级计算机组成原理复习题(答案)

1、计算机组成原理复习题 一、选择题：1. 双字节一般指 C ）二进制数。B. 32 位C. 16 位D8 位2. 在主机中，能对指令进行译码的器件是 D ）。A .存储器B. ALUC.运算器D.控制器3. 若一个数的编码是 D ）。A 原码D.反码10000000，它的真值是-127 ，则该编码是B.移码C.补码4. 在I/O控制方式中，主要由程序实现的是C ）。A . PPU方式B. DMA方式C.中断方式 D.通道方式5. 在浮点数的表示范围中， B ）在机器数中不出现，是隐含的。A .阶码B.基数C.尾数D 符号6. 指令系统采用不同的寻址方式的主要目的是 D ）。A 提高访问速度B 简

2、化指令译码电路C 增加内存容量D 扩大寻址范围7. 若标志寄存器 Z=1 ，表明 C ）A 运算结果为负 B 运 算 结 果 为 1 C 运 算 结 果 为 0 D 运算结果为正8. 寄存器间接寻址方式中，操作数在 B ）中A 寄存器B 存储器C 堆栈D CPUDMA 接 口 BA 可以用于主存与主存之间的数据交换B 内有中断机制 C 内有中 断 机 制 ， 可 以 处 理 异 常 情 况 D 内 无 中 断 机 制10. 计算机主频的周期是指 A ）A 时钟周期B 指令周期C 工作周期）。D. 算术逻辑运D 存取周期1 1 .运算器是由多种部件组成的，其核心部件是 DA 数据寄存器 B 累加

3、器C 多数转换器算单元12. 使CPU与 I/O设备完全并行工作方式是C )方式。A. 程序直接传送B.中断 C.通道D.程序查询13. 某计算机字长32位，存储容量为64KB若按照字节编址，它的 寻址范围是 。A. 巨型机B .中型机 C .小型机D .微型机15. 冯诺依曼机工作方式的基本特点是(B 。A.多指令流单数据流B.按地址访问并顺序执行指令C. 堆栈操作D.存储器按内容选择地址16. CPU的组成中不包含(A 。A.存储器B .寄存器 C .控制器 D .运算器17. 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.

4、补码运算的十进制加法器D .补码运算的二进制加法器18. 某RAM芯片，其存储容器为1024KX16位，该芯片的地址线和数据线数目 分别为 ( A 。A.20 ，16 B . 20， 4 C .1024 ， 4 D . 1024， 1619. 在计算机系统中，记录系统运行状态的部件是 ( D 。A.程序计数器 B .指令寄存器 C .中断寄存器D.程序状态字20. 在主存和CPU之间增加Cache的目的是(C 。A.增加内存容量B.提高内存的可靠性C.解决CPU与内存之间的速度匹配问题D .增加内存容量，同时加快存取速度21. 计算机的存储器采用分级方式是为了 ( B 。A.减少主机箱的体积B

5、 .解决容量、价格、速度三者之间的矛盾C.为方便保存大量数据D .操作起来更方便22. 微型机系统中，主机和高速硬盘进行数据交换一般采用 ( B 方式。A.程序中断控制B .直接存储器访问 (DMAC.程序直接控制D.通道控制23. 关于“同步控制”方式的描述正确的是 D )A.只适用于CPU内部的控制C.所有指令执行的时间相同24. 某计算机指令平均运算时间是 平均运算速度是 C )。B. 只适用于外围设备的控制D. 由统一时序信号控制的方式10ns 。 A . 中 断 源 提 出 请 求 B . 取 指 周 期 结 束 C . 执 行 周 期 结 束 D . 间 址 周 期 结 束26.

6、在浮点数表示中，其阶码常采用哪种编码表示 D )。A. 原码 B. 反码 C. 补码D. 移码27. 用8位字长的补码 其中1位符号位)表示定点小数 N,能表示 的数值范围是 C )-7-8-7A.0 |N| 1-2B.-1 |N| 1-2C.-1 |N| |N| 1-2-7 28. 以下哪个描述是 错误的 A )A. 中断的响应可以发生在一条指令执行完毕后，也可以发生在指令执行过程中B. DMA方式在数据传输过程中接管了 CPU勺总线控制权C. 中断的响应次序和其处理次序可以不一致D. 程序查询的输入输出控制方式不支持多个设备并行工作29.在I/O的控制方式中，程序查询方式、中断方式和 DM

7、A方式的优 先级从低到高的排列次序是 。A.PCB . 地 址 寄存器C. 累 加 器 D .ALU31.三种集中式总线控制中，( A方式对电路故障最敏感。A. 链 式 查 询B计数器定时查询C. 独 立 请 求D以 上 都 不对32.指令周期是指 ( C 。A.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33 计 算 机 中 表 示 地 址 时 ， 采 用 ( D 。A.原码；B.补码；C.反码；D.无符号数。34. 计算机的存储系统是指 D )A. RAM B . R

8、OM C . 主存储器 D . cache ，主存储 器和外存储器35. 若RAM?片的容量是2M*8位，则该芯片引脚中地址线和数据线的 数据之和是 是 错 误 的 。A. 个更高级的中断请求一定可以中断另一个中断处理程序的执行 ； B .DMA 中有中断机制。C. DMA勺数据传送不需CPU控制；D.DMA和CPU必须分时使用总线；37.如果X为负数，由X补求-X补是将B)。A.X 补各值保持不变B. X补连同符号位一起各位变反，未位加 1C.X 补除符号位外，各位变反，未位加 1 D. X 补符号位变反，其它各位不变38.在按字节编址的存储器中，每个编址单元中存放 码 是 美 国 信 息

9、交 换 标 准 代 码 。A.ASQB. CRCC. BCDD. ABC40. 将 十进制 数转换 成十 六进制 数： 16A. 20C. 2E41. 主设备是： ( C 。A. 发送数据的模块C.控制总线使用权的模块42. 在取指周期中，是按照 DA. 指令寄存器 IRB.B. 1ED. 30B.接收数据的模块D .发出总线请求的模块)的内容访问主存，以读取指令。程序状态寄存器 PSC. 存储器数据寄存器 MDRD. 程序计数器 PC43操作数的来源，去向可以是 （ D 。A. CPU内部的通用寄存器B.外围设备中的一个寄存器C. 内存储单元中的一个存储单元 D. 以上都对44. 直接、间接

10、、立即三种寻址方式指令的执行速度，由快至慢的排 序 是 （C。A. 直 接 、 立 即 、 间 接 B . 直 接 、 间 接 、 立 即C. 立 即 、 直 接 、 间 接 D . 立 即 、 间 接 、 直 接45. 存放下一条欲执行指令的地址的寄存器是（ B 。 A . MARB . PCC . MDRD . IR二、填空题：1. 数值连同符号在计算机中的编码表示称之为该数据的机器数） ，其原来的数值称为 真值）。2. 机器字长为32位，存储容量为1MB若按字编址访问，其地址线 需要 18 ）条。3. 8 位二进制定点小数补码所能表示的十进制数范围是 1）至1 27），前者的二进制补码表

11、示为 1.0000000），后者的二进制补 码表示为0.1111111）。4. CP中，保存当前正在执行的指令的寄存器为 指令寄存器IR）， 保存下一条指令地址的寄存器为 程序计数器PQ，保存CP访存地 址的寄存器为 地址寄存器 AR）。5. 采用双符号位的方法进行溢出检测时，若运算结果中两个符号位不相同 ），则表明发生了溢出；若结果的符号位位01），表示发生正溢出；若为 10） ，表示发生负溢出。6. 一条指令通常分为 操作码）和 地址码） 两部分。7. 定点运算器主要完成对 纯小数）数据与 纯整数） 数据的算术和 逻辑运算。8. 设字长8位 含1位符号位），真值 X=-1011，则X原=1

12、, 0001011）。9. 在CPU的状态寄存器中，常设置以下状态位： 零）标志位 Z）， 负）标志位 N ）， 溢出 ）标志位 （V 和 辅助进 位 ）标志位 （C。10. CPU响应中断时要保护现场，包括对 断点）和通用寄存器和状态寄存器 ）的保护，前者通过 中断隐指令 ）实现，后者可通 过 中 断 服 务 程 序） 实 现 。11. 运算器的技术指标一般用 主频 ）和字长）表示。12. 高速缓存是设在CPU和 主存）之间的一种存储器，主要是为 了 解 决 两 者 之 间 的 速 度 ） 不 匹 配 。13. 计算机软件可以分为 系统 ）软件和应用软件。财务软件属 于应用）软件，杀毒软件属

13、于 系统）软件。 114. 在计算机术语中，将运算器、控制器合在一起，称为中央处理 器 ），而将CPU和存储器合在一起，成为 主机）。15. 磁表面存储器主要技术指标有 存储密度 ）， 存储容量 ），平 均存取时间，数据传输率。16. 总线按照使用的范围可分为三类：片内）总线是指芯片内部的总线，一般是单总线结构。系统总线是指计算机 各部件 ）之间的信 息传输线，一般是三总线结构：地址总线、数据总线、控制 ）总线。 通信）总线是指计算机系统之间或与其它系统之间的信息传输 线。17. 在CPU与主存之间插入高速缓存，系统的运行速度不仅没有降 低，反而大大提高，主要原因是 程序访问的局部性原理 ）。

14、18. CPU 与主存、高速缓存之间进行数据交换的单位是字），主存与高速缓存之间进行数据交换的单位是 块）。19. 一次中断处理过程可简单地归纳为 中断请求、中断判优、 中断 响应）、 中断服务）、中断返回 5个阶段。20.I/O 端口是接口中的一些 寄存器 ），可分别存放数据信息、地 址信息、 控制信息 ），相应的端口分别称为 数据端口、地址端口、 控制端口） 。三、解释常用英文代号的中文意思1. PC 2.IR 3.ALU 4.MAR 5.MDR6.MIPS 7.CU8.CPU9.SRAM 10.DRAM11. CACHE 12.DMA 13.RISC 14.CISC 15.OP16.PS

15、W 17.INTR 18.SP 19.PUSH 20.POP21.DACK22.DREQ23.INTA24.BUS25.FlashMEMORY 26.CD-ROM27.EEPROM28.ACC29.CS30.I/O答： 1 程序计数器 2 指令寄存器 3算术逻辑单元 4存储器地址寄存器 5 存储器数据寄存器 6 每秒百万条指令 7 控制单元 8 中央处 理器 9 静态随机存储器 10 动态随机存储器11 高速缓冲存储器 12 直接存储器访问 13 精简指令系统计算机14 复杂指令系统计算机 15 操作码 16 程序状态字 17 中断请求18 堆栈指针 19 入栈操作 20 出栈操作 21 DM

16、A 应答 22 DMA 请求23 中断应答 24 总线 25 闪存 26 只读光盘 27 电可擦除只读存储 器28 累加器 29 片选信号 30 输入/ 输出四、简答题1. 冯诺依曼思想包含那些要点？ 答：1）用二进制代码表示程序和数据； 2）计算机采用存储程序的工作方式； 3）计算机硬件由存储器 .运算器. 控制器.输入设备和输出设备组 成。2. 为什么要设置 I/O 接口？ 答：1）设备寻址，实现不同设备的选择。 2）数据缓冲，实现主机与外设的速度匹配。3）数据的串 - 并格式转换 4）数据的电平转换5）传送来自CPU勺控制命令6）接收来自设备的状态信息3. 指令和数据都存于存储器中，计算

17、机如何区分它们？ 答：计算机区分指令和数据有以下 2 种方法： 1）通过不同的时间段来区分指令和数据，即在取指令阶段 或取指 微程序）取出的为指令，在执行指令阶段 或相应微程序）取出的即 为数据。2）通过地址来源区分，由PC提供存储单元地址的取出的是指令， 由指令地址码部分提供存储单元地址的取出的是操作数。4试比较字、字节、位。答：字一CPU进行一次处理时的数据，一个字一般是字节的整数倍；位一计算机所能表示的最小单位，用b表示；字节一存储容量的基本单位，用B表示，1个字节=8位；5. 试比较SRAM和DRAM答： P87-P886. 试比较同步通信和异步通信。答：同步通信：指由统一时钟控制的通

18、信，控制方式简单，灵活性 差，当系统中各部件工作速度差异较大时，总线工作效率明显下 降。适合于速度差别不大的场合。异步通信：指没有统一时钟控制的通信，部件间采用应答方式 进行联系，控制方式较同步复杂，灵活性高，当系统中各部件工作 速度差异较大时，有利于提高总线工作效率。7. 试从5个方面比较程序中断与 DMA方式的区别。答： P2108试解释计算机硬件系统中五大部分在计算机中的功能。答： P99. 什么叫中断？什么叫DMA它们各应用在什么场合？答： P194。 P20210. 试解释立即寻址、直接寻址和寄存器寻址的区别。答： P311。 P313 11试解释指令寻址和数据寻址的区别。答： P3

19、1012. I/O 有哪些编址方式？各有何特点？ 答：常用的 I/O 编址方式有两种： I/O 与内存统一编址和 I/O 独立编址； 特点： I/O 与内存统一编址方式的 I/O 地址采用与主存单元地址完全 一样的格式，I/O设备和主存占用同一个地址空间，CP可像访问主 存一样访问 I/O 设备，不需要安排专门的 I/O 指令。I/O 独立编址方式时机器为 I/O 设备专门安排一套完全不同于主存地 址格式的地址编码，此时 I/O 地址与主存地址是两个独立的空间， CP需要通过专门的I/O指令来访问I/O地址空间。13. 什么是“程序访问的局部性”？存储系统中哪一级采用了程序 访问的局部性原理？

20、 答：程序运行的局部性原理指：在时间上看，在一小段时间内，最 近被访问过的程序和数据很可能会多次被访问；在空间上看，这些 被访问的程序和数据往往集中在一小片存储区；在访问顺序上，指 令顺序执行比转移执行的可能性大 （ 大约 5:1 。存储系统中 Cache主存层次采用了程序访问的局部性原理。14. 说明中断向量地址和入口地址的区别和联系。答：中断向量地址和入口地址的区别：向量地址是硬件电路 向量编码器）产生的中断源的内存地址编 号，中断入口地址是中断服务程序首址。中断向量地址和入口地址的联系：中断向量地址可理解为中断服务程序入口地址指示器 入口地址的地址），通过它访存可获得中断服务程序入口地址

21、。15. 在计算机中为什么要采用二进制？答： 1）二进制在物理上容易实现。 2）二进制运算规则比较简 单。16. 总线的带宽和总线宽度有什么区别？答： P46.17. Cache与主存之间的地址映射方式有几种？各有什么特点？答：P117-119.18. 在中断过程中，保护现场有什么含义？答： P200.19. 程序查询方式与程序中断方式均通过“程序”传送数据，两者 的区别是什么？答： 来实现。2）CPU!I/O设备工作方式不同。在程序中断方式中， CPUf I/O设 备是并行工作的，CP的工作效率较高；在程序查询方式中， CPU! I/O设备是串行工作的，CPU勺工作效率较低。20. 微程序控

22、制器的基本思想有哪些？ 答： 1）每一条机器指令对应一个微程序，微程序保存在控制存储 器中； 2）每一个微程序由若干条微指令组成，一条微指令对应若 干条微命令； 已知 X=00.010110, Y=00.100101，计算X +Y补（2 已知 X=11.101101, Y =11.010011，计算X-Y补解：1） X + Y补二X补+Y补=00.010110+00.100101=00.111011,无 溢出。2 ） X-Y补二X补 +-Y补= 11.101101+00.101101=00.011010,无 溢出。4. 设浮点数格式为：阶码5位含1位阶符），尾数11位含1位 数符）。写出51/

23、128、-27/1024所对应的机器数。要求如下：1）阶码和尾数均为原码。2）阶码和尾数均为补码。3）阶码为移码，尾数为补码。解：据题意画出该浮点数的格式：阶符1 位阶码4位数符1 位尾数10位将十进制数转换为二进制：x1=51/128= 0.0110011B=20.110 011Bx2=-27/1024=-0.0000011011B =25*(-0.11011B)则以上各数的浮点规格化数为：1)x1浮=1, 0001； 0.110 011 000 0x2浮=1，0101； 1.110 110 000 02)x1浮=1，1111； 0.110 011 000 0x2浮=1，1011； 1.00

24、1 010 000 03)x1浮=0，1111； 0.110 011 000 0x2浮=0，1011； 1.001 010 000 05. 设机器数字长为8位含1位符号位），用补码运算规则计算下 列各题，判断是否溢出。1 ) A=9/64, B=-13/32，求 A+B2 ) A=19/32, B=-17/128，求 A-B。3 ) A=-3/16 , B=9/32，求 A+B4) A=-87, B=53,求 A-B。解：1) A=9/64=0.001 0010B, B= -13/32=-0.011 0100BA补=0.001 0010, B 补=1.100 1100A+B补=0.001001

25、0+ 1.1001100 = 1.1011110OV二”：II=0,无溢出A+B=-0.010 0010B = -17/642 ) A=19/32=0.100 1100B, B= -17/128=-0.001 0001BA补=0.100 1100, B补=1.110 1111 =0.001 0001A-B补=0.1001100+ 0.0010001= 0.1011101OV= _ II =0,无溢出A-B=0.101 1101B = 93/128B3) A= -3/16=-0.001 1000B, B=9/32=0.010 0100BA补= 1.110 1000, B 补二 0.010 010

26、0A+B补=1.1101000+0.0100100 = 0.0001100OV二-I=0,无溢出A+B=0.000 1100B = 3/324 ) A= -87=-101 0111B, B=53=110 101B-B补补=1100A补=1010 1001, B补=0011 0101, -B1011A-B补二 1 , 0101001 + 1 , 1001011 = 0 , 1110100OV= _ I =1,有溢出6.1 ) CP执行一段程序时，cache完成存取的次数为2420次，主存 完成存取的次数为80次，已知cache存储周期为40ns,主存存储周期 为240ns，求cache/主存系统的平均访问时间？2)已知cache存储周期是40ns，主存存储周期是200ns，cache/主存系统平均访问时间为50ns，求cache的命中率是多少？解：=96.8%平 均 存 取 时 间二h tc+(1 -ht m=96.8%*40+(1-96.8%*240=46.4ns(250=40*h+(1-h*240 h=95% 7假设某设备向CP传送信息的最高频率是40K次/秒，而相应的中 断处理程序其执行时间为40ms试问该外设是否可用程序中断方式 与主机交换信息，为什么？ 解：该设备向CP传送信息的时间间隔=1/40K=0.025 x 103=25ms4