上午題--1計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)

1、2009.5 4分 （1） 是指按內(nèi)容訪問的存儲器。（1）A虛擬存儲器B相聯(lián)存儲器 C高速緩存（Cache） D隨機(jī)訪問存儲器試題解析：相聯(lián)存儲器（associative memory）也稱為按內(nèi)容訪問存儲器（content addressed memory），是一種不根據(jù)地址而是根據(jù)存儲內(nèi)容來進(jìn)行存取的存儲器。 參考答案：B 處理機(jī)主要由處理器、存儲器和總線組成。總線包括 （2） 。（2）A數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線B并行總線、串行總線、邏輯總線 C單工總線、雙工總線、外部總線D邏輯總線、物理總線、內(nèi)部總線試題解析：常識。參考答案：A 計(jì)算機(jī)中常采用原碼、反碼、補(bǔ)碼和移碼表示數(shù)據(jù)，其中，0

2、編碼相同的是 （3） 。（3）A原碼和補(bǔ)碼B反碼和補(bǔ)碼C補(bǔ)碼和移碼D原碼和移碼試題解析：常識。參考答案：C 某指令流水線由5段組成，第1、3、5段所需時間為t，第2、4段所需時間分別為3t、2t，如下圖所示，那么連續(xù)輸入n條指令時的吞吐率（單位時間內(nèi)執(zhí)行的指令個數(shù)）TP為 （4） 。試題解析：TP=指令總數(shù)執(zhí)行這些指令所需要的總時間。執(zhí)行這些指令所需要的總時間=（t+3t+t+2t+t）+3（n-1)t 參考答案：B2008.11 5分 計(jì)算機(jī)內(nèi)存一般分為靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)、代碼區(qū)、棧區(qū)和堆區(qū)，若某指令的操作數(shù)之一采用立即數(shù)尋址方式，則該操作數(shù)位于 （1） 。（1） A靜態(tài)數(shù)據(jù)區(qū)B代碼區(qū)C棧區(qū)D堆區(qū)試

3、題解析： 立即數(shù)尋址方式示例：mov ax, 0201 其匯編代碼為B8 01 02，顯然操作數(shù)是存儲在代碼區(qū)中的。 答案：B 計(jì)算機(jī)在進(jìn)行浮點(diǎn)數(shù)的相加（減）運(yùn)算之前先進(jìn)行對階操作，若x的階碼大于y的階碼，則應(yīng)將 （2） 。（2）Ax的階碼縮小至與y的階碼相同，且使x的尾數(shù)部分進(jìn)行算術(shù)左移。Bx的階碼縮小至與y的階碼相同，且使x的尾數(shù)部分進(jìn)行算術(shù)右移。Cy的階碼擴(kuò)大至與x的階碼相同，且使y的尾數(shù)部分進(jìn)行算術(shù)左移。Dy的階碼擴(kuò)大至與x的階碼相同，且使y的尾數(shù)部分進(jìn)行算術(shù)右移。試題解析： 為了減少誤差（保持精度），要將階碼值小的數(shù)的尾數(shù)右移。答案：D 在CPU中， （3） 可用于傳送和暫存用戶數(shù)據(jù)

4、，為ALU執(zhí)行算術(shù)邏輯運(yùn)算提供工作區(qū)。（3） A程序計(jì)數(shù)器B累加寄存器C程序狀態(tài)寄存器D地址寄存器試題解析：為了保證程序(在操作系統(tǒng)中理解為進(jìn)程)能夠連續(xù)地執(zhí)行下去，CPU必須具有某些手段來確定下一條指令的地址。而程序計(jì)數(shù)器正是起到這種作用，所以通常又稱為指令計(jì)數(shù)器。在程序開始執(zhí)行前，必須將它的起始地址，即程序的一條指令所在的內(nèi)存單元地址送入PC，因此程序計(jì)數(shù)器（PC）的內(nèi)容即是從內(nèi)存提取的第一條指令的地址。當(dāng)執(zhí)行指令時，CPU將自動修改PC的內(nèi)容，即每執(zhí)行一條指令PC增加一個量，這個量等于指令所含的字節(jié)數(shù)，以便使其保持的總是將要執(zhí)行的下一條指令的地址。狀態(tài)寄存器：用來標(biāo)識協(xié)處理器中指令執(zhí)行情

5、況的，它相當(dāng)于CPU中的標(biāo)志位寄存器。累加寄存器：主要用來保存操作數(shù)和運(yùn)算結(jié)果等信息，從而節(jié)省讀取操作數(shù)所需占用總線和訪問存儲器的時間。地址寄存器：可作為存儲器指針。 答案：B 關(guān)于在I/O設(shè)備與主機(jī)間交換數(shù)據(jù)的敘述， （4） 是錯誤的。（4）A中斷方式下，CPU需要執(zhí)行程序來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送任務(wù)。B中斷方式和DMA方式下，CPU與I/O設(shè)備都可同步工作。C中斷方式和DMA方式中，快速I/O設(shè)備更適合采用中斷方式傳遞數(shù)據(jù)。D若同時接到DMA請求和中斷請求，CPU優(yōu)先響應(yīng)DMA請求。試題解析： 快速I/O設(shè)備處理的數(shù)據(jù)量比較大，更適合采用DMA方式傳遞數(shù)據(jù)。 答案：C Cache用于存放主存數(shù)據(jù)的部

6、分拷貝，主存單元地址與Cache單元地址之間的轉(zhuǎn)換方式由 （5） 完成。（5） A硬件B軟件C用戶D程序員試題解析： 當(dāng)然是硬件啦。答案：A2008 5 4分 更為3分 內(nèi)存采用段式存儲管理有許多優(yōu)點(diǎn)，但 （1） 不是其優(yōu)點(diǎn)。（1）A分段是信息邏輯單位，用戶不可見B各段程序的修改互不影響C地址變換速度快、內(nèi)存碎片少D便于多道程序共享主存的某些段試題解析： 虛擬存儲器可以分為兩類：頁式和段式。頁式虛擬存儲器把空間劃分為大小相同的塊，稱為頁面。而段式虛擬存儲器則把空間劃分為可變長的塊，稱為段。頁面是對空間的機(jī)械劃分，而段則往往是按程序的邏輯意義進(jìn)行劃分。頁式存儲管理的優(yōu)點(diǎn)是頁表對程序員來說是透明的

7、，地址變換快，調(diào)入操作簡單；缺點(diǎn)是各頁不是程序的獨(dú)立模塊，不便于實(shí)現(xiàn)程序和數(shù)據(jù)的保護(hù)。段式存儲管理的優(yōu)點(diǎn)是消除了內(nèi)存零頭，易于實(shí)現(xiàn)存儲保護(hù)，便于程序動態(tài)裝配；缺點(diǎn)是調(diào)入操作復(fù)雜，地址變換速度慢于頁式存儲管理。 答案：C 現(xiàn)有四級指令流水線，分別完成取指、取作的時間依次為數(shù)、運(yùn)算、傳送結(jié)果四步操作。若完成上述操9ns、10ns、6ns、8ns。則流水線的操作周期應(yīng)設(shè)計(jì)為 （2） ns。（2） A6B8C9D10試題解析： 取最大的那個微指令時間作為流水線操作周期。 答案：D 內(nèi)存按字節(jié)編址，地址從90000H到CFFFFH，若用存儲容量為16K8bit器芯片構(gòu)成該內(nèi)存，至少需要的存儲 （3） 片

8、。（3） A2B4C8D16試題解析： （CFFFFH-90000H+1） / 16k = 40000H / 4000H = 10H = 16。 答案：D2007.11 4分 若某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由兩個部件串聯(lián)構(gòu)成，其中一個部件的失效率為710-6小時，若不考慮其他因素的影響，并要求計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的平均故障間隔時間為105小時，則另一個部件的失效率應(yīng)為 （1） 小時。（1） A210-5B310-5C410-6D310-6試題解析：串聯(lián)時，兩個部件其中一個壞了，系統(tǒng)就失效。 平均故障間隔時間MTBF=1/，是失效率。假設(shè)部件一的失效率為x，部件二的失效率為y，則串聯(lián)系統(tǒng)的總失效率z=(1-(1-x)(1

9、-y)?，F(xiàn)在已知1 / z = 105，x = 710-6，代入公式，得y = 310-6。 答案：D 若每一條指令都可以分解為取指、分析和執(zhí)行三步。已知取指時間t取指=4t，分析時間t分析=3t，執(zhí)行時間t執(zhí)行=5t。如果按串行方式執(zhí)行完100條指令需要 （2） t。如果按照流水方式執(zhí)行，執(zhí)行完100條指令需要 （3） t。（2）A1190B1195C1200D1205（3）A504B507C508D510試題解析： 串行執(zhí)行時，總執(zhí)行時間=100（t取指 + t分析 + t執(zhí)行）=10012t=1200t。流水執(zhí)行的情況可以參看下圖：連續(xù)兩條指令的執(zhí)行時間差為t執(zhí)行 = 5t，因此100條

10、指令的總執(zhí)行時間=（t取指 + t分析 + t執(zhí)行）+99t執(zhí)行= 507t。 答案：（2）C（3）B 若內(nèi)存地址區(qū)間為4000H43FFH，每個存儲單位可存儲16位二進(jìn)制數(shù)，該內(nèi)存區(qū)域由4片存儲器芯片構(gòu)成，則構(gòu)成該內(nèi)存所用的存儲器芯片的容量是 （4） 。（4） A51216bitB2568bitC25616bitD10248bit試題解析： 總存儲單位=（43FFH - 4000H + 1H）= 400H = 1024 （H代表16進(jìn)制） 每個存儲器芯片的容量為：1024 16 / 4 = 4096。由于每個存儲單位可存儲16位二進(jìn)制數(shù)，所以可以采用25616bit或者5128bit的芯片。

11、最好是前者，這樣系統(tǒng)控制比較簡單答案：C2007.5 4分 （1） 不屬于計(jì)算機(jī)控制器中的部件。（1）A指令寄存器IR B程序計(jì)數(shù)器PC C算術(shù)邏輯單元ALU D程序狀態(tài)字寄存器PSW試題解析： ALU屬于運(yùn)算器，不屬于控制器。 答案：C 在CPU與主存之間設(shè)置高速緩沖存儲器Cache，其目的是為了 （2） 。（2）A擴(kuò)大主存的存儲容量 B提高CPU對主存的訪問效率 C既擴(kuò)大主存容量又提高存取速度D提高外存儲器的速度試題解析： Cache是不具有擴(kuò)大主存容量功能的，更不可能提高外存的訪問速度。但Cache的訪問速度是在CPU和內(nèi)存之間，可以提高CPU對內(nèi)存的訪問效率。 答案：B 下面的描述中，

12、 （3） 不是RISC設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的設(shè)計(jì)原則。（3）A指令條數(shù)應(yīng)少一些 B尋址方式盡可能少 C采用變長指令，功能復(fù)雜的指令長度長而簡單指令長度短 D設(shè)計(jì)盡可能多的通用寄存器試題解析： CISC的特點(diǎn)是多采用變長指令，而RISC剛好相反。 答案：C 某系統(tǒng)的可靠性結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示。該系統(tǒng)由4個部件組成，其中2、3兩個部件并聯(lián)冗余，再與1、4部件串聯(lián)構(gòu)成。假設(shè)部件1、2、3的可靠度分別為0.90、0.70、0.70。若要求該系統(tǒng)的可靠度不低于0.75，則進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時，分配給部件4的可靠度至少應(yīng)為（4） 。（4）A B C D試題解析： 設(shè)某個部件的可靠性為Rx，在上圖的連接方式中，總體可靠性=R

13、1*(1-(1-R2)(1-R3)*R4。 答案：C2006.11 3分 更為4分 若內(nèi)存按字節(jié)編址，用存儲容量為32K X 8 比特的存儲器芯片構(gòu)成地址編號A0000H至DFFFFH的內(nèi)存空間，則至少需要 （1） 片。（1） A4 B6 C8 D10試題解析： DFFFFHA0000H=3FFFFH 218，32K=215，則至少需要芯片為218 /215=8。 答案：C 某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由下圖所示的部件構(gòu)成，假定每個部件的千小時可靠度R均為0.9，則該系統(tǒng)的千小時可靠度約為 （2） 。（2） A0.882 B0.951 C0.9 D0.99試題解析： 解法如下：將該系統(tǒng)分為左、中、右三個子系統(tǒng)

14、，其中中間子系統(tǒng)和右子系統(tǒng)的可靠度一樣，都為R2 =R3=1（1R）20.99，所以整個子系統(tǒng)的可靠度為R=R1 R2R3=0.90.990.990.88209。 答案：A 設(shè)指令由取指、分析、執(zhí)行3個子部件完成，每個子部件的工作周期均為t ，采用常規(guī)標(biāo)量單流水線處理機(jī)。若連續(xù)執(zhí)行10條指令，則共需時間 （3） t 。（3） A8 B10 C12 D14試題解析： 采用常規(guī)標(biāo)量單流水線處理機(jī)，連續(xù)執(zhí)行指令如下圖所示。執(zhí)行n條指令所用的時間為：T=(2n)t =(210)t=12t。 答案：C 某計(jì)算機(jī)的時鐘頻率為400MHz，測試該計(jì)算機(jī)程序使用4種類型的指令。每種指令的數(shù)量及所需指令時鐘數(shù)（

15、CPI）如下表所示，則該計(jì)算機(jī)的指令平均時鐘數(shù)約為 （4） 。指令類型指令數(shù)目（條）每條指令需時鐘數(shù)11600001230000232400044160008（4） A1.85 B1.93 C2.36 D3.75試題解析：由圖表可知：總指令數(shù)為160000+30000+24000+16000=230000；總時鐘數(shù)為160000+300002+240004+160008=444000；所以指令平均時鐘數(shù)為444000/230000=1.93。 答案：B2006.5 2分 高速緩存Cache與主存間采用全相聯(lián)的地址影像方式，高速緩存的容量為4MB，分為4塊，每塊1MB，主存容量為256MB，若主

16、存讀寫時間為30ns，高速緩存的讀寫時間為3ns，平均讀寫時間為3.27ns，則該高速緩存的命中率為 （1） %。若地址更換表如下所示，則主存地址為8888888H時，高速緩存地址為 （2） H。地址更換表（1）A90B95C97D99（2）A488888B388888C288888D188888試題解析： 設(shè)該高速緩存的命中率為x，則3x30（1x）=3.27，解得x=99%。主存容量為256MB，每塊1MB，則主存可以分為256/1=256=28塊，即塊號為8位，則主存地址的高8位是88H，對應(yīng)地址更換表，高速緩存地址為188888H。 答案：（1）D（2）D2005.11 5分 陣列處理

17、機(jī)屬于 （1） 計(jì)算機(jī)。（1） ASISD BSIMD CMISD DMIMD 試題解析：SISD（Single Instruction Single Datastream，單指令流單數(shù)據(jù)流）：單處理器計(jì)算機(jī)，對保存在單一存儲器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。SIMD（Single Instruction Multiple Datastream，單指令流多數(shù)據(jù)流）：同一條指令控制多個處理器的運(yùn)行。MISD（Multiple Instruction Single Datastream，多指令流單數(shù)據(jù)流）：單個數(shù)據(jù)流被傳送到一組處理器上，每個處理器執(zhí)行不同的指令序列。MIMD（Multiple Instruct

18、ion Multiple Datastream，多指令流多數(shù)據(jù)流）：其中每個處理器取用自己的指令并對自己的數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。按照指令流和數(shù)據(jù)流的分類法，并行處理機(jī)、陣列處理機(jī)、流水線處理機(jī)都屬于SIMD計(jì)算機(jī)，而多處理機(jī)屬于MIMD計(jì)算機(jī)。答案：B 采用 （2） 不能將多個處理機(jī)互連構(gòu)成多處理機(jī)系統(tǒng)。（2） ASTD 總線 B交叉開關(guān) CPCI 總線 DCentronic 總線 試題解析：Centronic 總線是用于打印機(jī)等外設(shè)與計(jì)算機(jī)連接，不能將多個處理機(jī)互聯(lián)構(gòu)成多處理機(jī)系統(tǒng)。答案：D 某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的可靠性結(jié)構(gòu)是如下圖所示的雙重串并聯(lián)結(jié)構(gòu)，若所構(gòu)成系統(tǒng)的每個部件的可靠度為 09 ，即 R=09

19、 ，則系統(tǒng)的可靠度為 （3） 。 （3） A0.9997 B0.9276 C0.9639 D0.6561 試題解析： 兩個部件串聯(lián)的可靠性R2=RR=0.81，再將兩組串聯(lián)部件并聯(lián)的可靠性是：1-(1-R2)(1-R2)=1-0.190.19=0.9639。 答案：C 若每一條指令都可以分解為取指、分析和執(zhí)行三步。已知取指時間t取指=5t，分析時間t分析=2t，執(zhí)行時間t執(zhí)行=5t。如果按順序方式從頭到尾執(zhí)行完 500 條指令需 （4） t。如果按照執(zhí)行k、分析k+1、取指k+2重疊的流水線方式執(zhí)行指令，從頭到尾執(zhí)行完 500 條指令需 （5） t。（4）A5590 B5595 C6000 D

20、6007 （5）A2492 B2500 C2510 D2515 試題解析： 順序執(zhí)行很簡單，500*（5+2+5）=6000t。重疊流水線方式參考下圖：執(zhí)行500條指令的時間=500*5+5+5=2510 答案：（4）C（5）C2005.5 8分 在計(jì)算機(jī)中，最適合進(jìn)行數(shù)字加減運(yùn)算的數(shù)字編碼是 （1） ，最適合表示浮點(diǎn)數(shù)階碼的數(shù)字編碼是 （2） （1）A原碼 B反碼 C補(bǔ)碼 D移碼（2）A原碼 B反碼 C補(bǔ)碼 D移碼試題解析： 補(bǔ)碼的加法和減法是相同的。 移碼的正數(shù)大于負(fù)數(shù)，比較方便于階碼的比較。答案：（1）C（2）D 如果主存容量為16M字節(jié)，且按字節(jié)編址，表示該主存地址至少應(yīng)需要 （3）

21、位。（3） A16B20 C24 D32試題解析： 16M=224。 答案：C 操作數(shù)所處的位置，可以決定指令的尋址方式。操作數(shù)包含在指令中，尋址方式 （4） ；操作數(shù)在寄存器中，尋址方式為 （5） ；操作數(shù)的地址在寄存器中，尋址方式為 （6） 。（4）A立即尋址 B直接尋址 C寄存器尋址 D寄存器間接尋址（5）A立即尋址 B相對尋址 C寄存器尋址 D寄存器間接尋址（6）A相對尋址 B直接尋址 C寄存器尋址 D寄存器間接尋址試題解析： 操作數(shù)作為指令的一部分而直接寫在指令中，這種尋址方式稱為立即數(shù)尋址方式。指令所要的操作數(shù)已存儲在某寄存器中，或把目標(biāo)操作數(shù)存入寄存器，把在指令中指出所使用寄存器

22、的尋址方式稱為寄存器尋址方式。 操作數(shù)在存儲器中，操作數(shù)的有效地址用SI、DI、BX和BP四個寄存器之一來指定，稱這種尋址方式為寄存器間接尋址方式。 指令所要的操作數(shù)存放在內(nèi)存中，在指令中直接給出該操作數(shù)的有效地址，這種尋址方式為直接尋址方式。 答案：（4）A（5）C（6）D 兩個部件的可靠度R均為0.8，由這兩個部件串聯(lián)構(gòu)成的系統(tǒng)的可靠度為 （7） ；由這兩個部件并聯(lián)構(gòu)成的系統(tǒng)的可靠度為 （8） 。（7）A0.80 B0.64 C0.90 D0.96 （8）A0.80 B0.64 C0.90 D0.96試題解析：串聯(lián)的可靠度=R*R=0.64。并行的可靠度=1-(1-R)(1-R)=1-0.04=0.96 答案：（7）B（8）D2004.11 6分 更為8分內(nèi)存按字節(jié)編址，地址從A4000H到CBFFFH，共有 （1） 個字節(jié)。若用存儲容量為32K8bit的存儲芯片構(gòu)成該內(nèi)存，至少需要 （2） 片。（1）A80KB96KC160KD192K（2）A2B5C8D10試題解析：CBFFFH - A4000H + 1 = 28000H = 160K。160K / 32K = 5。答案：（1）C（2）B 中斷響應(yīng)時間是指 （3） 。（3）A從中斷處理開始到中斷處理結(jié)束所用的時間B從發(fā)出中斷請求到中斷處理結(jié)束所用的時間C從發(fā)出中斷請求到進(jìn)入中斷處理所用的時間D從中斷處理結(jié)束到再次中