中B：显示器和控制逻辑 键盘与