计算机组成基础学习知识原理(习题集).doc

/. 1． 第3题 主存存储单元是指( )。 A.存放一个二进制信息位的存储元 B.存放一个机器字的所有存储元的集合 C.存放一个字节的所有存储元的集合 D.存放两个字节的所有存储元的集合 答案:B 1．第4题 中断系统的功能是由（ ）实现的。 A.硬件 B.软件 C.硬件和软件结合来 答案:C 2．第5题 下列不属于计算机科学奠基人冯诺伊曼思想的是（ ）。 A.存储程序 B.二进制运算 C.流水线 D.将指令从存储器中逐条取出并执行 答案:C 1． 第1题某动态存储器（DRAM）芯片，其存储容量为4M8位，该芯片的地址线采用行、列地址复用，而且行、列地址位数相同，则该芯片的地址线和数据线数目分别是（ ）条。 A.11和1 B.11和8 C.22和8 D.20和8 答案:B 2．第2题相对寻址方式中，操作数的有效地址等于（ ）。 A.基值寄存器内容加上形式地址 B.堆栈指示器内容加上形式地址 C.变址寄存器内容加上形式地址 D.程序计数器内容加上形式地址 答案:D 3．第5题以下四种类型的二地址指令中，执行时间最长的是（ ）。 A.RR型 B.RS型 C.SS型 D.SR型 答案:C 4．第7题在定点数的机器数中，零的（　　）的表示形式是惟一的 A.原码 B.反码 C.补码 答案:C 5．第8题控制存储器属于（　　）部分。 A.运算器 B.控制器 C.存储器 D.I/O接口 答案:B 6．第14题锁存器属于（　　）部分。 A.运算器 B.控制器 C.存储器 D.I/O接口 答案:A 8．第21题用n位字长的原码（其中1位符号位）表示定点整数N时，所能表示的数值范围是（　　） 答案:B 9．第22题计算机的存储器采用分级存储体系的主要目的是( )。 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、价格和存取速度之间的矛盾 答案:D 4．第9题存储周期是指( )。 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.存储器进行连续写操作所允许的最短时间间隔 答案:C 5．第12题下列是用原码表示的机器数，真值最小的是（　　）。 A.111011 B.101100 C.110100 D.110101 答案:A 1．第3题下列因素下，与Cache的命中率无关的是（ ）。 A.主存的存取时间 B.块的大小 C.Cache的组织方式 D.Cache的容量 答案:A 3．第7题某计算机中控制存储器的容量是51232位，微程序可在整个控制存储器中实现转移，则微地址寄存器所需的最小位数是（　　）。 A. 5 B.8 C.9 D.10 答案:C 6．第14题为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的方法是采用（ ）。 A.通用寄存器 B.堆栈 C.存储器 D.外存 答案:B 7．第22题以下给出的浮点数，数（　　）是规格化浮点数。 答案:B 8．第23题中央处理器是指（　　）。 A.运算器 B.控制器 C.运算器和控制器 D.运算器、控制器和内存储器 答案:C 6．第22题程序计数器属于（　　）部分。 A.控制器 B.运算器 C.存储器 D.I/O接口 答案:A 7．第23题若x补=0.1101010，则x原=（ ）。 A.1.0010101 B.1.0010110 C.0.0010110 D.0.1101010 答案:D 8．第24题在以DMA方式传送数据的过程中，由于没有破坏（ ）的内容，所以一旦数据传送完毕，主机可以立即继续原程序的执行。 A.程序计数器 B.程序计数器和寄存器 C.地址寄存器 答案:B 9．第25题下列关于立即寻址方式操作数所在位置的说法正确的是（ ）。 A.操作数在指令中 B.操作数在寄存器中 C.操作数地址在寄存器 D.操作数地址（主存）在指令中 答案:A 2．第4题下列关于立即寻址方式操作数所在位置的说法正确的是（ ）。 A.操作数在指令中 B.操作数在寄存器中 C.操作数地址在寄存器 D.操作数地址（主存）在指令中 答案:A 3．第12题中央处理器是指（　　）。 A.运算器 B.控制器 C.运算器和控制器 D.运算器、控制器和内存储器 答案:C 5．第14题一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，另一个操作数常需采用( )指定。 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 答案:C 6．第15题总线接口的功能不包括（　　）。 A.匹配外设与主机的速度差异 B.实现数据格式的转换 C.交换主机与外设的状态信息 D.完成算术及逻辑运算 答案:D 7．第21题下列是用补码表示的机器数，真值最大的是（　　） A.001011 B.101100 C.110100 D.110101 答案:A 4．第11题 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、控制器和内存储器 答案:C 5．第12题 计算机的外围设备是指（ ）。 A.输入/输出设备 B.外存设备 C.远程通信设备 D.除了CPU和内存以外的其他设备 答案:D 1．第2题 下列不同进位计数制的数中，最大的数是（　　） 答案:D 3．第8题计算机的外围设备是指（ ）。 A.输入/输出设备 B.外存设备 C.远程通信设备 D.除了CPU和内存以外的其他设备 答案:D 4．第9题在计数器定时查询方式下，若每次计数都从0开始，则（　　）。 A.设备号小的优先级高 B.设备号大的优先级高 C.每个设备使用总线的机会相等 D.以上都不对 答案:A 6．第19题下列是用补码表示的机器数，真值最大的是（　　） A.001011 B.101100 C.110100 D.110101 答案:A 7．第23题某计算机中控制存储器的容量是51232位，微程序可在整个控制存储器中实现转移，则微地址寄存器所需的最小位数是（　　）。 A. 5 B.8 C.9 D.10 答案:C 8．第24题为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的方法是采用（ ）。 A.通用寄存器 B.堆栈 C.存储器 D.外存 答案:B 10．第2题 衡量总线传输性能的指标是 A ，它定义为总线本身所能达到的最高传输速率，其单位是 B 。 答案: A 总线带宽 B MB/s 或B/s 11．第6题计算机系统是一个由硬件、软件组成的多级层次结构，它通常由　 A 　、一般机器级、　 B 　、汇编语言级和高级语言级组成。 答案: A 微程序设计级 B 操作系统级 12．第10题按中断源与CPU的关系不同，中断可分为 A 和 B 两大类。 答案: A 内中断 B 外中断 10．第3题主存有256个数据块（编号为0～255），cache有8行（编号为0～7），现采用2路组相联地址映射方式，则第202号数据块可映射到cache编号的第 A 行。 答案: A 4或5 10．第3题 计算机机器指令的基本结构主要有 A 和 B 两部分。 答案: A 操作码OP B 地址码A 13．第9题 电子数字计算机系统是由　 A 　和　 B 　两大部分组成的，两者缺一不可。 答案: A 硬件 B 软件 14．第10题按中断源与CPU的关系不同，中断可分为 A 和 B 两大类。 答案: A 内中断 B 外中断 16．第12题有一字长为64位的浮点数，符号位1位；阶码11位，用移码表示；尾数52位，用补码表示；基数为2.则它所能表示的最小规格化负数为 A 。 答案: 10．第1题 立即寻址是指令的地址字段指出的不是 A ，而是 B 。 答案: A 操作数的地址 B 操作数本身 11．第2题 在微型机中，随着超大规模集成电路和机器结构的发展，中央处理器中不仅包含了控制器和 A ，而且把 B 也集成于同一块CPU芯片中。 答案: A 运算器 B 存储管理部件 13．第7题 光盘是近年来发展起来的一种辅助存储器，是多媒体计算机不可缺少的设备，按读写性质分，光盘可分为 A 型、 B 型和只读型三种。 答案: A 一次写入 B 可重写 14．第8题 在相对寻址方式中，操作数的有效地址等于 的内容加上指令中的形式地址D。 答案: A PC 17．第14题 指令的寻址方式有 A 和 B 两类。 答案: A 顺序寻址方式 B 跳跃寻址方式 18．第17题 电子数字计算机系统是由　 A 　和　 B 　两大部分组成的，两者缺一不可。 答案: A 硬件 B 软件 19．第16题 CPU响应中断时应保护的两个关键的硬件状态是 A 和 B 。 答案: A 程序计数器 B 程序状态字寄存器 11．第7题 在微型机中，随着超大规模集成电路和机器结构的发展，中央处理器中不仅包含了控制器和 A ，而且把 B 也集成于同一块CPU芯片中。 答案: A 运算器 B 存储管理部件 12．第10题 隐含寻址是指令格式中不明确给出 A ，而是隐含指定，通常将 B 作为隐含地址。 答案: A 操作数地址 B 累加器（AC） 13．第11题 菊花链式查询方式的主要缺点是，离中央仲裁器越 A 的设备，获得总线控制权的几率越小。 答案: A 远 14．第14题 CPU响应中断时应保护的两个关键的硬件状态是 A 和 B 。 答案: A 程序计数器 B 程序状态字寄存器 15．第15题 同的计算机有不同的指令系统，“RISC”表示的意思是 A 。 答案: A 精简指令系统计算机 16．第17题 电子数字计算机系统是由　 A 　和　 B 　两大部分组成的，两者缺一不可。 答案: A 硬件 B 软件 17．第18题 光盘是近年来发展起来的一种辅助存储器，是多媒体计算机不可缺少的设备，按读写性质分，光盘可分为 A 型、 B 型和只读型三种。 答案: A 一次写入 B 可重写 18．第20题 计算机机器指令的基本结构主要有 A 和 B 两部分。 答案: A 操作码OP B 地址码A 13．第11题 在微程序控制器中， A 用来存放实现机器指令系统功能的微程序，它一般是高速的 B 存储器，这个存储器的地址称为微地址。 答案: A 控制存储器 B 只读存储器 15．第20题 菊花链式查询方式的主要缺点是，离中央仲裁器越 A 的设备，获得总线控制权的几率越小。 答案: A 远 17．第26题 某采用交叉方式编址的存储器容量为32字，存储模块数为4，存储周期为200ns，总线传送周期为50ns，某程序需要连续读出地址为1000～1011的4个字，则所需时间为 A 。 答案: A 350ns 18．第27题 立即寻址是指令的地址字段指出的不是 A ，而是 B 。 答案: A 操作数的地址 B 操作数本身 19．第28题 总线是构成计算机系统的 A ，是多个 B 部件之间进行数据传送的公共通路。 答案: A 互联机构 B 系统功能 11．第3题 在微型机中，随着超大规模集成电路和机器结构的发展，中央处理器中不仅包含了控制器和 A ，而且把 B 也集成于同一块CPU芯片中。 答案: A 运算器 B 存储管理部件 12．第6题 在计算机总线中，数据的传送有二种基本方式：串行传送和 A 传送。串行传送是指 B 。 答案: A并行 B 数据从低位开始逐位依次传送的方式 13．第12题 寄存器间接寻址方式中，有效地址存放在 A 中，而操作数存放在 B 中。 答案: A 寄存器 B 内存 14．第13题 立即寻址是指令的地址字段指出的不是 A ，而是 B 。 答案: A 操作数的地址 B 操作数本身 15．第18题 在有一级Cache的系统中，设主存和Cache的存储周期分别是TM和Tc，若命中率是H，则CPU访问存储器的平均时间TA＝ A 。 答案: A HTc+(1-H) TM 18．第25题 堆栈包括的主要硬件：一是 A ，二是 B 。 答案: A 部分主存区 B 堆栈指针（SP） 19．第26题 隐含寻址是指令格式中不明确给出 A ，而是隐含指定，通常将 B 作为隐含地址。 答案: A 操作数地址 B 累加器（AC） 10．第4题 三级存储系统是由 A 、 B 和辅助存储器组成的。 答案: A 高速缓冲存储器 B 主存 12．第11题 在计算机总线中，数据的传送有二种基本方式：串行传送和 A 传送。串行传送是指 B 。 答案: A并行 B 数据从低位开始逐位依次传送的方式 14．第13题 菊花链式查询方式的主要缺点是，离中央仲裁器越远的设备，获得总线控制权的几率就越 A 。 答案: A小 15．第17题 采用流水线带来的主要问题有 A 、 B 和转移相关等问题。 答案: A 资源相关 B 数据相关 16．第18题 电子数字计算机系统是由　 A 　和　 B 　两大部分组成的，两者缺一不可。 答案: A 硬件 B 软件 17．第19题 计算机机器指令的基本结构主要有 A 和 B 两部分。 答案: A 操作码OP B 地址码A 18．第20题 某CPU微程序控制器控存容量为51220位，微程序可在整个控制存储器中实现转移，需要分别根据OP字段和ZF条件码进行分支转移，则P字段和后继地址字段应分别为 A 和 B 位。 答案: A 2 B 9 19．第21题 在微程序控制器中， A 用来存放实现机器指令系统功能的微程序，它一般是高速的 B 存储器，这个存储器的地址称为微地址。 答案: A 控制存储器 B 只读存储器 10．第1题 在微型机中，随着超大规模集成电路和机器结构的发展，中央处理器中不仅包含了控制器和 A ，而且把 B 也集成于同一块CPU芯片中。 答案: A 运算器 B 存储管理部件 11．第4题 寄存器间接寻址方式中，有效地址存放在 A 中，而操作数存放在 B 中。 答案: A 寄存器 B 内存 12．第5题 CPU响应中断时应保护的两个关键的硬件状态是 A 和 B 。 答案: A 程序计数器 B 程序状态字寄存器 13．第6题 在微程序控制器中， A 用来存放实现机器指令系统功能的微程序，它一般是高速的 B 存储器，这个存储器的地址称为微地址。 答案: A 控制存储器 B 只读存储器 14．第13题 菊花链式查询方式的主要缺点是，离中央仲裁器越 A 的设备，获得总线控制权的几率越小。 答案: A 远 15．第16题 有一字长为64位的浮点数，符号位1位；阶码11位，用移码表示；尾数52位，用补码表示；基数为2.则它所能表示的最小规格化负数为 A 。 答案: 16．第17题 隐含寻址是指令格式中不明确给出 A ，而是隐含指定，通常将 B 作为隐含地址。 答案: A 操作数地址 B 累加器（AC） 17．第18题 同的计算机有不同的指令系统，“RISC”表示的意思是 A 。 答案: A 精简指令系统计算机 20．第3题 已知二进制数X=2-101(-0.1001011)，Y=2-0110.0101011，设阶码为4位（含1位阶符），用补码表示，尾数为8位（含1位数符），用补码表示，按浮点运算方法，求X-Y的值，结果如需要舍入处理，用0舍1入法。 答案: 解：阶和尾数都采用双符号位 [x]浮=11011，11.0110101 [y]浮=11101，00.0101011 [-y]浮=00011，11.1010101 ① 对阶 [ΔE]补=[Ex]补+[-Ey]补=11011+00011=11110 可见ΔE=-2， 将Mx右移2位，[x]浮＝11101，11.11 01101(01) ② 尾数进行减运算 相减 11.1101101(01) +11.1010101 ------------------------ 11.1000010(01) ③ 结果规格化并进行舍入处理 [x-y]浮=11101, 11.1000010(01) 左规 [x-y]浮=11100, 11.0000100(1) ④溢出检查 由于两位阶符为11，不是01，因此无溢出。最终的结果为 x-y=2-100(-0.1111011) 22．第15题 某磁盘里，平均找道时间为TS=10毫秒，平均旋转等待时间TL=5毫秒，数据传输速率为40MB/s。磁盘机上存放着250个文件，每个文件的平均长度为10MB。现在需将所有文件逐一读出并检查更新，然后写回磁盘机，每个文件平均需要1毫秒的额外处理时间。问； (1) 检查并更新所有文件需要占用多少时间? (2) 若磁盘机的旋转速度和数据传输速率都提高一倍，检查并更新全部文件的时间又是多少? 答案: 解： (1) 每次磁盘读或写的时间＝找道时间+等待时间+数据传输时间，故总的文件更新时间为 (2) 若磁盘机的旋转速度提高一倍，则平均旋转等待时间缩短为10毫秒；若磁盘机的数据传输率都提高一倍，则变为4000B/ms，故总的文件更新时间为 23．第20题 已知二进制数x＝－0.1011，y＝0.1101，用原码一位乘法求xy的值，要求写出计算机中的运算步骤。 答案: 解：[x]原=1.1011，[y]原=0.1101 计算过程如下： ∴　P4=0.10001111 , zs=1⊕0=1 故　[xy]原=1.10001111 所以：xy =－0.10001111 24．第12题 试画出三地址指令、二地址指令和一地址指令的指令格式，并说明指令的含义。 答案: 答： 三地址指令 OP -A1-A2-A3 指令意义：(A1) OP (A2) A3 二地址指令 OP-A1-A2 指令意义：（A1）OP（A2）→A1 一地址指令 OP-A 指令意义：①对于单操作数指令，OP (A) AC AC——累加器，例如 LDA 48，执行（48） AC。 ②对于双操作数指令，（AC）OP（A）→AC 。 A——显地址； AC——隐含地址，是隐含的寻址方式。 OP -A1-A2-A3 OP-A1-A2 OP-A25．第14题 计算机中时序信号的作用是什么？设计计算机启停电路的基本要求是什么？ 答案: 答：时序信号的作用：为计算机各部分的协调工作提供时序标志。 设计计算机启停电路的要求： 1）启动时一定要从第一个节拍电位的前沿开始工作； 2）停机时一定要在指令最末一个节拍脉冲结束后，才关闭时序发生器。 26．第25题 完整的计算机指令系统按功能划分，可分为哪些基本类型的指令？并就每种基本指令简单举例说明。 答案: 答：指令系统按功能划分的种类：数据传送类、算逻运算类、程序控制类、I/O指令类及其它类。 1） 数据传送指令 存、取数指令，传送指令，成组传送，字节交换，清累加器AC等。 功能：M<－>M、R<－>R、M<－>R。 2） 算逻运算指令 功能：实现数据信息的加工，代码的转换、判断等。 ①. 算术运算指令 定点-浮点加减乘除、求补、算术移位、比较等。 ② 逻辑运算指令 －、∧、∨、⊕、逻辑移位、装配、拆卸等。 3） 程序控制指令 功能：控制程序的转向 包括：无条件转移，条件转移，转子和返主，中断返回等指令。 4） I/O指令 功能： ① 控制外设的动作 ② 测试外设的工作状态 ③ 实现外设与主机间的数据交换 5） 其它指令 PSW的位置、复位，测试指令，堆栈指令，特权指令，停机指令，控制台指令等。 27．第27题 试说明组合逻辑（硬布线）控制器通常采用哪三级的时序信号？在计算机中，总清信号的作用是什么？ 答案: 答：组合逻辑控制器通常采用三级的时序体制：即主状态(CPU)周期-节拍电位-节拍脉冲。总清信号的作用主要是使计算机处于正常的初始状态，例如把时序电路的有关触发器和I/O接口电路中的设备状态触发器预置为正确的初始状态等，这些触发器的状态在开机时是随机的，不能保证启动后计算机能正常工作。为此必须有总清信号，它在机器启动时由电源电路产生或按下总清开关产生。 28．第28题 什么是同步定时，异步定时？比较它们的优缺点。 答案: 答： （1）同步定时，总线上所有部件都在公共时钟线上的同步信号协调下工作。其特点是有公共时钟。异步定时，总线上的设备（部件）有各自的时钟，它们之间通常采用“应‐答”方式进行通信。其特点是无公共时间标准。 （2） 同步定时方式具有较高的传输频率，但不适合存取时间差别大的设备之间的通信。异步定时方式具有可靠性高，适用于存取时间不同的部件之间的通信。但传输效率较低。 20．第1题 已知二进制数x＝－0.1011，y＝0.1101，用原码一位乘法求xy的值，要求写出计算机中的运算步骤。 答案: 解：[x]原=1.1011，[y]原=0.1101 计算过程如下： ∴　P4=0.10001111 , zs=1⊕0=1 故　[xy]原=1.10001111 所以：xy =－0.10001111 21．第11题 某磁盘里，平均找道时间为TS=10毫秒，平均旋转等待时间TL=5毫秒，数据传输速率为40MB/s。磁盘机上存放着250个文件，每个文件的平均长度为10MB。现在需将所有文件逐一读出并检查更新，然后写回磁盘机，每个文件平均需要1毫秒的额外处理时间。问； (1) 检查并更新所有文件需要占用多少时间? (2) 若磁盘机的旋转速度和数据传输速率都提高一倍，检查并更新全部文件的时间又是多少? 答案: 解： (1) 每次磁盘读或写的时间＝找道时间+等待时间+数据传输时间，故总的文件更新时间为 (2) 若磁盘机的旋转速度提高一倍，则平均旋转等待时间缩短为10毫秒；若磁盘机的数据传输率都提高一倍，则变为4000B/ms，故总的文件更新时间为 22．第27题 若某计算机的主频为800MHz，每个CPU周期平均包含4个主频周期，每个指令周期平均有3个CPU周期，问： （1）该机平均指令的执行速度为多少MIPS（百万条指令每秒）？ （2）若主频提高到1000MHz，每个CPU周期平均包含2个主频周期，采用流水线方式，每个指令周期平均为1.2个CPU周期，则平均指令的执行速度又是多少MIPS？ 答案: 解：（1）因为机器主频为f＝800MHz，所以主频周期T＝1/(800106) ＝0.00125(μs)，每个CPU周期平均包含4个主频周期，所以CPU周期 TCPU＝4 T＝40.00125(μs)＝0.005(μs) 指令周期 T指令＝3 TCPU＝30.005＝0.015 (μs) 则指令的执行速度V1＝1/ T指令＝1/0.015 (μs) ＝66.7 (MIPS) （或800（43）=66.7 (MIPS) ） （2） 1000（21.2）=416.7 (MIPS) 23．第28题 已知X=0.1001和Y=－0.1111, 用变形补码计算X+Y和X-Y, 同时指出运算结果是否溢出。 答案: 解：x=0.1001 y=－0.1111 [X]补＝00.1001, [Y]补＝11.0001, [-Y]补＝00.1111 [X+Y]补＝00.1001+11.0001＝11.1010 无溢出 X+Y＝-0.0110 [X-Y]补＝00.1001+00.1111＝01.1000 溢出 X-Y＝+1.1000 > 1 补＝补＝补＝＝＝补＝＝＝24．第4题 什么叫Cache的命中率？在有Cache的计算机中，CPU访问内存的平均周期与哪些因素有关？ 答案: 答：CPU在Cache中访问到的次数n1与总的访问次数n的比，称为命中率H。 不命中率（脱靶率）：1－H 有Cache时的CPU访存平均周期tA tA=Htc +(1-H)tm 式中：tc -- Cache存储周期，tm -- 主存存储周期 可见，CPU访问内存的平均周期与Cache的命中率、Cache的存储周期tc、主存存储周期tm有关；而Cache的命中率又与映射方式、替换策略以及Cache的容量大小等有关。 教师未批改25．第5题 试画出三地址指令、二地址指令和一地址指令的指令格式，并说明指令的含义。 答案: 答： 三地址指令 OP -A1-A2-A3 指令意义：(A1) OP (A2) A3 二地址指令 OP-A1-A2 指令意义：（A1）OP（A2）→A1 一地址指令 OP-A 指令意义：①对于单操作数指令，OP (A) AC AC——累加器，例如 LDA 48，执行（48） AC。 ②对于双操作数指令，（AC）OP（A）→AC 。 A——显地址； AC——隐含地址，是隐含的寻址方式。 OP -A1-A2-A3 OP-A1-A2 OP-A26．第9题 完整的计算机指令系统按功能划分，可分为哪些基本类型的指令？并就每种基本指令简单举例说明。 答案: 答：指令系统按功能划分的种类：数据传送类、算逻运算类、程序控制类、I/O指令类及其它类。 1） 数据传送指令 存、取数指令，传送指令，成组传送，字节交换，清累加器AC等。 功能：M<－>M、R<－>R、M<－>R。 2） 算逻运算指令 功能：实现数据信息的加工，代码的转换、判断等。 ①. 算术运算指令 定点-浮点加减乘除、求补、算术移位、比较等。 ② 逻辑运算指令 －、∧、∨、⊕、逻辑移位、装配、拆卸等。 3） 程序控制指令 功能：控制程序的转向 包括：无条件转移，条件转移，转子和返主，中断返回等指令。 4） I/O指令 功能： ① 控制外设的动作 ② 测试外设的工作状态 ③ 实现外设与主机间的数据交换 5） 其它指令 PSW的位置、复位，测试指令，堆栈指令，特权指令，停机指令，控制台指令等。 27．第10题 按中断源与CPU的关系不同，中断可分为内中断和外中断两大类，试说明这两类中断一般包括哪些方面的中断。 答案: 答：按中断源性质与CPU的关系分： ① 处理机内的中断（内中断） ② 系统内外设的中断（外中断） 28．第14题 目前的计算机系统中通常所采用的多级存储器体系结构是什么？并简述各级存储器承担的职能。 答案: 答：目前的计算机系统中通常所采用的多级存储器体系结构是：高速缓冲存储器（cache）、主存储器和外存储器。各级存储器承担的职能各不相同。其中cache主要强调快速存取，以便使存取速度和CPU的运算速度相匹配；外存储器主要强调大的存储容量，以满足计算机的大容量存储要求；主存储器介于cache与外存之间，要求选取适当的存储容量和存取周期，使它能容纳系统的核心软件和较多的用户程序。 答：目前的计算机系统中通常所采用的多级存储器体系结构是：高速缓冲存储器（cache）、主存储器和外存储器。各级存储器承担的职能各不相同。其中cache主要强调快速存取，以便使存取速度和CPU的运算速度相匹配；外存储器主要强调大的存储容量，以满足计算机的大容量存储要求；主存储器介于cache与外存之间，要求选取适当的存储容量和存取周期，使它能容纳系统的核心软件和较多的用户程序。 20．第1题 某指令流水线有取指（IF）、译码（ID）、执行（EX）、访存（MEM）和写回寄存器堆（WB）5个过程段，各功能段所用的时间分别为120ns、80ns、90ns、100ns和60ns。今有40条指令流过此流水线，试求流水线的时钟周期和加速比。 答案: 解：流水线的时钟周期T=max{120，80，90，100，60}=120ns 加速比C=40*（120+80+90+100+60）/[(5+40-1）*120]=3.41 解：流水线的时钟周期T=max{120，80，90，100，60}=120ns 加速比C=40*（120+80+90+100+60）/[(5+40-1）*120]=3.4122．第7题 设字长为32位的二进制浮点数，阶为10位（包括1位阶符），尾数为22位（包括1位尾符），阶和尾数分别用移码和补码表示，基数R＝2。求规格化数的表数范围。 答案: 解： 规格化数的表数范围：(R=2) 正数为：2-5122-1 ～ 2511(1－2-21) 负数为：2511(-1) ～ 2-512(-2-1－2-21) 23．第8题 若某计算机的指令系统可分为I1、I2、I3、I4、I5和I6等6种类型的指令，这6种指令的指令周期分别是4ns、5ns、3ns、7ns、6ns和8ns，在程序出现的频度（概率）分别是15%、12%、30%、8%、20%和15%，求该机的平均指令执行时间是多少ns，平均运算速度为多少MIPS（百万条指令每秒）？ 答案: 解：平均运算时间： T=415%+512%+330%+78%+620%+815% =5.06 (ns) 平均运算速度：v=1/T=1/[(5.0610-9)10-3]=197.6 (MIPS) 24．第9题 试说明组合逻辑（硬布线）控制器通常采用哪三级的时序信号？在计算机中，总清信号的作用是什么？ 答案: 答：组合逻辑控制器通常采用三级的时序体制：即主状态(CPU)周期-节拍电位-节拍脉冲。总清信号的作用主要是使计算机处于正常的初始状态，例如把时序电路的有关触发器和I/O接口电路中的设备状态触发器预置为正确的初始状态等，这些触发器的状态在开机时是随机的，不能保证启动后计算机能正常工作。为此必须有总清信号，它在机器启动时由电源电路产生或按下总清开关产生。 25．第16题 精简指令系统计算机RISC，其指令系统的最大特点是什么？减少指令种类的一种有效做法是指令的替代实现，试举例说明。 答案: 解：RISC指令系统的主要特点是： (1) 指令数目较少，一般都选用使用频度最高的一些简单指令。