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1、-一二三四 计算机组成原理复习题及答案-第 11 页五 选择题1. 我国在_D_ 年研制成功了第一台电子数字计算机，第一台晶体管数字计算机于_ 年完成。（答案错误） A1946 1958 B1950 1968 C1958 1961 D1959 19652. 32位微型计算机中乘除法部件位于_A_ 中。 ACPU B接口 C控制器 D专用芯片3. 没有外存储器的计算机监控程序可以放在_B_ 。 ARAM BROM CRAM和ROM DCPU4. 下列数中最小的数是_A_ 。 A（101001）2 B（52）8 C（2B）16 D（44）105. 在机器数_B.C_ 中，零的表示形式是唯一的。 A
2、原码 B补码 C移码 D反码6. 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补码运算的十进制加法器 D补码运算的二进制加法器7. 下列有关运算器的描述中_C_ 是正确的。 A只作算术运算，不作逻辑运算 B只作加法C能暂时存放运算结果 D以上答案都不对8. 某DRAM芯片，其存储容量为512K8位，该芯片的地址线和数据线数目为_D_ 。 A8，512 B512，8 C18，8 D。19，89. 相联存储器是按_C_ 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10. 指令系统中采
3、用不同寻址方式的目的主要是_B_ 。 A实现存储程序和程序控制 B缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性C可以直接访问外存 D提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度11. 堆栈寻址方式中，设A为累加寄存器，SP为堆栈指示器，Msp为SP指示器的栈顶单元，如果操作的动作是：（A）Msp，（SP）1SP，那么出栈操作的动作为：A（Msp）A，（SP）+1SP B.（SP）+1SP，（Msp）AC（SP）1SP，（Msp）A D.（Msp）A，（SP）1SP12. 在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是_B_ 。 A主存地址寄存器 B程序计数器 C指令寄存器 D状态条件寄存器13. 描述多媒体CP
4、U基本概念中正确表述的句子是_A_ 。A. 多媒体CPU是带有MMX技术的处理器 B多媒体CPU是非流水线结构CMMX指令集是一种MIMD（多指令流多数据流）的并行处理指令D多媒体CPU一定是 CISC机器14. 描述Futurebus+总线中基本概念正确的表述是_C_ 。A. Futurebus+总线是一个高性能的同步总线标准B. 基本上是一个同步数据定时协议C. 它是一个与结构、处理器技术有关的开发标准D. 数据线的规模不能动态可变15. 在_A_ 的微型计算机系统中，外设可以和主存储器单元统一编址，因此可以不用I/O接口。 A单总线 B双总线 C三总线 D以上三种总线16. 用于笔记本电
5、脑的外存储器是_B_ 。 A软磁盘 B硬磁盘 C固态盘 D光盘17. 具有自同步能力的记录方式_C_ 。 ANRZ0 BNRZ1 CPM DMFM18. _A_不是发生中断请求的条件。 A一条指令执行结束 B一次I/O操作结束C机器内部发生故障 D一次DMA操作结束19. 采用DMA 方式传送数据时，每传送一个数据就要用一个_ 。 A指令周期 B数据周期 C存储周期 D总线周期20. 并行I/O标准接口SCSI中，一块主适配器可以连接_B_ 台具有SCSI接口的设备。A6 B7 C8 D1021.计算机科技文献中，英文缩写CAI代表_B_。A. 计算机辅助制造 B. 计算机辅助教学 C. 计算
6、机辅助设计 D. 计算机辅助管理22.某机字长32位。其中1位符号位，31位表示尾数。若用定点小数表示，则最大正小数为_B_。A. +（1-2-32） B. +（1-2-31） C. +（1-2-30） D.2-31-123.某机字长32位，采用IEEE格式，则阶码采用_C_表示。A补码 B原码 C移码 D反码24.运算器的核心部分是_C_。A. 数据总线 B. 多路开关 C. 算术逻辑运算单元 D. 累加寄存器25.某计算机字长为32位，其存储器容量为16MB，若按字编址，它的寻址范围是_B_。A. 08MB B. 04M C. 04MB D. 08M26.存储周期是指_C_。A 存储器的读
7、出时间B 存储器的写入时间C 存储器进行连续读和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27.在虚拟存储器中，当程序正在执行时，由_D_完成地址映射。A. 程序员 B. 编译器 C. 装入程序 D. 操作系统28.零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址，因此它的操作数可以来自_C_。（答案错误）A 立即数和栈顶 B. 栈顶和次栈顶 C. 暂存器和栈顶 D. 寄存器和内存单元29.寄存器间接寻址方式中，操作数处在_B_。A. 通用寄存器 . 主存单元. 程序计数器. 堆栈30.和具有m个并行部件的处理器相比，一个m段流水线处理器_A_。A. 具备同等水平的吞吐能
8、力 B. 不具备同等水平的吞吐能力C. 吞吐能力大于前者的吞吐能力 D. 吞吐能力小于前者的吞吐能力31._D_用于保存当前正在执行的一条指令。 A. 缓冲寄存器 B. 地址寄存器 C. 程序计数器 D. 指令寄存器32.水平型微指令与垂直型微指令相比，_B_。A. 前者一次只能完成一个操作 B. 后者一次只能完成一个操作C. 两者都是一次只能完成一个操作D. 两者都能一次完成多个操作33.集中式总线仲裁中，_C_响应时间最快。 A. 菊花链方式 B. 计数器定时查询方式 C. 独立请求方式 34.描述当代流行总线结构中，基本概念表述正确的句子是_B_。 A. 当代流行总线结构不是标准总线 B
9、. 当代总线结构中，CPU和它私有的cache一起作为一个模块与总线相连 C. 系统中只允许有一个这样的CPU模块 D. 以上均正确35.CPU将一个字节型变量送到CRT显示，CRT总线接口中设有8位数据寄存器，则CPU将该字节型变量的二进制码以_D_方式送到接口，再由接口发送到CRT。 A. 并行 B. 串行 C. 分时 D. 并串行36.当采用_A_输入操作情况下，除非计算机等待数据，否则无法传送数据给计算机 A. 程序查询方式 B. 中断方式 C. DMA方式 D. 独立请求方式37.微型机系统中，外围设备通过适配器与主板的系统总线相连接，其功能是_D_。 A. 数据缓冲和数据格式转换
10、B. 监测外围设备的状态 C. 控制外围设备的操作 D. 前三种功能的综合作用38.中断向量地址是_C_。 A. 子程序入口地址 B. 中断服务例行程序入口地址 C. 中断服务例行程序入口地址的地址 D. 中断返回地址39.CPU读/写控制信号的作用是_D_。 A. 决定数据总线上的数据流方向 B. 控制存储器操作（R/W）的类型 C. 控制流入、流出存储器信息的方向 D. 以上任一作用40.某存储器芯片的存储容量为8K8位，则它的地址线和数据线引脚相加的和为 _A_。 A. 21 B. 20 C. 18 D. 1641.2000年我国研制的神威号计算机的浮点运算速度达到每秒_C_亿次。 A.
11、 10000 B. 4080 C. 3840 D. 284042.目前大多数集成电路生产中，所采用的基本材料为_B_。 A. 非晶硅 B. 单晶硅 C. 多晶硅 D. 硫化镉43.某机字长32位，其中数符1位，则定点整数表示的最小负数值为_。 A. -（231-1） B. -（232-1） C. -231 D. -232D_中，零的表示形式是唯一的。 A. 原码和补码 B. 反码 C. 移码 D. 补码45.多路开关是一种用来从n个数据源中选择_数据送到一公共目的地的器件，其功能实现还可用_B_来代替。 A. 一个以上，与非门 B. 一个，三态缓冲器 C. n个，三态缓冲器 D. n个以上，或
12、非门46.浮点运算器的描述中，正确的句子是_B_。A. 阶码部件可实现加、减、乘、除四种运算B. 阶码部件只进行阶码相加、相减和比较操作C. 阶码部件只进行阶码相加、相减操作D. 尾数部件只进行乘法和除法运算47.模4交叉存储器有4个存储模块，它们有各自的_C_。A. 地址寄存器B. 地址寄存器和指令寄存器C. 地址寄存器和数据缓冲寄存器D. 地址寄存器、数据缓冲寄存器和指令寄存器48.某机字长64位，存储器容量是32MB。若按半字编址，那么它的寻址范围是_D_。 A. 064M B. 032M C. 016M D. 08M49.双端口存储器之所以能高速进行读/写，是因为采用_C_。 A. 新
13、型器件 B. 流水技术 C. 两套相互独立的读写电路 D. 高速芯片50.（寄存器）直接寻址方式中，寄存器中所存的是_B_。 A. 操作数 B. 存放操作数的主存单元的地址 C. 存放操作数的寄存器的编号 D. 存放操作数的主存单元地址的地址51.指令的寻址方式采用跳跃寻址方式时，可实现_D_。A. 堆栈寻址 B. 程序的条件转移C. 程序的无条件转移 D. 程序的条件转移或无条件转移不正确的句子是_C_。A. 选取使用频率高的一些简单指令，指令条数少B. 指令长度固定C. 指令格式种类多，寻址方式种类多D. 只有取数/存数指令访问存储器53.同步控制是_A_。A. 由统一时序信号控制的方式
14、B. 所有指令执行时间都相同的方式C. 只适用于CPU控制的方式 D. 只适用于外围设备控制的方式54.Pentium CPU是_C_。（感觉好坑B,C,D）A. 16位微处理器 B. 准16位微处理器 C. 32位微处理器 D. 64位微处理器55.在CPU中，暂存指令的寄存器是_D_。 A. 数据寄存器 B. 程序计数器 C. 状态条件寄存器 D. 指令寄存器56.描述PCI总线基本概念中正确的句子是_A_。A. PCI总线的基本传输机制是猝发式传送B. PCI总线是一个与处理器有关的高速外围总线C. PCI设备一定是主设备D. 系统中允许只有一条PCI总线57.CPU的控制总线提供_D_
15、。A. 数据信号流 B. 所有存储器和I/O设备的时序信号及控制信号C. 来自I/O设备和存储器的响应信号 D. B和C两项58.软磁盘、硬磁盘、磁带机、光盘、固态盘属于_B_设备。 A. 远程通信 B. 外存储器 C. 内存储器 D. 人机界面的I/O59.在中断发生时，由硬件保护并更新程序计数器PC，而不由软件完成，主要是为 _A_。 A. 能进入中断处理程序并能正确返回原程序 B. 节省内存 C. 使中断处理程序易于编制，不易出错 D. 提高处理机速度60.字母与字符的编码，目前普遍采用的是_D_码。 A. 16进制 B. 8进制 C. BCD D. ASCII六 填空题1. 在计算机术
16、语中，将_控制器_ 和_运算器_ 和在一起称为CPU，而将CPU和_存储器_ 合在一起称为主机。2. 计算机软件一般分为两大类：一类叫_应用软件_ ，另一类叫_系统软件_系统软件_ 类。3. 主存储器容量通常以MB表示，其中M = _ 1000000 _ ,_ 8位(1个字节) _；硬盘容量通常以GB表示，其中G = _ 1000 _ M。4. CPU能直接访问_ cache _ 和_主存_ ，但不能直接访问磁盘和光盘。5. 指令字长度分为_单字长_ 、_半字长_ 、_双字长_ 三种形式。6. 计算机系统中，根据应用条件和硬件资源不同，数据传输方式可采用_并行_ 传送、_串行_ 传送、_复用_
17、 传送。7. 通道是一个特殊功能的_处理器_ ，它有自己的_指令和程序_ 专门负责数据输入输出的传输控制。8. 并行I/O接口_ SCSI _ 和串行I/O接口_ IEEE1394 _ 是目前两个最具有权威性的标准接口技术。9.计算机硬件包括_运算器_、_存储器_、_控制器_、_适配器_、输入输出设备。10.为了计算机能直接处理十进制形式的数据，采用以下两种表示形式：_字符串_和 _压缩的十进制数串_形式。前者主要用在_非数值_计算的应用领域，后者用于直接完成十进制数的算术运算。11.cache是一种_高速缓冲_存储器，是为了解决CPU和主存之间_速度_不匹配而采用的一项重要的硬件技术，现发展
18、为_多级cache _体系，_指令cache与数据cache _分设体系。12.指令系统是表征一台计算机性能的重要因素，它的_格式_和_功能_不仅直接影响到机器硬件结构，而且也影响到_系统软件_。13.并行处理技术概括起来主要有三种形式：_时间_并行、_空间_并行、_时间加空间_ 并行。14.Futurebus+总线能支持_ 64 _位地址空间，_ 64位、128位、256 _位数据传输，为下一代_多处理机_系统提供了一个稳定的平台，适合于高成本较大规模的计算机系统。15.一个定点数由_符号位_和_数值域_两部分组成。根据小数点的位置不同，定点数有_纯小数_和_纯整数_两种表示方法。16.存储
19、器的技术指标有_存储容量_、_存取时间_、_存储周期_。速度指标还可以用_存储器带宽_来表示。17.形成指令地址的方法，称为指令寻址，指令寻址有_ 顺序_寻址和_跳跃_寻址两种，通过使用_程序计数器_来跟踪指令地址。18.流水CPU是以_时间并行性_为原理构造的处理器，是一种非常_经济而实用_的并行技术。目前的_高性能_微处理器几乎无一例外地使用了流水技术。19.当代流行的标准总线追求与_结构_、_ CPU _、_技术_无关的开发技术标准。20.在计算机系统中，CPU对外围设备的管理，除了程序查询方式、程序中断方式外，还有_ DMA _方式、_通道_方式和_ 外围处理机_方式。七 简答题1.
20、一个较完善的指令系统应包括哪几类？包括：数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、程序控制指令、输入输出指令、堆栈指令、字符串指令、特权指令等。2. 什么是闪速存储器？它有哪些特点？闪速存储器是高密度、非易失性的读/写半导体存储器。从原理上看，它属于ROM型存储器，但是它又可随机改写信息；从功能上看，它又相当于RAM，所以传统ROM与RAM的定义和划分已失去意义。因而它是一种全新的存储器技术。闪速存储器的特点：（1）固有的非易失性 （2）廉价的高密度 （3）可直接执行 （4）固态性能3. 比较水平微指令与垂直微指令的优缺点。（1）水平型微指令并行操作能力强、效率高、灵活性强，垂直型微指令则较差
21、。（2）水平型微指令执行一条指令的时间短，垂直型微指令执行时间长。（3）由水平型微指令解释指令的微程序，具有微指令字比较长，但微程序短的特点，而垂直型微指令正好相反。（4）水平型微指令用户难以掌握，而垂直型微指令与指令比较相似，相对来说比较容易掌握4. CPU响应中断应具备哪些条件？解：（1） 在CPU内部设置的中断允许触发器必须是开放的。（2） 外设有中断请求时，中断请求触发器必须处于“1”状态，保持中断请求信号。（3） 外设（接口）中断允许触发器必须为“1”，这样才能把外设中断请求送至CPU。当上述三个条件具备时，CPU在现行指令结束的最后一个状态周期响应中断。5. 主存储器的性能指标有哪
22、些？含义是什么？解：主存储器的性能指标主要是存储容量、存取时间、存储周期、存储器带宽。 存储容量：一个存储器中可以容纳的存储单元总数。 存取时间：又称存储器访问时间，是指从启动一次存储器操作到完成该操作 所经历的时间。 存储周期：是指连续启动两次独立的存储操作（如连续两次读操作）所需间 隔的最小时间。 存储器带宽：在单位时间中主存传输数据的速率。6. RISC机器有哪些特点？解：RISC机具有以下特点：（1） 选取使用频率最高的一些简单指令，以及很有用但不复杂的指令。（2） 指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少。（3） 只有取数/存数指令访问存储器，其余指令的操作都在寄存器之间进行。（
23、4） CPU中通用寄存器数量相当多。（5） 大部分指令在一个机器周期内完成。其意是指在采用流水线组织时每个机器周期内能完成一条指令功能，而并不是说一条指令从取指到完成指定功能只要一个机器周期。（6） 以硬布线控制为主，不用或少用微指令码控制。（7） 一般用高级语言编程，特别重视编译优化工作，以减少程序执行时间。7. 指令和数据都以二进制代码存放在内存中，CPU如何区分它们是指令还是数据？解：从时间上讲，取指令事件发生在“取指周期”；取数据事件发生在“执行周期”。从空间上讲，从内存读出的指令流流向控制器（指令寄存器）；从内存读出数据流流向运算器（通用寄存器）。8. 请说明指令周期、机器周期、时钟
24、周期之间的关系。解：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（也称为节拍脉冲或T周期）。9. CPU中有哪些主要寄存器？解：CPU中的主要寄存器有：指令寄存器（IR）、程序计数器（PC）、地址寄存器（AR）、缓冲寄存器（DR）、通用寄存器（AC）、状态条件寄存器。10. 中断接口中有哪些标志触发器？功能是什么？ 解：中断接口中有四个标志触发器：（1） 准备就绪的标志（RD）：一旦设备做好一次数据的接受或发送，便发出一个设备动作完毕信号，使RD标志置“1”。在中断方式中，该标志用作为中断源触发器，
25、简称中断触发器。（2） 允许中断触发器（EI）：可以用程序指令来置位。EI为“1”时，某设备可以向CPU发出中断请求；EI为“0”时，不能向CPU发出中断请求，这意味着某中断源的中断请求被禁止。设置EI标志的目的，就是通过软件来控制是否允许某设备发出中断请求。（3） 中断请求触发器（IR）：它暂存中断请求线上由设备发出的中断请求信号。当IR标志为“1”时，表示设备发出了中断请求。（4） 中断屏蔽触发器（IM）：是CPU是否受理中断或批准中断的标志。IM标志为“0”时，CPU可以受理外界的中断请求，反之，IM标志为“1”时，CPU不受理外界的中断。八 计算题1 用补码运算方法求x+y=？，x-y
26、=?，指出结果是否溢出。（1）x=0解：（1） x补= x补 + y补 + -y补 x+y补= x-y补 因为双符号位相异，结果发生溢出。 所以 x-y=-0.0011。（2） x补= x补 + y补= + -y补 x+y补= x-y补2 某双面磁盘，每面有220道，内层磁道周长为70cm，内层位密度400位/cm，转速3000转/分，问：（1）磁盘存储容量是多少？ （2）数据传输率是多少？ 解：（1）每道信息量=400位/cm70cm=28000位=3500B 每面信息量=3500B220=770000B 磁盘总容量=770000B2=1540000B （2）磁盘数据传输率，也即磁盘的带宽D
27、r=rN N为每条磁道容量，N=3500B r为磁盘转速r=3000转/60S=50转/S 所以，Dr=rN=50/S3500B=175000B/S3 设x=+12，y=-12，输入数据用原码表示，用带求补器的阵列乘法器求出xy=? 解：输入数据为 x原=01100 y原=11100 因符号位单独考虑，算前求补输出后：x=1100，y=1100 1100 1100 0000 0000 1100 + 1100 10010000 乘积符号位运算结果为：x0y0=01=1 算后求补及输出为10010000，加上乘积符号位1，得原码乘积值xy原=110010000，换算成二进制数真值 xy=（-100
28、10000）2=（-144）104 某双面磁盘，每面有220道，已知磁盘转速r=3000转/分，数据传输率为175000B/S，求磁盘总容量。 解：因为 Dr=rN r=3000转/60s=50转/s所以 一条磁道信息量N=Dr/r=1750000B/s (s/50)=3500B 磁盘总容量=3500B220=1540000B5 已知：X=0.1011,Y=0.0101,求X/2补,X/4补X补及Y/2补,Y/4补Y补。 解：X补 = 0.1011 X/2补 = 0.01011 X/4补 = 0.001011 X补Y 补 = 1.1011 Y/2补 = 1.11011 Y/4补 = 1.111
29、011 Y补6 设机器字长为16位，定点表示时，尾数15位，阶符1位。(1)定点原码整数表示时，最大正数为多少？最小负数为多少？(2)定点原码小数表示时，最大正数为多少？最小负数为多少？解：（1）定点原码整数表示时 最大正数：（215-1）10 = （32767）10 最小负数：-（215-1）10=（-32767）10（2）定点原码小数表示时 最大正数：（1-2-15）10 最小负数：-（1-2-15）10九 应用题1. 有一个16K16的存储器，由1K4位的DRAM芯片构成问:（1）总共需要多少DRAM芯片?（2）画出存储体的组成框图。 解：（1）芯片1K4位，片内地址线10位（A9-A0
30、 ），数据线4位。芯片总数16K16/（1K4）=64片 （2）存储器容量为16K，故地址线总数为14位（A13A0），其中A13A12A11A10通过 4：16译码器产生片选信号CS0CS15 。A9A0 CS15 4位 CS1 CS0 4位。1K41K44位 4位 CS0 CS1 CS15 D15D04：16 译码器 A13 A12 A11 A10图2. 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。(3) 简述数据在运算器和主
31、存之间进行存/取访问的数据通路。图 解：（1）a为数据缓冲寄存器DR，b为指令寄存器IR，c为主存地址寄存器，d为程序计数器PC（2）主存 缓冲寄存器DR 指令寄存器IR 操作控制器（3）存储器读：M DR ALU AC 存储器写：AC DR M3. CDROM光盘的外缘有5mm的范围因记录数据困难，一般不使用，故标准的播放时间为60分钟。请计算模式1情况下光盘存储容量是多少？ 解：扇区总数 = 60 60 75 = 270000模式1存放计算机程序和数据，其存储容量为270000 2048 /1024 /1024 = 527MB4. 如图，假设有磁盘、磁带、打印机三个设备同时工作。磁盘以30
32、s的间隔向控制器发DMA请求，磁带以45s的间隔发DMA请求，打印机以150s间隔发DMA请求。根据传输速率，磁盘优先权最高，磁带次之，打印机最低，假设DMA控制器每完成一次DMA传送所需的时间是5s。若采用多路型DMA控制器，请画出DMA控制器服务三个设备的工作时间图。 图C13.1 解:由图看出，T1间隔中控制器首先为打印机服务，因为此时只有打印机有请求。T2间隔前沿磁盘、磁带同时有请求，首先为优先权高的磁盘服务，然后为磁带服务，每次服务传送一个字节。在90s时间阶段中，为打印机服务只有一次（T1）,为磁盘服务四次（T2,T4,T6,T7）,为磁带服务三次（T3,T5,T8），从图上看到，
33、在这种情况下DMA尚有空闲时间，说明控制器还可以容纳更多设备。图C13.25. 微程序共有60条微指令，18个微命令（直接控制），6个微程序分支，请画出微程序控制器组成框图，简述各部分的功能。 解：根据题意，微指令格式如下：微指令字段（18位）P字段（3位）下址字段（6位） 由此可画出微程序组成框图如下：6. 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，总线传送周期=50ns。问该存储器的带宽是多少？ 解：连续读出m=8个字的信息量是： q=64位8=512位 连续读出8个字所需的时间是： t=T+(m-1)=200+750=55010-7s 交叉存储器的带宽是：10-7/s)93107位/s