計(jì)算機(jī)組成原理試題及答案.doc

計(jì)算機(jī)組成原理期末自測試卷A一、填空題：（每空1分，共15分）1、原碼一位乘法中，符號位與數(shù)值位（ ），運(yùn)算結(jié)果的符號位等于（ ）。2、碼值80H：若表示真值0，則為（ ）碼；若表示真值128，則為（ ）碼。3、微指令格式分為（ ）型微指令和（ ）型微指令，其中，前者的并行操作能力比后者強(qiáng)。4、在多級存儲(chǔ)體系中，Cache存儲(chǔ)器的主要功能是（ ）。5、在下列常用術(shù)語后面，寫出相應(yīng)的中文名稱：VLSI( ), RISC( ), DMA( ), DRAM( )。6、為了實(shí)現(xiàn)CPU對主存儲(chǔ)器的讀寫訪問，它們之間的連線按功能劃分應(yīng)當(dāng)包括（ ），（ ）（ ）。7、從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展和演變看，近代計(jì)算機(jī)是以（ ）為中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。二、單項(xiàng)選擇題：（每題2分，共40分）1、寄存器間接尋址方式中，操作數(shù)處于（ ）中。A、通用寄存器 B、主存 C、程序計(jì)數(shù)器 D、堆棧2、CPU是指（ ）。A、運(yùn)算器 B、控制器C、運(yùn)算器和控制器 D、運(yùn)算器、控制器和主存3、若一臺(tái)計(jì)算機(jī)的字長為2個(gè)字節(jié)，則表明該機(jī)器（ ）。A、能處理的數(shù)值最大為2位十進(jìn)制數(shù)。B、能處理的數(shù)值最多由2位二進(jìn)制數(shù)組成。C、在CPU中能夠作為一個(gè)整體加以處理的二進(jìn)制代碼為16位。D、在CPU中運(yùn)算的結(jié)果最大為2的16次方4、在浮點(diǎn)數(shù)編碼表示中，（ ）在機(jī)器數(shù)中不出現(xiàn)，是隱含的。A、基數(shù) B、尾數(shù) C、符號 D、階碼5、控制器的功能是（ ）。A、產(chǎn)生時(shí)序信號 B、從主存取出一條指令 C、完成指令操作碼譯碼D、從主存取出指令，完成指令操作碼譯碼，并產(chǎn)生有關(guān)的操作控制信號，以解釋執(zhí)行該指令。6、虛擬存儲(chǔ)器可以實(shí)現(xiàn)（ ）。A、提高主存儲(chǔ)器的存取速度 B、擴(kuò)大主存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)空間，并能進(jìn)行自動(dòng)管理和調(diào)度C、提高外存儲(chǔ)器的存取周期D、擴(kuò)大外存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)空間7、32個(gè)漢字的機(jī)內(nèi)碼需要（ ）。A、 8字節(jié) B、64字節(jié) C、32字節(jié) D、16字節(jié)8、相聯(lián)存儲(chǔ)器是按（ ）進(jìn)行尋址的存儲(chǔ)器。A、地址指定方式 B、堆棧指定方式C、內(nèi)容指定方式 D、地址指定方式與堆棧存儲(chǔ)方式結(jié)合9、狀態(tài)寄存器用來存放（ ）。A、算術(shù)運(yùn)算結(jié)果 B、邏輯運(yùn)算結(jié)果C、運(yùn)算類型 D、算術(shù)邏輯運(yùn)算指令及測試指令的結(jié)果狀態(tài)10、在機(jī)器數(shù)（ ）中，零的表示形式是唯一的。A、原碼 B、補(bǔ)碼 C、補(bǔ)碼和移碼 D、原碼和反碼11、計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器采用分級方式是為了（ ）。A、減少主機(jī)箱的體積 B、解決容量、價(jià)格、速度三者之間的矛盾C、保存大量數(shù)據(jù)方便 D、操作方便12、有關(guān)Cache的說法正確的是（ ）。A、只能在CPU以外 B、CPU內(nèi)外都可以設(shè)置CacheC、只能在CPU以內(nèi) D、若存在Cache，CPU就不能再訪問主存13、在定點(diǎn)二進(jìn)制運(yùn)算中，減法運(yùn)算一般通過（ ）來實(shí)現(xiàn)。A、原碼運(yùn)算的二進(jìn)制減法器 B、補(bǔ)碼運(yùn)算的二進(jìn)制減法器C、補(bǔ)碼運(yùn)算的十進(jìn)制加法器 D、補(bǔ)碼運(yùn)算的二進(jìn)制加法器14、堆棧常用于（ ）。A、數(shù)據(jù)移位 B、程序轉(zhuǎn)移 C、保護(hù)程序現(xiàn)場 D、輸入、輸出15、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外依次為（ ）。A、硬件系統(tǒng)、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件 B、系統(tǒng)軟件、硬件系統(tǒng)、應(yīng)用軟件C、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、硬件系統(tǒng) D、應(yīng)用軟件、硬件系統(tǒng)、系統(tǒng)軟件16、一個(gè)指令周期通常由（ ）組成。A、若干個(gè)節(jié)拍 B、若干個(gè)時(shí)鐘周期 C、若干個(gè)工作脈沖 D、若干個(gè)機(jī)器周期17、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，表征系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的部件是（ ）。A、程序計(jì)數(shù)器 B、累加計(jì)數(shù)器 C、中斷計(jì)數(shù)器 D、程序狀態(tài)字18、某虛擬存儲(chǔ)器采用頁式內(nèi)存管理，使用LRU頁面替換算法，考慮下面的頁面訪問地址流（每次訪問在一個(gè)時(shí)間單位中完成），1、8、1、7、8、2、7、2、1、8、3、8、2、1、3、1、7、1、3、7。假定內(nèi)存容量為4個(gè)頁面，開始時(shí)為空的，則頁面失效次數(shù)是（ ）。A、4 B、 5 C、6 D、719、某一SRAM芯片，其容量是10248位，除電源和接地端外，該芯片引腳的最小數(shù)目是（ ）。A、20 B、22 C、 25 D、 3020、下面尾數(shù)（1位符號位）的表示中，不是規(guī)格化尾數(shù)的是（ ）。A、010011101 （原碼） B、110011110（原碼） C、010111111 （補(bǔ)碼） D、110111001（補(bǔ)碼）三、簡答題：（每題5分，共10分）1、Cache與主存之間的地址映像方法有哪幾種？各有何特點(diǎn)？2、DRAM存儲(chǔ)器為什么要刷新？有哪幾種常用的刷新方法？四、綜合題：（共35分）1、（本題7分）某機(jī)采用微程序控制器，其微程序控制器有18種微操作命令（采用直接控制法，即水平型微指令），有8個(gè)轉(zhuǎn)移控制狀態(tài)（采用譯碼形式），微指令格式中的下址字段7位。該機(jī)機(jī)器指令系統(tǒng)采用4位定長操作碼，平均每條指令由7條微指令組成。問：（1）該微指令的格式中，操作控制字段和判別測試字段各有幾位？控存的容量是多少（字?jǐn)?shù)字長）？（4分）（2）該機(jī)指令系統(tǒng)共有多少條指令？需要多少容量的控存？上述的控存是否合適？（3分）操作控制字段判別測試字段下址字段2、（本題12分）設(shè)浮點(diǎn)數(shù)的格式為：階碼4位，包含一位符號位，尾數(shù)5位，包含一位符號位，階碼和尾數(shù)均用補(bǔ)碼表示，排列順序?yàn)椋弘A符（1位）階碼（3位）數(shù)符（1位）尾數(shù)（4位）則按上述浮點(diǎn)數(shù)的格式：（1）若（X）10=22/64，（Y）10= 2.75，則求X和Y的規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)表示形式。（6分）（2）求X+Y?。ㄒ笥醚a(bǔ)碼計(jì)算，列出計(jì)算步驟）（6分）3、（本題共16分）某機(jī)字長8位，CPU地址總線16位，數(shù)據(jù)總線8位，存儲(chǔ)器按字節(jié)編址，CPU的控制信號線有：MREQ#（存儲(chǔ)器訪問請求，低電平有效），R/W#（讀寫控制，低電平為寫信號，高電平為讀信號）。試問：（1）若該機(jī)主存采用16K1位的DRAM芯片（內(nèi)部為128128陣列）構(gòu)成最大主存空間，則共需多少個(gè)芯片？若采用異步刷新方式，單元刷新周期為2ms，則刷新信號的周期為多少時(shí)間？刷新用的行地址為幾位？（6分）（2）若為該機(jī)配備2K8位的Cache，每塊8字節(jié)，采用2路組相聯(lián)映像，試寫出對主存地址各個(gè)字段的劃分（標(biāo)出各個(gè)字段的位數(shù)）；若主存地址為3280H，則該地址可映像到Cache的哪一組？（4分）（3）若用4個(gè)8K4位的SRAM芯片和2個(gè)4K8位的SRAM芯片形成24K8位的連續(xù)RAM存儲(chǔ)區(qū)域，起始地址為0000H，假設(shè)SRAM芯片有CS#（片選，低電平有效）和WE#（寫使能，低電平有效）信號控制端。試畫出SRAM與CPU的連接圖，在圖上標(biāo)清楚地址譯碼連接，數(shù)據(jù)線、地址線、控制線連接。（6分）期末自測試卷B一、單項(xiàng)選擇題：（每題1分，共20分）1、目前我們所說的個(gè)人臺(tái)式商用機(jī)屬于 。A、巨型機(jī) B、中型機(jī) C、小型機(jī) D、微型機(jī)2、下列數(shù)中最大的數(shù)是 。A、（10011001）2 B、（227）8 C、（98）16 D、（152）103、在小型或微型計(jì)算機(jī)里，普遍采用的字符編碼是 。A、 BCD碼 B、 16進(jìn)制 C、 格雷碼 D、 ASC碼4、在下列機(jī)器數(shù) 中，零的表示形式是唯一的。A、原碼 B、補(bǔ)碼 C、反碼 D、原碼和反碼5、設(shè)X補(bǔ)=1.x1x2x3x4,當(dāng)滿足 時(shí)，X -1/2成立。A、x1必須為1，x2x3x4至少有一個(gè)為1 B、x1必須為1，x2x3x4任意C、x1必須為0，x2x3x4至少有一個(gè)為1 D、x1必須為0，x2x3x4任意6、假定下列字符碼中有奇偶校驗(yàn)位，但沒有數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，采用偶校驗(yàn)的字符碼是 。A、11001011 B、11010110 C、11000001 D、110010017、在CPU中，跟蹤后繼指令地址的寄存器是 。A、指令寄存器 B、程序計(jì)數(shù)器 C、地址寄存器 D、狀態(tài)條件寄存器8、EPROM是指 。A、讀寫存儲(chǔ)器 B、只讀存儲(chǔ)器 C、可編程的只讀存儲(chǔ)器 D、光擦除可編程的只讀存儲(chǔ)器9、堆棧尋址方式中，設(shè)A為累加器，SP為堆棧指示器，MSP為SP指示的棧頂單元。如果進(jìn)棧操作的動(dòng)作順序是（A）MSP，(SP) 1SP。那么出棧操作的動(dòng)作順序應(yīng)為 。A、(MSP)A，(SP)+1SP B、(MSP)A，（SP）1SPC、(SP1)SP，(MSP)A D、 (SP)+1SP，(MSP)A10、下面尾數(shù)（1位符號位）的表示中，不是規(guī)格化的尾數(shù)的是 。A、010011101（原碼） B、110011110（原碼）C、010111111 （補(bǔ)碼） D、110111001（補(bǔ)碼）11、在主存和CPU之間增加cache存儲(chǔ)器的目的是 。A、增加內(nèi)存容量 B、提高內(nèi)存可靠性C、解決CPU和主存之間的速度匹配問題 D、增加內(nèi)存容量，同時(shí)加快存取速度12、CPU主要包括 。A、控制器 B、控制器、 運(yùn)算器、cache C、運(yùn)算器和主存 D、控制器、ALU和主存13、設(shè)變址寄存器為X，形式地址為D，（X）表示寄存器X的內(nèi)容，變址尋址方式的有效地址為 。A、EA=(X)+D B、EA=(X)+(D) C、EA=(X)+D) D、EA=(X)+(D)14、信息只用一條傳輸線 ，且采用脈沖傳輸?shù)姆绞椒Q為 。A、串行傳輸 B、并行傳輸 C、并串行傳輸 D、分時(shí)傳輸15、下述I/O控制方式中，主要由程序?qū)崿F(xiàn)的是 。A、PPU(外圍處理機(jī))方式 B、中斷方式 C、DMA方式 D、通道方式16、系統(tǒng)總線中地址線的功能是 。A、用于選擇主存單元地址 B、用于選擇進(jìn)行信息傳輸?shù)脑O(shè)備C、用于選擇外存地址 D、用于指定主存和I/O設(shè)備接口電路的地址17、CRT的分辨率額為10241024，顏色深度為8位，則刷新存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量是 。A、2MB B、1MB C、8MB D、1024B18、設(shè)寄存器位數(shù)為8位，機(jī)器數(shù)采用補(bǔ)碼形式（含一位符號位）。對應(yīng)于十進(jìn)制數(shù)-27，寄存器內(nèi)為 。A、27H B、9BH C、E5H D、5AH19、根據(jù)國標(biāo)規(guī)定，每個(gè)漢字在計(jì)算機(jī)內(nèi)占用 存儲(chǔ)。A、一個(gè)字節(jié) B、二個(gè)字節(jié) C、三個(gè)字節(jié) D、四個(gè)字節(jié)20、某一SRAM芯片，其容量為5128位，考慮電源端和接地端，該芯片引出線的最小數(shù)目應(yīng)為 。A、23 B、25 C、50 D、19二、填空題：（每空1分，共20分）1、設(shè)X= 0.1011，則X補(bǔ)為 。2、漢字的 、 、 是計(jì)算機(jī)用于漢字輸入、內(nèi)部處理、輸出三種不同用途的編碼。3、數(shù)控機(jī)床是計(jì)算機(jī)在 方面的應(yīng)用，郵局把信件自動(dòng)分揀是在計(jì)算機(jī) 方面的應(yīng)用。 4、計(jì)算機(jī)軟件一般分為 和 兩大類。5、RISC的中文含義是 ；CISC的中文含義是 。6、對動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的刷新有兩種方式，它們是 和 。7、機(jī)器字長16位，表示浮點(diǎn)數(shù)時(shí)，階碼6位（階符1位），尾數(shù)10位（數(shù)符1位），則浮點(diǎn)補(bǔ)碼表示時(shí)，最大浮點(diǎn)數(shù)是 ，絕對值最小的非0的正數(shù)是 。8、在存儲(chǔ)系統(tǒng)的Cache與主存層次結(jié)構(gòu)中，常會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)替換問題，此時(shí)我們較常使用的替換算法有 和 等。9、一條指令實(shí)際上包括兩種信息即 和 。10、按照總線仲裁電路的位置不同，可分為 仲裁和 仲裁。三、簡答題：（每題5分，共15分）1、CPU中有哪些主要寄存器？簡述這些寄存器的功能。2、RISC機(jī)器具有什么優(yōu)點(diǎn)，試簡單論述。 3、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)分那幾個(gè)層次？每一層次主要采用什么存儲(chǔ)介質(zhì)？其存儲(chǔ)容量和存取速度的相對值如何變化？四、綜合題：（共45分）1、求十進(jìn)制數(shù)123的原碼表示，反碼表示，補(bǔ)碼表示和移碼表示（用8位二進(jìn)制表示，并設(shè)最高位為符號位，真值為7位）。（本題8分）2、基址寄存器的內(nèi)容為3000H，變址寄存器的內(nèi)容為02B0H，指令的地址碼為002BH，程序計(jì)數(shù)器（存放當(dāng)前正在執(zhí)行的指令的地址）的內(nèi)容為4500H，且存儲(chǔ)器內(nèi)存放的內(nèi)容如下：地址 內(nèi)容002BH 3500H302BH 3500H32B0H 5600H32DBH 2800H3500H 2600H452BH 2500H（1）、若采用基址尋址方式，則取出的操作數(shù)是什么？（2）、若采用變址尋址（考慮基址）方式，取出的操作數(shù)是什么？（3）、若采用立即尋址方式，取出的操作數(shù)是什么？（4）、若采用存儲(chǔ)器間接尋址（不考慮基址）方式，取出的操作數(shù)是什么？（5）、若相對尋址用于轉(zhuǎn)移指令，則轉(zhuǎn)移地址是多少？（本題10分）3、現(xiàn)有SRAM芯片容量為2K4位，試用此芯片組成8K8位的存儲(chǔ)器，（1）、共需要多少這樣的芯片？（2）、要訪問此存儲(chǔ)器至少需要多少條地址線？其中片內(nèi)尋址需幾條？（本題6分）4、某雙面磁盤，每面有220道，已知磁盤轉(zhuǎn)速r = 3000轉(zhuǎn)/分。數(shù)據(jù)傳輸率為175000B/s。求磁盤總?cè)萘俊＃ū绢}6分）5、設(shè)浮點(diǎn)數(shù)x=20110.101100，y=2010 (0.011010)（1）、計(jì)算x+y；（階碼與尾數(shù)均用補(bǔ)碼運(yùn)算）。（2）、計(jì)算xy；（階碼用補(bǔ)碼運(yùn)算，尾數(shù)用原碼一位乘）。（本題15分）期末自測試卷A參考答案一、填空題（每空1分，共15分）1、分開計(jì)算，相乘兩數(shù)符號位的異或值。 2、移，補(bǔ) 3、水平，垂直4、匹配CPU和主存之間的速度5、超大規(guī)模集成電路，精簡指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)，直接存儲(chǔ)器存?。ㄔL問），動(dòng)態(tài)隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器。6、地址總線，數(shù)據(jù)總線，讀寫控制線 7、存儲(chǔ)器二、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共40分）1、b 2、c 3、c 4、a 5、d 6、b 7、b 8、c 9、d 10、c11、b 12、b 13、d 14、c 15、a 16、d 17、d 18、c 19、a 20、d三、簡答題（每題5分，共10分）1、映像方式有直接映像，全相聯(lián)映像，組相聯(lián)映像三種。直接映像是每個(gè)主存塊只能放到一個(gè)唯一對應(yīng)的Cache塊中，實(shí)現(xiàn)簡單但Cache利用率低；全相聯(lián)映像是每個(gè)主存塊可以放到任何一個(gè)Cache塊中，最靈活但實(shí)現(xiàn)的成本代價(jià)最大；組相聯(lián)映像時(shí)每個(gè)主存塊唯一對應(yīng)一個(gè)cache組，但可放到組內(nèi)任何一個(gè)塊中，是前兩種方式的折中。2、DRAM存儲(chǔ)器采用電容存放信息，由于電容漏電，保存信息經(jīng)過一段時(shí)間會(huì)丟失，故用刷新保證信息不丟失。常用的刷新方法有集中式刷新和分布式刷新。四、綜合題（共35分）1、（本題7分）（1）、操作控制字段18位，判別測試字段3位，控存容量是12828；（2）、共16條指令，需112條微指令，控存合適，能滿足需要。2、（本題共12分）（1）、X和Y的表示為：X 階碼：1111 尾數(shù)： 01011 Y 階碼：0010 尾數(shù)：10101（2）、對階：ExEy=11.101 保留Ey，X尾數(shù)右移3位。、尾數(shù)加：得：11.0110011、規(guī)格化：已經(jīng)是 、舍入：尾數(shù)：11.0110 、判溢出：無溢出，故結(jié)果為：階碼0010 尾數(shù)10110 值：0.1010223、（本題共16分）（1）共需32個(gè)芯片，刷新信號周期約為15.6s，刷新行地址7位；（2）主存字塊標(biāo)記6位，組地址7位，塊內(nèi)地址3位。地址3280H在Cache的50H組內(nèi)。 （3）連接情況大致如圖：期末自測試卷B參考答案一、單項(xiàng)選擇題：（每題1分，共20分）1、D 2、A 3、D 4、B 5、A 6、D 7、B 8、D 9、D 10、D 11、C 12、B 13、A 14、A 15、B 16、D 17、C 18、C 19、B 20、D 二、填空題：（每空1分，共20分）1、10101 2、輸入碼，機(jī)內(nèi)碼，字形碼 3、自動(dòng)控制，人工智能 4、系統(tǒng)軟件，應(yīng)用軟件 5、精簡指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)，復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)6、集中式刷新，分布式刷新 7、（129）231、 241、 8、先進(jìn)先出算法（FIFO），近期最少使用算法（LRU）， 9、操作碼，地址碼 10、集中式， 分布式 三、簡答題：（每題5分，共15分）1、CPU有以下寄存器：指令寄存器（IR）：用來保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令。程序計(jì)數(shù)器（PC）：用來確定下一條指令的地址。地址寄存器（AR）：用來保存當(dāng)前CPU所訪問的內(nèi)存單元的地址。緩沖寄存器（DR）：作為CPU和內(nèi)存、外部設(shè)備之間信息傳送的中轉(zhuǎn)站。補(bǔ)償CPU和內(nèi)存、外圍設(shè)備之間在操作速度上的差別。在單累加器結(jié)構(gòu)的運(yùn)算器中，緩沖寄存器還可兼作為操作數(shù)寄存器。通用寄存器（AC）：當(dāng)運(yùn)算器的算術(shù)邏輯單元（ALU