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计算机组成原理考试3DOC
计算机组成原理考试3（DOC）
————————————————————————————————作者：
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试卷1312222258
一、单4选1（题下选项可能多个正确，只能选择其中最佳的一项）
1、 以下四种类型指令中，执行时间最长的是 。
A:
RR型
B:
RS型
C:
SS型
D:
程序控制指令
答案：
C
2、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:
程序计数器
D:
堆栈
答案：
B
3、单地址指令（ ）
A:
无处理双操作数的功能
B:
既能对单操作数进行加工处理，也能对双操作数进行运算
C:
只能对双操作数进行加工处理
D:
只能对单操作数进行加工处理
答案：
B
4、计算机的存储器采用分级方式是为了______。
A:
减少主机箱的体积
B:
解决容量、价格、速度三者之间的矛盾
C:
保存大量数据方便
D:
操作方便
答案：
B
5、在多级中断方式下，CPU在处理中断时（ ）
A:
可响应更高级别的中断请求
B:
可响应更低级别的中断请求
C:
禁止其它的中断请求
D:
可响应同级别的中断请求
答案：
A
6、二进制数01101011对应的十进制数为（ ）
A:
107
B:
127
C:
117
D:
100
答案：
A
7、先计算后再访问内存的寻址方式是______。
A:
变址寻址
B:
间接寻址
C:
直接寻址
D:
立即寻址
答案：
A
8、目前我们所说的个人台式商用机属于 。
A:
巨型机
B:
中型机
C:
小型机
D:
微型机
答案：
D
9、采用虚拟存贮器的主要目的是（ ）。
A:
提高主存贮器的存取速度
B:
扩大主存贮器的存贮空间，并能进行自动管理和调度
C:
提高外存贮器的存取速度
D:
扩大外存贮器的存贮空间
答案：
B
10、定点原码一位乘法是______。
A:
先取操作数绝对值相乘，符号位单独处理
B:
用原码表示操作数，然后直接相乘
C:
被乘数用原码表示，乘数取绝对值，然后相乘
D:
乘数用原码表示，被乘数取绝对值，然后相乘
答案：
A
11、下列存储器中存取速度最快的存储器是（ ）
A:
磁带
B:
磁盘
C:
辅存
D:
主存
答案：
D
12、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的位数
D:
阶码的位数和尾数采用的编码
答案：
A
13、常用的虚拟存储系统由______两级存储器组成，其中辅存是大容量的磁表面存储器。
A:
主存—辅存
B:
快存—主存
C:
快存—辅存
D:
通用寄存器—主存
答案：
A
14、一个256K×16的存储器，其地址线和数据线总和为______。
A:
26
B:
30
C:
32
D:
34
答案：
D
15、某机字长32位，存储容量为1MB，若按字编址，它的寻址范围是______。
A:
1M
B:
512KB
C:
256K
D:
256KB
答案：
C
16、在ROM中必须有______电路。
A:
数据写入
B:
再生
C:
地址译码
D:
刷新
答案：
D
17、下列总线或接口中不属于串行方式的是（ ）
A:
PCI
B:
RS232
C:
UART
D:
USB
答案：
A
18、______是构成控制信号序列的最小单位。
A:
微程序
B:
微命令
C:
微指令
D:
机器指令
答案：
B
19、在Cache更新策略中，在Cache命中时把数据同时写入Cache和主存的策略是 。
A:
写直达
B:
写回法
C:
按写分配法
D:
不按写分配法
答案：
A
20、微型计算机的发展一般是以______技术为标志。
A:
软件
B:
磁盘
C:
微处理器
D:
操作系统
答案：
C
21、DMA访问内存时让CPU进入等待状态，等待DMA的批数据访存结束后再恢复工作，这种情况称为（） 。
A:
透明的DMA
B:
交替访问
C:
CPU等待
D:
周期挪用
答案：
D
22、浮点加、减中的对阶的方法是______。
A:
将较小的一个阶码调整到与较大的一个阶码相同
B:
将较大的一个阶码调整到与较小的一个阶码相同
C:
将被加数的阶码调整到与加数的阶码相同
D:
将加数的阶码调整到与被加数的阶码相同
答案：
A
23、下列选项中，用于设备和设备控制器（I/O接口）之间互连的接口标准是（ ）
A:
PCI
B:
AGP
C:
USB
D:
PCI-Express
答案：
C
24、下列描述中______是正确的。
A:
所有的数据运算都在CPU的控制器中完成；
B:
控制器能理解、解释并执行所有的指令及存储结果；
C:
一台计算机包括输入、输出、控制、存储及算逻运算五个单元；
D:
以上答案都正确。
答案：
C
25、指令执行所需的操作数不会来自（ ）
A:
控制器
B:
寄存器
C:
指令本身
D:
主存
答案：
A
26、计算机中表示地址时使用______。
A:
无符号数
B:
原码
C:
反码
D:
补码
答案：
A
27、若十进制数为-80，则其对应的8位二进制补码[X]补为（ ）
A:
10110000
B:
11001111
C:
10101111
D:
11010000
答案：
A
28、下面浮点运算器的描述中正确的句子是：
______。
A:
浮点运算器可用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:
阶码部件只进行阶码相加、相减和比较操作
D:
尾数部件只进行乘法和减法运算
答案：
C
29、基准程序A在某计算机上运行的时间为100秒，其中90秒为CPU时间，其余时间忽略不计，若CPU速度提高50%，I/O速度不变，则运行基准程序A所耗费的时间是
A:
55
B:
60
C:
65
D:
70
答案：
D
30、在微程序控制器中，机器指令和微指令的关系是______。
A:
每一条机器指令由一条微指令来执行
B:
一条微指令由若干条机器指令组成
C:
每一条机器指令由一段用微指令组成的微程序来解释执行
D:
一段微程序由一条机器指令来执行
答案：
C
二、判断（判断下列说法正确与否,（纸答卷正确用√错误用×表示））
31、Cache与主存统一编址，即主存空间的某一部分属于Cache。
答案：
×
32、同SRAM相比，由于DRAM需要刷新，所以功耗大。
答案：
×
33、中断方式一般适用于随机出现的服务请求。
答案：
√
34、在CPU和内存之间增加cache的目的是为了增加内存容量，同时加快存取速度。
答案：
×
35、微程序控制器的运行速度一般要比硬连线控制器更快。
答案：
×
36、计算机的指令越多，功能越强越好。
答案：
×
37、按主机与接口间的数据传送方式，输入＼输出接口可分为串行接口和并行接口。
答案：
√
38、CPU在响应中断后可以立即响应更高优先级的中断请求。
答案：
×
39、磁盘存储器是一种随机存取存储器。
答案：
×
40、一台具有16位地址线的计算机，它的主存容量可以大于64KB。
答案：
×
41、运算器不论是复杂的还是简单的，都有一个状态寄存器，状态寄存器是为计算机提供判断条件，以实现程序转移。
答案：
√
42、一般采用补码运算的二进制减法器，来实现定点二进制数加减法的运算。
答案：
×
43、在计算机中，所表示的数有时会发生溢出，其根本原因是计算机的字长有限。
答案：
√
44、执行指令时，指令在内存中的地址存放在指令寄存器中。
答案：
×
45、硬磁盘不属于输入输出设备。
答案：
×
三、填空（在空白处填上正确的文字、得数、编号或图形）
46、外设的编址方式通常有（A）和（B）。
答案：
A统一编址 B独立编址
47、若想提高数据传输率，可以（A）、（B）或者减少总线传输周期包含的时钟周期个数。
答案：
A：
提高字长 B：
改进结构
48、在输入输出系统中，软件控制方式包括A＿＿＿＿＿方式和B＿＿＿＿＿＿＿＿方式。
答案：
A程序查询 B中断
49、指令格式是指令用A.______表示的结构形式,通常格式中由操作码字段和B.______字段组成。
答案：
A.二进制代码 B.地址码
50、CPU能直接访问A.______ 和B.______ ，但不能直接访问磁盘和光盘。
答案：
A.cache B.主存
51、按计算机所使用的器件及其规模，可以将电子计算机分为（A）、（B）、中小规模集成电路计算机和大规模超大规模集成电路计算机。
答案：
A电子管 B晶体管
52、主存：
主存储器，用于存放（A）。
CPU可以直接进行随机读写，访问速度较高。
辅存：
辅助存储器，用于存放（B），以及一些需要永久保存的信息。
答案：
A：
当前正在运行的程序和数据 B：
暂时不用的程序和数据
53、计算机系统的层次结构从底层向上依次为：
（A）、（B）、操作系统级、语言处理程序级及其它系统软件级、应用程序级。
答案：
A微程序设计级 B机器指令系统级
54、对存储器的要求是A.______，B.______，成本低，为了解决这三个方面的矛盾。
计算机采用多级存储器体系结构。
答案：
A.容量大 B.速度快
55、 PC：
ProgramCounter，程序计数器，其功能是（A ），并可自动计数形成下一条指令地址。
答案：
A：
存放当前指令或下一条指令的地址
56、将11010.10010112转换成八进制数的结果是（A），转换成十六进制的结果是（B）。
答案：
A :
32.454 B :
1a.96H
57、一位十进制数，用BCD码表示需A.______位二进制码，用ASCII码表示需B.______位二进制码。
答案：
A.4 B.7
58、指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示（A），地址码用来表示（B）。
答案：
A：
指令进行什么操作 B：
操作的对象
59、目前的CPU包括A.______、B.______和cache.
答案：
A.控制器 B.运算器
60、中断处理过程可以嵌套进行，A.______的设备可以中断B.______的中断服务程序
答案：
A.优先级高 B.优先级低
四、名词解释（解释下列名词,缩写应先写（译）出全文再解释）
61、总线
答案：
计算机中连接功能单元的公共线路，是一束信号线的集合。
62、寻址方式
答案：
对指令的地址码进行编码，以形成操作数在存储器中的地址的方式。
63、指令周期
答案：
从一条指令的启动到下一条指令的启动的间隔时间。
64、写回法
答案：
cache命中时的一种更新策略，写cache时不写主存，而当cache数据被替换出去时才写回主存。
65、CISC
答案：
：
复杂指令系统计算机
五、简答题（）
66、 说明存取周期和存取时间的区别。
答案：
解：
存取周期和存取时间的主要区别是：
存取时间仅为完成一次操作的时间，而存取周期不仅包含操作时间，还包含操作后线路的恢复时间。
即：
存取周期=存取时间+恢复时间
67、在寄存器—寄存器型，寄存器—存储器型和存储器—存储器型三类指令中，哪类指令的执行时间最长？
哪类指令的执行时间最短？
为什么？
答案：
寄存器-寄存器型执行速度最快,存储器-存储器型执行速度最慢。
因为前者操作数在寄存器中，后者操作数在存储器中，而访问一次存储器所需的时间一般比访问一次寄存器所需时间长。
68、为什么用二进制？
答案：
答：
容易用数据电路表示，数据运算和存储方式简单，是高效的数据表示方式。
69、I/O设备有哪些编址方式，各有何特点？
答案：
统一编址和独立编址。
统一编址是在主存地址中划出一定的范围作为I/O地址，这样通过访存指令即可实现对I/O的访问。
但主存的容量相应减少了。
独立编址，I/O地址和主存是分开的，I/O地址不占主存空间，但访存需专门的I/O指令。
70、什么是指令周期、机器周期和时钟周期？
三者有何关系？
答案：
CPU每取出并执行一条指令所需的全部时间叫指令周期；机器周期是在同步控制的机器中，执行指令周期中一步相对完整的操作（指令步）所需时间，通常安排机器周期长度=主存周期；时钟周期是指计算机主时钟的周期时间，它是计算机运行时最基本的时序单位，对应完成一个微操作所需的时间，通常时钟周期=计算机主频的倒数。
六、综合应用题（）
71、一个4体低位交叉的存储器，假设存储周期为T，CPU每隔1/4存取周期启动一个存储体，试问依次访问80个字需多少个存取周期？
答案：
访问80个字需要的时间＝T+（80－1）*T/4=20.75T
72、某机采用微程序控制方式，微指令字长24位。
采用水平型编码控制的微指令格式，断定方式，共有微命令30个构成4个相斥类，各包含5个、8个、14个和3个微命令，外部条件共3个。
1）控制存储器的容量应为多少？
2）设计出微指令的具体格式。
答案：
1）控制存储器的容量为210*24位
2）微指令的格式如下：
（3位）
（3位）
（4位）
（2位）
（2位）
（10位 ）
相斥类1
相斥类2
相斥类
相斥类
判断测试条件
下一条微指令地址
73、设存储器容量为64M字，字长为64位，模块数m=8，分别用顺序和交叉方式进行组织。
存储周期T=100ns，数据总线宽度为64位，总线传送周期50ns。
求：
顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少？
答案：
答：
顺序存储器和交叉存储器连续读出M＝8个字的信息总量都是：
Q＝64b*8=512b
顺序存储器和交叉存储器连续读出4个字所需的时间分别是：
T2=Mt=8*100ns=800ns
T1=T+（m-1）t=100+7*50=450ns
顺序存储器和交叉存储器的带宽分别是：
W2＝Q/T2=512/800*109=640Mb/s
W1=Q/T1=512/450*109=1138Mb/s
74、有一个64K×16位的存储器，由16K×4位的DRAM芯片（芯片内是256×256结构）构成，存储器读/写周期为500ns。
试问：
（1）（2分）需要多少DRAM芯片？
（2）（2分）采用异步刷新方式，如果单元刷新间隔不超过8ms，则刷新信号周期是多少？
（3）（2分）如果采用集中式刷新，存储器刷新一遍最少要用多少时间？
（4）（2分）进行字扩展时需要选用什么样的译码器来实现对地址线的扩展？
（5）（2分）请写出该存储器的最大地址，假设最小地址从0000H开始。
答案：
（1）（2分） 16
（2）（2分） 31.25us
（3）（2分） 128us
（4）（2分） 4:
1译码器
（5）（2分） 0FFFFH
75、已知计算机指令字长为32位，其指令格式如下：
其中OP为操作码，R为通用寄存器（32位长），X为寻址方式，说明下列情况下能访问的最大主存空间为多少个机器字：
① X=000，D为直接操作数；
② X=001，D为直接主存地址；
③ X=010，由通用寄存器R0提供主存地址；
④ X=011，D为位移量，由通用寄存器R1提供基址地址；
⑤ X=100，D为位移量，由通用寄存器R2提供变址地址（8位）；
⑥ x=101，D为位移量，有程序计数器PC提供主存地址；
答案：
解：
1. X=000，D为直接操作数；无访存空间问题
2. X=001，D为直接主存地址；216－1
3. X=010，由通用寄存器R0提供主存地址；232－1
4. X=011，D为位移量，由通用寄存器R1提供基址地址；232－1
5. X=100，D为位移量，由通用寄存器R2提供变址地址；232－1
6. x=101，D为位移量，有程序计数器PC提供主存地址；232－1
76、指令字长16位，每个操作数的地址码长6位，指令分为无操作数、单操作数和双操作数三类。
若双操作数指令有K条，无操作数指令有L条，问单操作数最多可能有多少条？
答案：
解：
考虑到双操作数时的情况操作码的位数只能有4位即16-6-6=4位。
在没有无操作数指令时，单操作数指令最多可为：
M=（24-K）*26条
在有无操作数指令L条时，单操作数指令最多可为：
M=（24-K）*26条-L/26条
77、
假设有4个中断源A、B、C、D，硬件排队后，中断优先级从高到低依次为A'B'C'D。
现在需要将4个中断源得到CPU响应的次序更改为C'A'D'B，写出各个中断源的中断服务程序中应该设置的中断屏蔽字。
屏蔽码为1时表示可以屏蔽，为0时表示不可屏蔽。
答案：
78、在一个32位的总线系统中，总线的时钟频率为133MHZ，假设总线最短传输周期为4个时钟周期，试计算总线的最大数据传输率。
答案：
1.总线的最大传输率：
32/8*（133*106）/4=133MBps
79、写出下列带符号数的原码、反码、补码和移码表示（用8位二进制代码表示）。
（1） +112
（2） 0.625
答案：
（1）原码、反码、补码01110000 移码 11110000
（2）原码、反码、补码0.1010000 移码 1.1010000
80、主机框图如图所示，其中有一个累加器AC，一个状态条件寄存器和其他四个寄存器，各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。
（1）标明图中abcd四个寄存器的名称。
（2）简述指令从主存取到控制器的通路。
（3）简述数据在运算器和主存之间进行存/取访问的数据通路。
答案：
（1）a：
DR b:
IR c:
AR d:
PC
（2）PC--->AR----->MEM------->DR------->IR------>控制器
（3）AR----->MEM------->DR-------->ALU
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