計算機組成原理復習練習題和答案

1、考試題型：一、選擇題（20分）10個題.每題2分。二、判斷題（15分）15個題.每題1分。三、填空題（15分）15個題.每題1分。四、簡答題（20分）4個題.每題5分。五、計算題（12分）浮點數(shù)的加減運算。參考題型P271頁例題頁例題.P292頁習題。六、分析設計題（18分）指令格式的設計。參考題型P323頁例題頁習題。一、單項選擇題1 .在三種集中式總線控制中.（C）方式的優(yōu)先級別固定且響應時間最快A.鏈式查詢B.計數(shù)器定時查詢C.獨立請求2 .垂直型微指令的特點是C。A.微指令格式垂直表示B.控制信號經(jīng)過編碼產(chǎn)生C.采用微操作碼的地址映像中.若主存中的任意一塊均可映射到Cache內(nèi)的任意一

2、塊的位置上稱為（B）A.直接映像B.全相聯(lián)映像C.組相聯(lián)映像4 .浮點數(shù)加減中的對階是（A）A、將較小的一個階碼調(diào)整到與較大的一個階碼相同B、將被加數(shù)的階碼調(diào)整到與加數(shù)的階碼相同C、將較大的一個階碼調(diào)整到與較小的一個階碼相同D將加數(shù)的階碼調(diào)整到與被加數(shù)的階碼相同5 .磁盤存儲器的等待時間通常是指B。A.磁盤旋轉(zhuǎn)一周所需的時間B.磁盤旋轉(zhuǎn)半周所需的時間C.磁盤旋轉(zhuǎn)2/3周所需的時間6 .總線主設備指的是（C）A申請作為總線主設備的設備B、總線目標設備G可申請并能夠獲得總線使用權的設備D總線源設備7 .微程序控制器中.機器指令與微指令的關系是（B）A每一條機器指令由一條微指令來執(zhí)行B每一條機器指令

3、由一段用微指令編成的微程序來解釋執(zhí)行C一段機器指令組成的程序可由一條微指令來執(zhí)行D一條微指令由若干條機器指令組成8 .算術/邏輯運算單元74181ALU可完成CA16種算術運算功能8 16種邏輯運算功能C16種算術運算功能和16種邏輯運算功能D4位乘法運算和除法運算功能9 .系統(tǒng)總線中地址線的功能.下面哪項說法正確。DA.用于選擇主存單元地址B.用于選擇進行信息傳輸?shù)脑O備C.用于選擇外存地址D.用于指定主存和I/O設備接口電路的地址10.周期挪用（竊?。┓绞匠Ｓ糜贏中。A.直接存儲器存取方式的輸入輸出B.直接程序傳送方式的輸入輸出C.程序中斷方式的輸入輸出10.與輔存相比.主存的特點是A。A.

4、容量小.速度快.成本高B.容量小.速度快.成本低C.容量大.速度快.成本高10.計算機操作的最小單位時間是AA.時鐘周期B.指令周期C.CPU周期11 .計算機經(jīng)歷了從器件角度劃分的四代發(fā)展歷程.但從系統(tǒng)結構上來看.至今絕大多數(shù)計算機仍屬于_D_型計算機。A.實時處理B.智能化C.并行D.馮.諾依曼12 .計算機中有關ALU的描述.D是正確的。A、只做算術運算.不做邏輯運算R只做加法C、能存放運算結果D能做算術運算和邏輯運算13 .主機與設備傳送數(shù)據(jù)時.采用A.主機與設備是用行工作的。A.程序查詢方式B.中斷方式C.DMA方式D、以上都不對14. 中央處理器是指D。A.運算器B.控制器C.運算

5、器和控制器存儲器D.運算器和控制器15. RISC是A的簡稱。A.精簡指令系統(tǒng)計算機C.復雜指令計算機B.大規(guī)模集成電路D.超大規(guī)模集成電路16. 一個16Kx32位的存儲器.其地址線的位數(shù)是B,A16；B14；C4；D1017與輔存相比.主存的特點是A。A.容量小.速度快.成本高B.容量小.速度快.成本低C.容量大.速度快.成本高D容量小.速度慢.成本低18相對尋址方式中.操作數(shù)的有效地址是_B_。A.基址寄存器內(nèi)容加上形式地址（位移量）；B.程序計數(shù)器內(nèi)容加上形式地址；C.變址寄存器內(nèi)容加上形式地址；D以上都不對二、判斷題1 .在浮點加法運算中.對階是將加數(shù)的階碼調(diào)整到與被加數(shù)相同.而且階

6、碼相同就行.不用考慮對小階還是對大階。X2 .計算機唯一能直接執(zhí)行的語言是機器語言。V3 .連接到總線上的多個器件在某一時間段內(nèi)允許多個器件向總線上發(fā)送信息.只允許一個器件接收信息。x4 .微程序控制器的控制存儲器CM1可以采用RA喊現(xiàn)。X5 .組合邏輯控制器的特點是執(zhí)行指令速度快.但是不便于指令功能的修改和擴展。V6 .指令和數(shù)據(jù)都存于存儲器中.計算機是通過它們在存儲器中的位置來區(qū)分。7 .優(yōu)盤、數(shù)碼相機、智能手機都可看作計算機的輸入輸出設備。V8 .在中斷控制系統(tǒng)中.中斷標志觸發(fā)器是用于提出中斷請求的。X9 .CPlft部的寄存器IR、MARMD序口PC.只有PC對用戶是可見的。V10 .

7、機器字長是指CPU-次能處理數(shù)據(jù)的位數(shù).74LS181ALU-次能處理8位的數(shù)據(jù)。X11 .8位原碼的取值范圍是一127+127。V12 .控制器所產(chǎn)生的所有控制信號稱為指令。X13 .在移碼編碼中.符號位0表小負數(shù).1表小正數(shù)。，14 .寄存器間接尋址方式中.操作數(shù)的有效地址存放在存儲器中。X15 .在四位的算術邏輯單元74181中各位中用的是先行進位的方法。V16 .RISC型計算機的指令系統(tǒng)要比CISC型計算機的指令系統(tǒng)復雜。X17 .一條機器指令的操作碼決定了該指令的執(zhí)行周期對應的微程序的首條微指令的地址。V18 .半導體RAMW息可t可寫.且斷電后仍能保持記憶。X19 .浮點數(shù)數(shù)的表

8、示范圍取決于尾數(shù)的位數(shù).精度取決于階碼的位數(shù)。x20 .只要運算器具有加法器和移位功能.再增加一些控制邏輯.計算機就能實現(xiàn)多種算術運算。V21 .計算機唯一能直接執(zhí)行的語言是高級語言。X22 .浮點數(shù)數(shù)的表示范圍取決于尾數(shù)的位數(shù).精度取決于階碼的位數(shù)。X23 .定點數(shù)的表示范圍有限.如果運算結果超出表示范圍.稱為溢出.。V24 .在原碼編碼中.符號位0表示負數(shù).1表示正數(shù)。X25 .計算機的指令越多.功能越強越好。X26 .當I/O設備提出中斷請求時.CPU會馬上做出響應。X27 .微程序控制器中.每一條機器指令由一段用微指令編成的微程序來解釋執(zhí)行。V28 .CPU方問存儲器的時間是由存儲器的

9、容量決定的.存儲器容量越大.訪問存儲器所需的時間越長。x29 .所有指令的指令周期都是相同的。X30 .相對尋址方式中.操作數(shù)的有效地址等于程序計數(shù)器內(nèi)容與偏移量之和31 .半導體RAMJ息可t可寫.且斷電后仍能保持記憶。X三、填空題1. 十進制數(shù)10的二進制形式是（1010）2. 設寄存器位數(shù)為8位.機器數(shù)采用補碼形式（含一位符號位）。對應于十進制數(shù)-2.寄存器內(nèi)容為（或FE）3. 指令周期常常由若干個（機器）周期組成.其中第一個周期用于取指令.后面的幾個周期用于執(zhí)行指令x8位的靜態(tài)Ram#儲器.其地址線有（11）根。5. 控制單元由于設計方法的不同可分為硬布線控制器和（微程序）控制器存儲器

10、和輸入輸入系統(tǒng)。數(shù)據(jù)總線 ） 和控制總線。）和高速緩存、輔助存儲器指令的地址 ）. 在時鐘脈沖的作用下. 完成對各功微操作 ） . 這是計算機硬件結6. 計算機硬件包括（CPU）、。7. 系統(tǒng)總線按傳輸?shù)男畔⒎N類分為地址總線、8. 存儲器的三級存儲系統(tǒng)是（主存9. 控制器中的程序計數(shù)器PC中存放的是（10. 操作控制器將指令分解為一系列控制信號能部件中的控制點的操作。這種操作稱為（構中最基本的操作。的含義是（直接存儲器訪問）.它主要用于連接高速外設,信息傳送以數(shù)據(jù)塊為單位傳送。12. 存儲（程序）并按地址順序執(zhí)行.這是馮諾依曼型計算機的工作原理的中文含義是（精簡指令集計算機）14. 主存儲器容

11、量通常以GB表示.其中1GB=（2人30）B15. CPUfg直接訪問（存儲器）和Cache.但不能直接訪問磁盤和光盤。16在用戶編程所用的各種語言中.與計算機本身最為密切的語言是（匯編）語言。17按連接部件不同.總線通常可分為片內(nèi)總線、（系統(tǒng)）總線和通信總線三種。18完成一條指令一般分為（取指）周期和執(zhí)行周期。19 .用1KX1位的存儲器芯片組成容量為16Kx8位存儲器共需（128）片。20 .半導體靜態(tài)RAMK據(jù)（觸發(fā)器）原理存儲信息。21 .RISC表示精簡指令集計算機.CISC表示（復雜指令集）計算機。22微指令格式可分為垂直型和水平型兩類.其中（水平）型微指令用較短的微程序結構換取較

12、長的微指令結構。23用（4）片74181可組成16位的ALU。24. I/O設備與主機交換信息的主要方式有程序查詢方式、中斷方式、（DMA方式）方式、I/O通道方式和I/O處理機方式。25. 設形式地址為A.則直接尋址方式中.操作數(shù)的有效地址為（A）。26. 一條指令中包含的信息有操作碼和（地址碼）。27. （中斷允許）觸發(fā)器用于開放或關閉中斷系統(tǒng)。28. 磁盤的傳輸率是磁盤的轉(zhuǎn)速與（磁道）容量的乘積。29在用戶編程所用的各種語言中.與計算機本身最為密切的語言是（匯編）語言。30 按傳送的信息的種類.系統(tǒng)總線通?？煞譃閿?shù)據(jù)總線、（地址）總線和控制總線三種。31 .用1KX8位的存儲器芯片組成容

13、量為16Kx8位存儲器共需（16）片。32用（4）片74181可組成16位的ALU。33. 控制器中的指令寄存器IR中存放的是（指令）硬布線 ）控34. 控制單元由于設計方法的不同可分為微程序控制器和（制器四、簡答題1.假設總線的時鐘頻率為100MHz總線的傳輸周期為4個時鐘周期.總線的寬度為32位.試求總線的數(shù)據(jù)傳輸率（MBpS。若想提高一倍數(shù)據(jù)傳輸率.可采取什么措施寬度=總線寬度/時鐘周期數(shù)8/1/100=800Mbps=100MBps措施：時鐘頻率提高一倍.寬度提高一倍2、什么是指令周期什么是機器周期什么是時鐘周期三者之間的關系如何指令周期：CPUS取出并執(zhí)行一條指令所需的全部時間機器周

14、期：通常用內(nèi)存中讀取一個指令字的最短時間來規(guī)定CPU周期。（也就是計算機完成一個基本操作所花費的時間）時鐘周期：處理操作的最基本單位。三者之間的關系：指令周期通常用若干個機器周期表示.而機器周期時間又包含有若干個時鐘周期。3 .簡述動態(tài)RAM勺存儲原理及其需要刷新的原因原理：靠電容存儲電荷的原理來存儲信息原因：由于存儲單元被訪問是隨機的.有可能某些存儲單元長期得不到訪問.不進行存儲器的讀/寫操作.其存儲單元內(nèi)的原信息將會慢慢消失。4 .設相對尋址的轉(zhuǎn)移指令占3個字節(jié).第一字節(jié)為操作碼.第二、三字節(jié)為相對轉(zhuǎn)移量（補碼表示）.而且數(shù)據(jù)在存儲器中采用以低字節(jié)地址為字地址的存放方式（即高位數(shù)據(jù)在高位地

15、址.低位數(shù)據(jù)放低位地址）.每當CPIM存儲器中取出一個字節(jié)時.即自動完成（PC）+1PG若PC當前值為300（十進制）.要求轉(zhuǎn)移到320（十進制）.則轉(zhuǎn)移指令的第二、三字節(jié)的機器代碼是什么（要求給出解答步驟）OPA（2字節(jié)）A（3字節(jié)）OP:PC=3012字節(jié)：3023字節(jié)：303E"320EA=(PC)+A320=303+AA=17=11(H)5 .什么是總線總線主要有哪些特性總線是鏈接多個部件的信息傳輸線.是各部件共享的傳輸介質(zhì)。特性：機械特性.電氣特性.功能特性.時間特性6 .DMRT式中的中斷請求和程序中斷方式中的中斷請求有何區(qū)別DMAJ式不需CPUFF預傳送操作，僅僅是開始和結尾借用CPUK點時間，其余不占用CPU®何資源。7 .中斷周期前和中斷周期后各是CPU勺什么工作周期中斷周期完成什么操作中斷周期前：執(zhí)行指令階段中斷周期后：取指令階段完成操作：關中斷.保存斷點和轉(zhuǎn)中斷服務程序入口8 .簡述主存與高速緩存的主要映射方式及其特點。直接映射：每個主存塊只與一個緩存塊相對應全相聯(lián)映射：允許主存中每一個塊映射到Cache中的任何一塊位置上組相聯(lián)映射：對直接映射和全相聯(lián)映射的一種折中9 .簡述存儲系統(tǒng)的三級存儲體系。主存：包括存儲體、各種邏輯部件及控制電路等。一個存儲單元可存儲一審二進制代碼高速緩存：CPIM