计算机组成原理复习题.docx

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计算机组成原理复习题

计算机组成与结构复习题（0）

一、选择题

1.对计算机的产生有重要影响的是______。

A）牛顿维纳图灵

B）莱布尼兹布尔图灵

C）巴贝奇维纳麦克斯韦

D）莱布尼兹布尔克雷

2.定点16位字长的字，采用2的补码形式表示时，一个字所能表示的整数范围是______。

A）-215─215-1B）-215-1─215-1C）-215+1─215D）-215─215

3.已知X<0且[X]原=X0.X1X2…Xn，则[X]补可通过______求得。

A）各位求反，末位加1B）求补C）除X0外各位求反末位加1D）[X]反-1

4.运算器虽有许多部件组成，但核心部件是______。

A）数据总线B）算术逻辑运算单元C）多路开关D）累加寄存器

5.十进制数-0.75的IEEE754单精度格式表示成十六进制为_______________。

A）3F200000HB）BE200000HC）BF400000HD）BE400000

6.在8位定点机中，设寄存器内容为10000000，若它的数值等于-128，则它采用的数据表示为___________________。

A）原码B）补码C）反码D）移码

7.请从下面浮点数的描述中选出描述正确的句子____________。

A）浮点运算器可用两个松散连接的定点运算部件——阶码部件和尾数部件实现

B）阶码部件可实现加、减、乘、除四种运算

C）阶码部件只实现阶码相加、相减和比较运算

D）尾数部件只进行乘法和除法运算

8.冯·诺依曼机工作的基本方式的特点是______。

A）多指令流单数据流

B）按地址访问并顺序执行指令

C）堆栈操作

D）存贮器按内容选择地址

9.在机器数______中，零的表示形式是唯一的。

A）原码B补码C移码D反码

10.在定点二进制运算器中，减法运算一般通过______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）原码运算的十进制加法器

D）补码运算的二进制加法器

11.按其数据流的传递过程和控制节拍来看，阵列乘法器可认为是______。

A）全串行运算的乘法器

B）全并行运算的乘法器

C）串—并行运算的乘法器

D）并—串型运算的乘法器

12.完整的计算机应包括______。

A）运算器、存储器、控制器；

B）外部设备和主机；

C）主机和实用程序；

D）配套的硬件设备和软件系统；

13.至今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是______。

A）节约元件；B）运算速度快；C）物理器件的性能决定；D）信息处理方便；

14.定点运算器中，无论采用双符号位还是单符号位，必须有______，它一般用______来实现。

A）译码电路，与非门；

B）编码电路，或非门；

C）溢出判断电路，异或门；

D）移位电路，与或非门；

15.以下四种类型的半导体存储器中，以传输同样多的字为比较条件，则读出数据传输率最高的是______。

A）DRAMB）SRAMC）闪速存储器D）EPROM

16.假定下列字符码中有奇偶校验位，但没有数据错误，采用偶校验的字符码是______。

A）11001011B）11000001C）11010110D）11001001

17.浮点数的表示范围和精度取决于__________。

A）阶码的位数和尾数的位数

B）阶码采用的编码和尾数采用的编码

C）阶码采用的编码和尾数采用的位数

D）阶码采用的位数和尾数采用的编码

18.算术/逻辑运算单元74181ALU可完成

A）16种算术运算功能

B）16种逻辑运算功能

C）16种算术运算和16种逻辑运算功能

D）4位乘法运算和除法运算功能

19.存储器是计算机系统的记忆设备，它主要用来________。

A）存放数据

B）存放程序

C）存放数据和程序

D）存放微程序

20.存储周期是指__________。

A）存储器的读出时间

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

21.下列元件中存取速度最快的是________。

A）CacheB）寄存器C）内存D）外存

22.下列说法正确的是_________。

A）半导体RAM信息可读可写，切断电后仍能保持记忆

B）半导体RAM属挥发性存储器，而静态的RAM存储信息是非挥发性的

C）静态的RAM、动态RAM存储信息是挥发性的，断电后存储信息将消失

D）ROM不用刷新，且集成度比动态RAM高，断电后存储的信息将消失

23.在有关存储保护中，不准在用户程序中使用“设置系统状态”等指令，此类指令是___指令。

A）特权指令

B）特殊指令

C）上、下界

D）系统

24.若十进制数为132.75，则相应的十六进制数为（）。

A）21.3    B）84.c    C）24.6    D）84.6

二、填空题

1.按IEEE754标准，一个浮点数由A.______、B.______、C.______三个域组成。

2.寻址方式按操作数的物理位置不同，多使用A.______型和B.______型，前者比后者执行速度快。

3.堆栈是一种特殊的A.______寻址方式，它采用B.______原理。

按构造不同，分为寄存器堆栈和C.______堆栈。

4.当今的CPU芯片除了包括定点运算器和控制器外，还包括A.______、B.______、运算器和C.______管理等部件。

5.奔腾CPU中L2级cache的内容是A.______的子集，而B.______内容又是L2级cache的子集。

6.闪速存储器特别适合于A.______微型计算机系统，被誉为B.______而成为代替磁盘的一种理想工具。

7.4.主存储器的性能指标主要是A.______、B.______、存储周期和存储器带宽。

8.存储A.______并按B.______顺序执行,这是冯•诺依曼型计算机的工作原理。

9.一个定点数由A.______和B.______两部分组成。

10.CPU能直接访问A.______和B.______,但不能直接访问磁盘和光盘。

11.RISC机器一定是A._______CPU，但后者不一定是RISC机器,奔腾机属于B.______机器。

12.双端口存储器和多模块交叉存储器属于A.______存储器结构。

前者采用B.______技术，后者采用C.______技术。

13.存储器和CPU连接时，要完成A.______的连接；B.______的连接和C.______的连接，方能正常工作。

14.计算机系统中采用的并行性技术途径有A______B______C______和资源共享。

15.移码表示法主要用于表示浮点数的A.______码，以利于比较两个B.______的大小和进行C.______操作。

16.广泛使用的A.______和B.______都是半导体随机读写存储器，它们共同的缺点是C.______。

17.形成指令寻址的方式，称为指令寻址方式，有顺序寻址和A.______寻址两种，使用B.______来跟踪。

18.若浮点数格式中介码的基数已定，尾数用规格化表示，浮点数的表示范围取决于A______的位数，精度取决于B______的位数。

19.数的真值变成机器码可采用A.______表示法，B.______表示法，C.______表示法，移码表示法。

20..对存储器的要求是A.______，B.______，C.______。

为了解决这三方面的矛盾计算机采用多级存储体系结构。

三、

问答题

1.主存储器的性能指标有哪些？

含义是什么？

2.什么是CISC？

CISC指令系统的特点是什么？

3.指令和数据均存放在内存中，CPU如何从时间和空间上区分它们是指令还是数据？

4.简述CPU的主要功能。

5.什么是存储保护？

通常采用什么方法？

6.什么是RISC？

RISC指令系统的特点是什么？

7.若浮点数X的二进制存储格式为（41360000）16，求其32位浮点数的十进制值。

8.用时空图法证明流水CPU比非流水CPU具有更高的吞吐率。

9.浮点数格式如下：

1位阶符，6位阶码，1位数符，8位尾数，请写出浮点数所能表示的范围（只考虑正数值）。

10.指令流水线中，n表示连续输入的指令总数，k表示流水线的过程段数目，Δt表示时钟周期。

说明以下三个表达式的物理概念。

P=

S=

E=

11.设有一个具有20位地址和32位字长的存储器，问：

A）该存储器能存储多少个字节的信息？

B）如果用512k×8位的SRAM组成，需多少片？

C）需要多少位地址作芯片选择？

12.比较水平微指令和垂直微指令的优缺点。

13.举出CPU中6个主要寄存器的名称及功能。

14.画出微程序控制器组成框图，说明各部分功能。

15.已知x=+13,y=-11，用原码阵列乘法器求x·y=？

并用十进制数乘法验证。

16.设存储器容量为32字，字长64位，模块数m=4，分别用顺序方式和交叉方式进行组织。

存储周期T=200ns,数据总线带宽为64位，总线传送周期τ=50ns。

问顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少？

17.下表列出pentium机的9种寻址方式名称及有关说明，请写出对应寻址方式有效地址E的计算方法。

序号

寻址方式名称

说明

（1）

立即

操作数在指令中

（2）

寄存器

操作数在某寄存器中，指令给出寄存器号

（3）

直接

Disp为偏移量

（4）

基值

B为基值寄存器

（5）

基值+偏移量

（6）

比例变址+偏移量

I为变址寄存器，S为比例因子

（7）

基值+变址+偏移量

（8）

基值+比例变址+偏移量

（9）

相对

PC为程序计算器

18.设x=-15,y=-13,数据用补码输入，用带求补器的原码阵列乘法器求乘积x×y=?

并用十进制数乘法进行验证。

19.图1所示的CPU逻辑框图中，有两条独立的总线和两个独立的存储器。

已知指令存储器IM最大容量为16384字（字长18位），数据存储器DM最大容量是65536字（字长16位）。

各寄存器均有“打入”（Rin）“送出”（Rout）控制命令，但图A1.2中未标出。

（1）指出下列寄存器的位数：

程序计数器PC，指令寄存器IR，累加器AC0、AC1，通用寄存器R0～R3，指令存储器地址寄存器IAR,，指令存储器数据存储器IDR，数据存储器地址寄存器DAR，数据存储器数据寄存器DDR。

（2）设机器指令格式为

1713120

OP

X

（3）加法指令可写为“ADDX（Ri）”,其功能是（AC0）+（（Ri）+X）→AC1,其中（（Ri）+X）部分通过寻址方式指向数据存储器DM。

现取Ri为R1。

画出ADD指令的指令周期流程图，写明“数据通路”和相应的微操作控制信号。

20.某机主要功能部件如图1所示，其中Ｍ为主存，MBR为主存数据寄存器，MAR为主存地址寄存器，IR为指令寄存器，PC为程序计数器，Ｒ0~~Ｒ3为通用寄存器，Ｃ,Ｄ为暂存器。

（1）请补充各部件之间的主要联结线，并注明数据流动方向

（2）画出“ＡＤＤ（Ｒ1），（Ｒ2）＋”指令周期流程图。

该指令的含义是进行求和运算，源操作数地址在Ｒ1中，目标操作数寻址方式为自増型寄存器间接寻址方式（先取地址后加１）。

计算机组成与结构复习题

（1）

一、选择题

1.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是——。

A）实现存贮程序和程序控制

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

2.零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址，因此它的操作数来自_______

A）立即数和栈顶

B）栈顶和次栈顶

C）寄存器和栈顶

D）寄存器和内存单元．

3.单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个数常需采用____________。

A）堆栈寻址方式；

B）立即寻址方式；

C）隐含寻址方式；

D）间接寻址方式．

4.寄存器间接寻址方式中，操作数处在_______。

A）通用寄存器；

B）主存单元；

C）程序计效器：

D）堆栈．

5.变址寻址方式中，操作数存放的有效地址等于_______。

A）基值寄存器内存加上形式地址（位移量）；

B）堆栈指示器内容加上形式地址；

C）变址寄存器内容加上形式地址；

D）程序计数器内容加上形式地址．

6.堆栈寻址方式中，设A为累加器，SP为堆栈指示器，Msp为SP指示的栈顶单元，如果进栈操作的动作是：

（A）->Msp，（SP）-l->SP，那么出栈操作的动作应为___________。

A）（Msp）->A，（SP）+1->SP；

B）（SP）+1->SP，（Msp）->A；

C）（SP）-SP，（Msp）->A；

D）（Msp）->A，（SP）-1->SP；

7.运算型指令的寻址与转移型指令的寻址不同点在于_____________。

A）前者取操作数，后者决定程序转移地址；

B）后者取操作数，前者决定程序转移地址；

C）前者是短指令，后者是长指令；

D）前者是长指令，后者是短指令．

8.扩展操作码是_______。

A）操作码字段外辅助操作字段的代码；

B）操作码字段中用来进行指令分类的代码；

C）指令格式中不同字段设置的操作码；

D）一种指令优化技术，即让操作码的长度随地址数的减少而增加，不同地址数指令可以具有不同的操作码长度．

9.算术右移指令执行的操作是________。

A）符号位填0，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位；

B）符号位不变，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位；

C）进位标志位移至符号位，顺次右移1位，最低位移至进位标志位；

D）符号位填1，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位．

10.程序控制类指令的功能是_______

A）进行算术运算和逻辑运算；

B）进行主存与CPU之间的数据传送；

C）进行CPU和I／O设备之间的数据传送；

D）改变程序执行的顺序．

11.采用基址寻址可扩大寻址范围，且________。

A）基址寄存器内容由用户确定，在程序执行过程中不可变；

B）基址寄存器内容由用户确定，在程序执行过程中可变；

C）基址寄存器内容由操作系统确定，在程序执行过程中不可变；

D）基址寄存器内容由操作系统确定，在程序执行过程中可变；

12.变址寻址和基址寻址的有效地址形成方式类似，但是________。

A）变址寄存器的内容在程序执行过程中是不可变的；

B）在程序执行过程中，变址寄存器和基址寄存器和内容都是可变的；

C）在程序执行过程中，变址寄存器和基址寄存器和内容都是不可变的；

D）在程序执行过程中，基址寄存器的内容不可变，变址寄存器中的内容可变。

13.设变址寄存器为X,形式地址为D，某机具有先变址再间址的寻址方式，则这种寻址方式的有效地址为____________。

A）EA＝（（X）+D）;

B）EA＝（（X）+（D））;

C）EA＝（X）+D；

D）EA＝（X）+（D）.

14.设变址寄存器为X，形式地址为D，某机具有先间址后变址的寻址方式，则这种寻址方式的有效地址为_____________。

A）EA＝（（X）+D）;

B）EA＝（（X）+（D））;

C）EA＝（X）+D；

D）EA＝（X）+（D）.（D）间接寻址

15.设相对寻址的转移指令占两个字节，第一字节是操作码，第二字节是相对位移量（用补码表示），若CPU每当从存储器取出一个字节时，即自动完成（PC）+l->PC，设当前PC的内容为2000H，要求转移到2008H地址，则该转移指令第二字节的内容应为_____。

A）08H

B）06H

C）0AH

D）2008H

16.设相对寻址的转移指令占两个字节，第一字节是操作码，第二字节是相对位移量（用补码表示），若CPU每当从存储器取出一个字节时，即自动完成（PC）+l->PC，设当前PC的内容为2009H，要求转移到2000H地址，则该转移指令第二字节的内容应为_____。

A）F5H

B）F7H

C）09H

D）2009H

17.设相对寻址的转移指令占两个字节，第一字节是操作码第二字节是相对位移量（可正可负），则转移的地址范围是______。

A）254

B）255

C）256

D）257

18.直接、间接、立即三种寻址方式指令的执行速度，由快至慢的排序是______。

A）直接、立即、间接；

B）直接、间接、立即；

C）立即、直接、间接；

D）间接、直接、立即

19.下列叙述中，错误的叙述是_____。

A）为了减少指令数目，RISC机没有乘除指令和浮点运算指令；

B）为了降低指令的复杂程度，RISC只有较少的寻址方式；

C）RISC机的算术逻辑运算类指令的操作数都在通用寄存器中；

D）RISC采用硬布线控制。

20.下列叙述中，________是导致CISC机指令系统越来越复杂的原因之一。

A）CISC采用了流水线结构；

B）CISC采用了微程序控制技术；

C）CISC增加了浮点数运算部件；

D）系列机向上兼容。

二、填空题

1.指令字中的地址码字段（形式地址）有不同的含意，它是通过___A___来体现的，因为通过某种方式的变换，可以得出___B___地址。

常用的指令格式有____C___、___D____、_____E______三种。

2.寄存器直接寻址操作数在____A_____，寄存器间接寻址操作数在____B_____，所以执行指令的速度前者比后者_____C______。

3.变址寻址和基址寻址的区别是：

基址寻址中基址寄存器提供____A______，指令的地址码字段提供______B______。

而变址寻址中变址寄存器提供_____C______，指令的地址码字段提供______D_____。

4.指令寻址的基本方式有两种，一种是_____A_____寻址方式，其指令地址由____B_____给出．另一种是______C______寻址方式，其指令地址由____D_____给出。

5.条件转移、无条件转移、转子指令、返主指令、中断返回指令都属____A_____类指令，这类指令在指令格式中所表示的地址不是_____B_____的地址，而是_____C______的地址。

6.设指令字长等于存储字长，均为24位，如果指令系统可完成108种操作，且具有直接、间接（一次间址）、变址、基址、相对、立即等寻址方式，则在保证最大范围内直接寻址的前提下，指令字中操作码占_____A_______位，寻址特征位占______B______位，可直接寻址的范围是______C_______，—次间址的范围是______D________。

7.RISC的英文全名是_________________________________A______________________，它的中文含义是__________________B_____________________，CISC的英文全名是____________________C_______________，它的中文含意是___________D______。

8.RISC指令系统选取使用频率最高的一些_______A_______指令和很有用但不复杂的指令，其指令长度______B_______，指令格式种类________C_______，寻址方式种类_____D______，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，且大部分指令在___________E____________时间内完成。

三、问答题

1.什么是指令字长?

什么是存储字长?

什么是机器字长?

2.若机器采用三地址格式访存指令，试问完成一条加法指令共需访问几次存储器?

若该机共能完成54种操作，操作数可在1K地址范围内寻址，试画出该机器的指令格式。

3.某机指令格式如下图所示：

I

74

3

20

图中I为寻址特征位（I＝0，直接寻址；I＝l，一次间接寻址）假设存储器部分单元有以下内容：

地址（十六进制）

内容（十六进制）

00

01

01

5E

02

9D

03

74

04

A4

05

15

06

04

07

A0

指出下列机器指令（十六进制表示）的有效地址：

（1）D7；

（2）DF；（3）DE；（4）D2。

4.设有一条双操作数指令ADDR0，D，R3，其中R0是通用寄存器，存放操作数1，R3是变址寄存器，D是位移量。

该指令的操作是：

（R0）+（（R3）+D）->R0，画出执行该指令的信息流程图。

5.某指令系统指令长16位，如果固定操作码为4位，则三地址格式的指令共有几条？

如果采用扩展操作码技术，对于三地址、二地址、单地址和零地址这四种格式的指令，采用15/15/15扩展法（保留一个码点），每种指令最多可以安排几条?

写出它们的格式。

6.某台计算机字长16位，主存容量为64K字，采用单字长单地址指令，共有64条指令。

请用四种寻址方式（直接、间接、变址、相对）设计指令格式。

7.主存数据分布如图所示，苦A为单元地址。

（A）为A的内容，试求：

（（7））-（N）+（（N））+（（（N）））=?

地址A

主存

0

9

1

11

2

22

3

53

4

44

5

3

6

2

7

0

…

N

5

8.指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。

1510

98

74

30

OP

——

源寄存器

变址寄存器

偏移量

9.

计算机组成与结构复习题

（2）

一、选择题

1.CPU是指______。

A）控制器；

B）运算器；

C）运算器和控制器；

D）运算器、控制器和主存。

2.控制器的功能是_________。

A）产生时序信号；

B）从主存取出指令并完成指令操作码译码；

C）从主存取出指令并完成指令操作码译码和计算；

D）从主存取出指令、分析指令并产生有关的操作控制信号。

3.指令周期是_________。

A）CPU从主存取出一条指令的时间；

B）CPU分析指令的时间；

C）CPU从主存取出一条指令的时间加上分析指令的时间；

D）CPU从主存取出一条指令的时间加上分析指令的时间再加上执行这条指令的时间。

4.微程序控制器中，机