計算機組成原理試題答案

1、計算機組成原理考研試題（九）、選擇題（共20分，每題1分）1用戶與計算機通信的界面是 B. 外圍設備|；C應用程序;D.系統(tǒng)程序。2零地址運算指令在指令格式中不給出操作數(shù)地址，它的操作數(shù)來自A. 立即數(shù)和棧頂；B. 暫存器；C. 棧頂和次棧頂|;D. 程序計數(shù)器自動加+1。3水平型微指令的特點是 。A. 一次可以完成多個操作；B. 微指令的操作控制字段不進行編碼；C. 微指令的格式簡短；D. 微指令的格式較長。4有些計算機將一部分軟件永恒地存于只讀器中，稱之為 A. 硬件；B. 軟件；C. 固件；D. 輔助存儲器。5主機與設備傳送數(shù)據(jù)時，采用 ，主機與設備是串行工作的。A. 程序查詢方式|；B

2、. 中斷方式；方式；D.通道。6. 計算機中有關ALU的描述，是正確的。A. 只做算術運算，不做邏輯運算；B. 只做加法；C. 能存放運算結果；D. 以上答案都不對。7. 所謂三總線結構的計算機是指 。A. 地址線、數(shù)據(jù)線和控制線三組傳輸線。O總線、主存總統(tǒng)和 DMA 總線三組傳輸線|；O總線、主存總線和系統(tǒng)總線三組傳輸線；D.以上都不對。8集中式總線控制中， 方式對電路故障最敏感。A. 鏈式查詢B. 計數(shù)器定時查詢C. 獨立請求；D. 總線式。9某一 RAM芯片，其容量為512 8位，除電源和接地端外，該芯片引出線的最少數(shù)目。10活動頭磁盤中，信息寫入或讀出磁盤是 進行的。A. 并行方式;B

3、. 串行方式C. 串并方式;D. 并串方式。11. 以下敘述是正確的。B. 外部設備一旦發(fā)出中斷請求，CPU應立即響應c中斷方式一般用于處理隨機出現(xiàn)的服務請求；D.程序查詢用于鍵盤中斷。12. 下列種說法有誤差。A. 任何二進制整數(shù)都可用十進制表示B. 任何二進制小數(shù)都可用十進制表示C. 任何十進制整數(shù)都可用二進制表示D. 任何十進制小數(shù)都可用二進制表示。13. 堆棧尋址方式中，設A為累加器，SP為堆棧指示器，MSP為SP指示的棧頂單元,如果進棧操作的動作順序是 (SP - 1) t S,(A) tMSP，那么出棧操作的動作順序應為A. (MSP) tA , (SP) + 1 tSP;B. (

4、SP) + lt SP(MSP) t A;C. (SP) - 1 tSP (MSP) tA;D. 以上都不對。14. 指令寄存器的位數(shù)取決于 A. 器的容量；B. 指令字長；C. 機器字長；D. 存儲字長。15. 在控制器的控制方式中，機器周期內(nèi)的時鐘周期個數(shù)可以不相同，這屬于A. 同步控制；B. 異步控制；C. 聯(lián)合控制；D. 人工控制。16. 下列敘述中是正確的。A. 控制器產(chǎn)生的所有控制信號稱為微指令；B. 微程序控制器比硬連線控制器更加靈活；C. 微處理器的程序稱為微程序；D. 指令就是微指令。中的譯碼器主要用于。A. 地址譯碼；B. 指令譯碼；C. 選擇多路數(shù)據(jù)至ALU；D. 數(shù)據(jù)譯

5、碼。18. 直接尋址的無條件轉移指令功能是將指令中的地址碼送入B. 地址寄存器；C. 累加器；。19. 通道程序是由 組成。O指令；B. 通道控制字（或稱通道指令）；C. 通道狀態(tài)字；D. 微程序。20. 在磁盤和磁帶兩種磁表面器中，存取時間與存儲單元的物理位置有關，按存儲方式分，。A. 二者都是串行存??；B. 磁盤是部分串行存取，磁帶是串行存取；C. 磁帶是部分串行存取，磁盤是串行存?。籇. 二者都是并行存取。二、填空題（共20分，每題1分）1. 完成一條指令一般分為A 周期和B 周期，前者完成 C 操作，后者完成D操作。2常見的數(shù)據(jù)傳送類指令的功能可實現(xiàn)A和B之間，或 C和D之間的數(shù)據(jù)傳送

6、。3微指令格式可分為 A型和B型兩類，其中C型微指令用較長的微程序結構換取較短的微指令結構。4. 在Cache-主存的地址映象中，A 靈活性強，B 成本最高。5若采用硬件向量法形成中斷服務程序的入口地址，則CPU在中斷周期需完成A、B和C操作。6.某小數(shù)定點機，字長 8位（含1位符號位），當機器數(shù)分別采用原碼、補碼和反碼時， 其對應的真值范圍分別是A、B、C（均用十進制表示）。三、名詞解釋（共10分，每題2分）1.時鐘周期2刷新3. 總線仲裁4. 機器指令5. 超流水線四、計算題（5分）設浮點數(shù)字長為32位，欲表示坊萬的十進制數(shù)，在保證數(shù)的最大精度條件下，除階符、數(shù)符各取1位外，階碼和尾數(shù)各取

7、幾位 ？按這樣分配，該浮點數(shù)溢出的條件是什么？五、簡答題（共15分）1.在計算機中，原碼和反碼不能表示-1。”這種說法是否正確，為什么 ？（2分）2除了采用高速芯片外，分別指出器、運算器、控制器和I/O系統(tǒng)各自可采用什么方法提高機器速度，各舉一例簡要說明。（4分）3異步通信與同步通信的主要區(qū)別是什么，說明通信雙方如何聯(lián)絡。（4分）4在DMA方式中，CPU和DMA接口分時使用主存有幾種方法 ？簡要說明之。（5分）六、問答題（共20分）1已知帶返轉指令的含義如下圖所示，寫出機器在完成帶返轉指令時，取指階段和執(zhí)行階段所需的全部微操作命令及節(jié)拍安排。如果采用微程序控制，需增加哪些微操作命令？（8分）2

8、. （6分）（指令系統(tǒng)3）條雙字長的取數(shù)指令（LDA）存于器的100和101單元，其中第一個 字為操作碼和尋址特征 M，第二個字為形式地址。假設PC當前值為100，變址寄存器XR的 內(nèi)容為100，基址寄存器的內(nèi)容為200，存儲器各單元的內(nèi)容如下圖所示。寫出在下列尋址方式中，取數(shù)指令執(zhí)行結束后，累加器 AC的內(nèi)容。3. （6分）設某機有四個中斷源A、B、C、D，其硬件排隊優(yōu)先次序為A > B > C > D，現(xiàn)要求將中斷處理次序改為D>A> C> B 。（1）寫出每個中斷源對應的屏蔽字。(2)按下圖時間軸給出的四個中斷源的請求時刻, 畫出CPU執(zhí)行程序的軌跡。

9、設每個中斷源的中斷服務程序時間均為七、設計題(10分)設CPU共有16根地址線和8根數(shù)據(jù)線，并用作訪存控制信號,)。設要求:作讀寫命令信號(高電平讀，低電平寫計一個容量為32KB，地址范圍為0000H7FFFH，且采用低位交叉編址的四體并行器。(1)采用下圖所列芯片，詳細畫出CPU和存儲芯片的連接圖。、選擇題（共20分，每題1分）二、填空題（共20分，每空1分）取指B.執(zhí)行C.取指令和分析指令D.執(zhí)行指令.寄存器B.寄存器C.寄存器D.器垂直B.水平C.垂直.全相聯(lián)映象B.全相聯(lián)映象.保護程序斷點B.硬件關中斷C.向量地址送至PC+127/128+127/128三、名詞解釋（共10分，每題2分

10、）1時鐘周期答：時鐘周期：節(jié)拍，時鐘頻率的倒數(shù)，機器基本操作的最小單位。2刷新答：動態(tài)RAM 靠電容電荷原理存儲信息，電容上的電荷要放電，信息即丟失。為了維持所存信息，需在一定時間(2ms )內(nèi)，將所存信息讀出再重新寫入 (恢復)，這一過程稱作刷 新，刷新是一行一行進行的，由CPU自動完成。3總線仲裁答：總線仲裁即總線判優(yōu)，主要解決在多個主設備申請占用總線時，由總線控制器仲裁出優(yōu)先級別最高的設備，允許其占用總線。4機器指令答：機器指令由0、1代碼組成，能被機器直接識別。機器指令可由有序微指令組成的 微程序來解釋，微指令也是由0、1代碼組成，也能被機器直接識別。5超流水線答：超流水線(Super

11、 pipe lining)技術是將一些流水線寄存器插入到流水線段中，好比將 流水線再分道，提高了原來流水線的速度，在一個時鐘周期內(nèi)一個功能部件被使用多次。四、計算題(5分)答： 因為2的16次方 =65536則坊 萬的十進制數(shù)需16位二進制數(shù)表示。對于尾數(shù)為16位的浮點數(shù)，因16需用5位二進制數(shù)表示，即(16)十=(10000)二，故 除階符外，階碼至少取5位。為了保證數(shù)的最大精度，最終階碼取5位，尾數(shù)取32 -1- 1 -5 =25 位。按這樣分配，當階碼大于 +31時，浮點數(shù)溢出，需中斷處理。五、簡答題（共15分）1.（2分）答：在計算機中，原碼和反碼不能表示-1?！边@種說法是錯誤的。因為

12、對于整數(shù)而言，這種說法不成立。假設機器字長為8位（含1位符號位），在整數(shù)定點機中，-1原=1,0000001 ?-1補=1,1111111 ?-1反=1,1111110。在小數(shù)定+機中，-1的原碼和反碼不 能表示，而-1補=。2答：器：采用多體交叉存儲器（1分）運算器：采用快速進位鏈（1分）控制器：采用指令流水（1分）I/O系統(tǒng)：采用 DMA方式（1分）3.答：（4分）同步通信和異步通信的主要區(qū)別是前者有公共時鐘，總線上的所有設備按統(tǒng)一的時序，統(tǒng)一的傳輸周期進行信息傳輸，通信雙方按約定好的時序聯(lián)絡。后者沒有公共時鐘，沒有固定的傳輸周期，采用應答方式通信，具體的聯(lián)絡方式有不互鎖、半互鎖和全互鎖三

13、種。不互鎖方式通信雙方?jīng)]有相互制約關系；半互鎖方式通信雙方有簡單的制約關系；全互鎖方式通信雙方有完全的制約關系。其中全互鎖通信可靠性最高。4答：（5分）（1）停止CPU訪問主存。這種方法 DMA在傳送一批數(shù)據(jù)時，獨占主存， CPU放棄了 地址線、數(shù)據(jù)線和有關控制線的使用權。在一批數(shù)據(jù)傳送完畢后，DMA 接口才把總線的控制權交回給CPU。顯然，這種方法在 DMA傳送過程中，CPU基本處于不工作狀態(tài)或保持原狀態(tài)。周期挪用。這種方法CPU按程序的要求訪問主存，一旦I/O設備有DMA請求，則由I/O設備挪用一個存取周期。此時CPU可完成自身的操作，但要停止訪存。顯然這種方法既實現(xiàn)了 I/O傳送，又較好

14、地發(fā)揮了主存和CPU的效率，是一種廣泛采用的方法。（3）DMA與CPU交替訪存。這種方法適合于CPU的工作周期比主存的存取周期長的情況。如CPU的工作周期大于主存周期的兩倍，則每個CPU周期的上半周期專供 DMA 接口訪存，下半周期專供 CPU訪存。這種交替訪問方式可使DMA傳送和CPU工作效率最高，但相應的硬件邏輯更復雜。六、問答題（共20分）1.（8分）答取指階段TO PC MAR , R （1 分）T1 M（MAR） tMDR , （PC） + 1 PC （1 分）T2 MDTIR , OP（IR） tid （1 分）由圖可見，帶返轉指令執(zhí)行階段需完成將返回地址M+1，存入指令的地址碼字

15、段 K所指示的單元中，從 K+1號單元開始才是子程序的真正內(nèi)容，故執(zhí)行階段的微操作命令及節(jié) 拍安排為：TO Ad（IR） t MAR , 1tw （1 分）T1 PCt MDR （1 分）T2 MDTM（MAR） , Ad（IR） + 1 tpc （1 分）如果采用微程序控制，需增加給出下條微指令地址的命令，即Ad（CMDR） CMAR （1分）OP（IR） t微地址形成部件tCMAR （1 分）（1）800 （1 分）300 （1分）600 （1分）（4 ）500 （1 分）700 （1分）200 （1分）3答：（4分）（1）在中斷處理次序改為 D > A > C > B后，每個中斷源新的屏