2013计算机组成原理复习及部分答案解读

1、第一章计算机系统概述 目前的计算机中，代码形式是A.1.O指令以二进制形式存放，数据以十进制形式存放 指令以十进制形式存放，数据以二进制形式存放 指令和数据都以二进制形式存放指令和数据都以十进制形式存放B.C.D.完整的计算机系统应包括 A. 运算器、存储器、控制器B. 外部设备和主机C. 主机和实用程序D. 配套的硬件设备和软件系统目前我们所说的个人台式商用机属于A.巨型机4.1 ntel80486A.16F列2.3.5.B. 中型机 是32位微处理器，B.32属于应用软件。OC. 小型机Pentium 是C.48D.微型机 位微处理器。D.646.7.A.操作系统 B. 编译系统 目前的计

2、算机，从原理上讲 _A. 指令以二进制形式存放，数据以十进制形式存放B. 指令以十进制形式存放，数据以二进制形式存放C. 指令和数据都以二进制形式存放D. 指令和数据都以十进制形式存放计算机问世至今，新型机器不断推陈出新，不管怎样更新，依然保有“存储程序”的概C.连接程序D.文本处理念，最早提出这种概念的是 。D. 贝尔帕斯卡A. 巴贝奇B.冯.诺依曼C.8. 通常划分计算机发展时代是以（）为标准A. 所用的电子器件B.运算速度C.计算机结构D.所有语言9. 到目前为止，计算机中所有的信息任以二进制方式表示的理由是（）A. 节约原件B.运算速度快C.由物理器件的性能决定D.信息处理方便CPU区

3、分它们的依据是10. 冯.诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中，（）A. 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D.指令和数据所在的存储单元11. 计算机系统层次结构通常分为微程序机器层、机器语言层、操作系统层、汇编语言机器 层和高级语言机器层。层次之间的依存关系为（）A. 上下层都无关B. 上一层实现对下一层的功能扩展，而下一层与上一层无关C. 上 一层实现对下一层的功能扩展，而下一层是实现上一层的基础D. 上 一层与下一层无关，而下一层是实现上一层的基础12. 指令流通常是（）A.从主存流向控制器B. 从控制器流向主存C. 从控制器流向控制器D.

4、 从主存流向主存13. 以下叙述中正确的是（）A. 寄存器的设置对汇编语言程序是透明的B. 实际应用程序的预测结果能够全面代表计算机的性能C. 系列机的基本特征是指令系统向后兼容D. 软件和硬件在逻辑功能上是等价的14. 存储A.程序并按B.地址顺序执行,这是冯？诺依曼型计算机的工作原理。15. 有一台40MHz的处理器执行标准测试程序，它包含的混合指令数和响应所需的时钟周期 见表1-1.求有效的CPI、MIPS速率和程序的执行时间（I为程序执行的条数）指令类型CPI指令混合比算术和逻辑160%咼速缓存命中的访存218%转移412%咼速缓存失败的访存810%CPI=1*60%+2*18%+4*

5、12%+8*10%=2.24MIPS=40/CPI=40/2.24=17.9T二CPI*（1/F）=2.24/40=0.056（1/MHZ）=5.6*10八（-8）秒16. 两台计算机A和B采用不同主频的 CPU而片内逻辑电路相同。（1 ）若A机的主频为8MHz B机为12MHz则两机的CPU时钟周期各为多少？T1=1/8=0.125usT2=1/12（2）如果A机的平均指令执行速度为 0.4MIPS，那么A机的平均指令执行时间是多少?A的平均指令周期=1/0.4=2.5us（3）B机的平均指令执行速度 MIPS是多少？A的平均每条指令时间周期数 =2.5us/0.125us=20因为两者逻辑

6、电路相同，所以B的平均每条指令时间周期数 =20B的平均指令周期=20*T2=5/3usB的平均指令执行速度 =1/ （ 5/3us）=0.6MIPS第二章数据的表示和运算 算术右移指令执行的操作是A.1.B.C.D.2.O符号位填0,并顺次右移1位，最低位移至进位标志位 符号位不变，并顺次右移 1位，最低位移至进位标志位进位标志位移至符号位，顺次右移1位，最低位移至进位标志位符号位填1,并顺次右移1位，最低位移至进位标志位2的补码形式表示时，一个字所能表示的整数范围是1515151515153.器内为定点16位字长的字，采用1515A. -2 2 -1设寄存器位数为。-27B . -2 -1

7、 2 -1 C . -2 +12D . -2 28位，机器数采用补码形式（一位符号位），对应于十进制数-27，寄存原（1001 1011 ） 补（1110 0101A. (27) 16 B . (9B) 16C. (E5) 16 D.(5A) 164.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5.已知 X -1/2成立。（不确定）A. X1必须为1 , X2X3X4至少有个为1B.X1必须为1 , X2X3X4任意C. X1必须为0, X2X3X4至少有个为1D.X1必须为0, X2X3X4任意7.（2000） 10化成十八进制数疋。A. (7CD 16 B 。(7D0)

8、 16C 。(7E0) 16D。(7FO 168.用32位字长（其中1位符号位）表示定点小数时，所能表示的数值范围是。,-32A. 0 訥 1-2B. 0| N| -2-31,-30C. 0 訥 1-2D. 0 N| TcB. Ta Tc 或者Ta Tc ，根据不同存取方式和存取对象而定13. 若某存储器存储周期为250ns，每次读出16位，则该存储器的数据传输率是（）。16位=2B 数据传输率=2B/25OnsA. 4*106B/s B. 4MB/SC. 8*106B/s D. 8MB/s14. 某一 SRAM芯片，其容量为1024*8位，除电源和接地线外，该芯片的引脚的最小数目为 （）2A

9、10*8 10+8+ 片选线+读写信号=20A. 21B. 22C. 23D. 2415. DRA M的刷新是以（）为单位的。A.存储单元 B.行C.列D.存储字16. 下列有关 RAM和 ROM勺叙述中，正确的是（）。I .RAM是易失性存储器，ROMH非易失型存储器II .RAM和ROM都是采用随机存取的方式进行信息访问川.RAM和ROM都可用做CacheIV .RAM和ROM都需要刷新A. 仅I和IB.仅I和川C.仅I和I和川 D.仅I和川和V17. 在存储器芯片中，地址译码采用双译码方式是为了（）。A.扩大寻址范围B.减少存储单元数目C.增加存储单元数目D.减少存储单元选通线数目18.

10、 下列关于闪存（Flash Memory ）的叙述中，错误的是（）。不确定A. 信息可读可写，并且读、写速度一样B. 存储元由MOST组成，是一种半导体存储器C. 掉电后信息不丢失，是一种非易失性存储器D. 采用随机访问方式，可替代计算机外部存储器19. 某计算机存储器按字节编址，主存地址空间大小为64MB现用4M*8位的RAM芯片组成64M=2A26A. 22 位 B. 23 位C. 25 位 D. 26 位20. 若内存地址区间为 4000H43FFH每个存储单元可存储 16位二进制数，该内存区域用 4片存储器芯片构成，则构成该内存所用的存储器芯片的容量是()。内容空间大小 43FF-40

11、00=3FF,大小为1024*16bit存储芯片容量(1024*16bit )/4=256*16bit=512*8bit所以只有c符合A. 512*16bitB. 256*8bit C. 256*16bitD. 1024*8bit21. 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()。A. 5%B.9.5%C.50%D.95%22. 闪速存储器能提供高性能、低功耗、高可靠性以及A.瞬时启动能力，因此作为B. 固定盘用于便携式电脑中。23. 主存储器的性能指标主要是A.存储容量 、B.存取时间 、存

12、储周期和存储24. CPU能直接访问A.cache和B.主存，但不能直接访问磁盘和光盘。25. 广泛使用的A. SRAM和B. DRA 都是半导体随机读写存储器，它们共同的缺点是C.断电后不能保存信息 。26. 什么是闪速存储器？它有哪些特点？ 闪速存储器：特点：大存储量、非易失性、低价格、可在线改写和高速度读等27. 存储器容量为32字，字长64位，模块数m= 8,用交叉方式进行组织。存储周期T = 200ns,数据总线宽度为64位，总线传输周期t = 50ns。问该存储器的带宽是多少？1ns=10A (-9 ) s交叉方式信息总量是：Q=64 位 *8=512 位交叉所需时间是：t=T+

13、(m-1) * t =200ns+7*50ns=550ns=550*10A (-9 ) =5.5*10a (-7 ) s交叉带宽：W=Q/t=93*10A7位 /s28. 有一个1024KX 32位的存储器，由 128KX 8位的DRAM勾成。问：与31题同(1) 总共需要多少 DRAM芯片(2) 采用异步刷新，如果单元刷新间隔不超过8ms,则刷新信号周期是多少？29. 提高存储器速度可采用哪些措施，请说出至少五种措施。采用cache、采用多体交叉存储器、采用高速器件、采用双端口存储器、采用相联存储器、 加长存储器字长30. 用16kX 8位的SRAM芯片构成64KX 16位的存储器，要求画出

14、该存储器的组成逻辑框图。按大小来看，一共需要 16块DRAM芯片，将每四块分为一组，形成32位的数据宽度，根据该储存容量大小一共需要16位地址线(可以根据储存容量除以数据宽度来确定)。将地址线的低14位作为全部DRAM芯片的地址，然后将高 2位作为组片选信号，即选择各组输出 的32位数据31. 用64K*1位的DRAM芯片构成256k*8位的存储器，假定芯片内部只有一个位平面。回大 如下问题：(1) 计算所需芯片数(256*8)/( 64*1)=32(2) 采用异步刷新方式，如每单元刷新间隔不超过2ms,则刷新信号周期是多少?2ms/256=7.8us(3) 如采用集中刷新方式，存储器刷新一次

15、需要用多少读/写周期？最少用256个第四章指令系统1. 用于对某个存储器中操作数的寻址方式称为 寻址。A.直接B.间接C. 寄存器直接D.寄存器间接2. 程序控制类指令的功能 。A. 进行算术运算和逻辑运算B. 进行主存和CPU之间的数据传送C. 进行CPU和I/O设备之间的数据传送D. 改变程序执行的顺序3. 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，另一个数常需采用。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4. 指令系统中采用不同寻址方式的目的是（）。A. 提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度B. 可缩短指令字长，扩大寻址空间，提高编程

16、的灵活性C. 实现程序控制D. 三者都正确5. 某机器指令字长为16位，主存按字节编址，取指令时，每取一个字节PC自动加1。当前指令地址为2000H,指令内容为相对寻址的无条件转移指令，指令中的形式地址为40耳那么取指令后及指令执行后 PC内容为（）。转移指令中PC=2字节2000H+PC2000H+PC+40HA. 2000H ， 2042HB. 2002H，2040HC. 2002H，2042HD. 2000H，2040H6. 在指令的地址字段中，直接指出操作数本身的寻址方式，称为 。A.隐含寻址B.立即寻址C.寄存器寻址D.直接寻址7. 下列关于RISC说法中，错误的是（）。A. RIS

17、C普遍采用微程序控制器B. RISC大多数指令在一个时钟周期内完成C. RISC的内部通用寄存器数量相对CISC多D. RISC的指令数、寻址方式和指令合适种类相对于CISC少8. 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为300和400, 9（）方式下访问到的操作数为200。A.直接寻址200B.寄存器间接寻址（R）C.存储器间接寻址（200） D.寄存器寻址 R9. 指令格式是指令用A.表示的结构形式,通常格式中由操作码字段和B.地址码字段组成。10. 条件转移、无条件转移、转子程序、返主程序、中断返回指令都属于A.程序控制 类指令，这类指令在指令格

18、式中所表示的地址不是B.操作数的地址，而是C.下一条指令的地址。11. RISC机器一定是A.流水CPU,但后者不一定是RISC机器，奔腾机属于B. CISC机器。12. 堆栈是一种特殊的 A.数据寻址方式，它采用B.先进后出 原理。按构造不同，分为寄存器堆栈和C.存储器堆栈。13. 若机器字长36位，采用三地址格式访存指令，共完成54种操作，操作数可在1K地址范围内寻找，画出该机器的指令格式。与16题相同14. 用16kX 8位的SRAM芯片构成64KX 16位的存储器，要求画出该存储器的组成逻辑框图。按大小来看，一共需要16块DRAM芯片，将每四块分为一组，形成32位的数据宽度，根据该储存

19、容量大小一共需要 16位地址线（可以根据储存容量除以数据宽度来确定）。将地址线的低14位作为全部 DRAM芯片的地址，然后将高 2位作为组片选信号，即选择各组输出的 32位数据。血他酣g输出15. 指令格式结构如下所示，试分析指令格式特点。1512 119 86 53 20,OP寻址方式寄存器寻址方式寄存器源地址増目标地址16. 若机器字长36位，采用三地址格式访存指令，共完成54种操作，操作数可在1K地址范围内寻找，画出该机器的指令格式。6 10 10 10OPaddr1addr2Addr2其中0P 6位操作码可完成54中操作；Addrl 10位第一操作数地址寻址范围为1KAddr210位第

20、二操作数地址寻址范围为1KAddr310位第三操作数地址寻址范围为1K完成一条加法指令共需访问 4次存储器：第一次取指令；第二取第一操作数; 第三次取第二操作数；第四次存放结果。第五章中央处理器1. 为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的方式是采用 。A.通用寄存器B.堆栈C. 存储器D.外存2. 描述流水CPU基本概念中，正确表述的句子是 。A. 流水CPU是以空间并行性为原理构造的处理器B. 流水CPU- -定是 RISC机器C. 流水CPU定是多媒体CPUD. 流水CPU是一种非常经济而实用的时间并行技术3. 由于CPU内部的操作速度较快，而 CPU访问一次主存所花的时间较长，因此机

21、器周期通常用来规定。A.主存中读取一个指令字的最短时间B .主存中读取一个数据字的最长时间C.主存中写入一个数据字的平均时间D .主存中取一个数据字的平均时间4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般微指令编成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. 一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行D. 条微指令由若干条机器指令组成5. 指令周期是指。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6. 中断向量地址是。A.子程序入口地址B.中断服务例行程序入口地

22、址C.中断服务例行程序入口地址的指示器D .中断返回地址7. CPU主要包括。A.控制器B.控制器、运算器、cacheC.运算器和主存D. 控制器、ALU和主存1. 下列寄存器中，汇编语言程序员可见的是（）A.存储器地址寄存器(MAR)B.程序计数器(PC)C.存储区数据寄存器(MDR)D.指令寄存器(IR)5.在一条无条件跳转指令的指令周期内，PC的值被修改()次A.1B.2C.3D.无法确定7.以下关于计算机系统中的概念，正确的是()。I .CPU中不包含地址译码器n .cpu中程序计数器中存放的是操作数地址川.CPU中决定指令执行顺序的是程序计数器w.在CPU中状态寄存器对用户是完全透明

23、的A.I、川B.川、wc.n、川、 wD. I、川、 w8. 计算机工作的最小时间周期是（）。A.时钟周期B.指令周期C.CPU周期D.工作脉冲9. 由于CPU内部操作速度较快，而CPU访问一次存储器的时间较长，因此机器周期通常由（）来确定。A.指令周期B.存取周期C.间址周期D.中断周期10. 计算机的执行速度与（）有关。A.主频B.主频、平均机器周期C.主频、平均机器周期和平均指令周期D.都不对11. 硬布线控制器与微程序控制器相比（）。A. 硬布线控制器的时序系统比较简单B. 微程序控制器的时序系统比较简单C. 两者的时序系统复杂程度相同D. 可能是硬布线控制器的时序系统比较简单，也可能

24、是微程序控制器的时序系统比较 简单12. 微程序控制器中，控制部件向执行部件发出的某个控制信号称（）A. 微程序B. 微指令C. 微操作D. 微命令13. 下列描述流水 CPU基本概念正确的句子是（）。A. 流水CPU是以空间并行性为原理构造的处理器B. 流水CPU- -定是 RISC机器C. 流水CPU定是多媒体CPUD. 流水CPU是一种非常经济而实用的时间并行技术14. 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 （）。A. 90ns B.80nsC.70n

25、sD.60ns15. 说明指令周期、机器周期、时钟周期之间的关系。答：指令周期是指取出并执行一条指令的时间，指令周期常常用若干个CPU周期数来表示；CPU周期也称为机器周期；而一个CPU周期又包含若干个时钟周期（也称节拍脉冲或T周期）。16. CPU结构如图所示，其中一个累加寄存器AC 一个状态条件寄存器和其它四个寄存器，各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。（1）标明图中四个寄存器的名称。（2）简述指令从主存取到控制器的数据通路。 数据在运算器和主存之间进行存/取访问的数据通路。17.举出三种中断向量产生的方法。答：（1 ）由编码电路直接产生；（2） 由硬件产生一个“偏移量”再

26、加上CPU某寄存器里存放的基地址；（3）向量地址转移法：由优先级编码电路产生对应的固定地址码，其地址中存放的是转移 指令通过转移指令可以转入设备各自的中断服务程序入口18. 用时空图法证明流水 CPU比非流水CPU具有更高的吞吐率。19. 指令和数据均存放在内存中，CPU如何从时间和空间上区分它们是指令还是数据？答：从时间上讲，取指令时间发生在“取指周期”，取数据事件发生在“执行周期”。从空间上讲，从内存读出指令流流向控制器（指令寄存器），从内存读出数据流流向运算器（通用寄存器）。20. CPU响应中断应具备哪些条件？答：（1 ）有中断请求INTR ；（2）CPU 允许中断（IF=1）；（3）

27、无 DMA 请求 DMAR;（4 ） 一条指令执行结束。第六章总线1.同步控制是。A.只适用于CPU控制的方式B只适用于外围设备控制的方式C.由统一时序信号控制的方式D所有指令控制时间都相同的方式2. 异步控制常用于作为其主要控制方式。.微型机的CPU控制中微程序控制器中D .多总线系统A.在单总线结构计算机中访问主存与外围设备时BC.组合逻辑控制的 CPU中D3. 从信息流的传送效率来看， 工作效率最低。4.系统总线中地址线的功能是A.用于选择主存单元地址C.用于选择外存地址5.多总线结构的计算机系统采用A.多口存储器BA三总线系统B.单总线系统 C 双总线系统B. 用于选择进行信息传输的设

28、备D. 用于指定主存和I/O设备接口电路的地址方法，对提高系统的吞吐率最有效。.提高主存的速度C. 交叉编址多模存储器D .高速缓冲存储器6. 在总线上，同一时刻（）。A. 只能有一个主设备控制总线传输操作B. 只能有一个从设备控制总线传输操作C. 只能有一个主设备和一个从设备控制总线传输操作D. 可能有多个主设备控制总线传输操作7. 系统总线是用来连接（）。A.寄存器和运算器部件B.运算器和控制器部件C.CPU主存和外部设备D.接口和外部设备解析：按总线的连线类型不同，总线可分为： 芯片级总线（CPU内部总线）：连接CPU内部运算器、控制器、寄存器等的数据通路。扳级总线：连接主板中的 CPU

29、和主存等部 件，也称局部总线。 系统总线是用来连接系统内各大功能模块或设备。8. 在某计算机系统中，各个主设备得到总线使用权的机会基本相等，则该系统采用的总线判优控制方式可能是（）。I.链路查询方式n .计数器定时查询方式川.独立请求方式A.只能I,其余都不可能b. n和川都有可能，i不可能C.只能n,其余都不可能d. i、n、川都有可能9. 下列选项中的英文缩写均为总线标准的是（）A. PCI、CRT USB EISAB. ISA、CPI、VESA EISAC. ISA、SCSI、RAM MIPSD. ISA、EISA、PCI、PCI-Express10. 下列总线标准中是串行总线的是（）A

30、.PCIB.USBC.EISAD.ISA11. 下列不属于计算机局部总线的是（）。A. VESA B. PCIC. AGP（系统中线中的图形）D. ISA12. 下列关于USB总线特征的描述中，错误的是（）A. 可实现外设的即插即用和热插拔B. 可通过级联方式连接多级外设C. 是一种通信总线，可连接不同外设D. 同时可传输2位数据，数据传输率高13. 为了解决多个 A.主设备同时竞争总线 B.控制权，必须具有 C.总线仲裁部件。14. 总线的一次信息传送过程大致分哪几个阶段？若采用同步定时协议，画出读数据的同步 时序图。15. 说明总线结构对计算机系统性能的影响。16. 某总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据，假设一个总线周期等于一个时钟周期，总线时钟频率为 33MHz求总线带宽是多少？17何谓“总线仲裁”？ 一般采用何种策略进行仲裁，简要说明它们的应用环境。18.试画出三总线系统的结构图。第七章输入/输出系统1.在集中式总线仲裁中A.链式查询C.独立