计算机组成原理习题.docx
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计算机组成原理习题
1．第3题主存存储单元是指（）。
A.存放一个二进制信息位的存储元
B.存放一个机器字的所有存储元的集合
C.存放一个字节的所有存储元的集合
D.存放两个字节的所有存储元的集合答案:
B
1．第4题中断系统的功能是由（ ）实现的。
A.硬件
B.软件
C.硬件和软件结合来答案:
C
2．第5题下列不属于计算机科学奠基人冯·诺伊曼思想的是（）。
A.存储程序
B.二进制运算
C.流水线
D.将指令从存储器中逐条取出并执行答案:
C
1．第1题某动态存储器（DRAM）芯片，其存储容量为4M×8位，该芯片的地址线采用行、列地址复用，而且行、列地址位数相同，则该芯片的地址线和数据线数目分别是（）条。
A.11和1
B.11和8
C.22和8
D.20和8答案:
B
2．第2题相对寻址方式中，操作数的有效地址等于（）。
A.基值寄存器内容加上形式地址
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答案:
D
3．第5题以下四种类型的二地址指令中，执行时间最长的是（）。
A.RR型
B.RS型
C.SS型
D.SR型答案:
C
4．第7题在定点数的机器数中，零的（ ）的表示形式是惟一的
A.原码
B.反码
C.补码答案:
C
5．第8题控制存储器属于（ ）部分。
A.运算器
B.控制器
C.存储器
D.I/O接口答案:
B
6．第14题锁存器属于（ ）部分。
A.运算器
B.控制器
C.存储器
D.I/O接口答案:
A
8．第21题用n位字长的原码（其中1位符号位）表示定点整数N时，所能表示的数值范围是（ ）
答案:
B
9．第22题计算机的存储器采用分级存储体系的主要目的是（）。
A.便于读写数据
B.减小机箱的体积
C.便于系统升级
D.解决存储容量、价格和存取速度之间的矛盾答案:
D
4．第9题存储周期是指（）。
A.存储器的读出时间
B.存储器的写入时间
C.存储器进行连续读或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答案:
C
5．第12题下列是用原码表示的机器数，真值最小的是（ ）。
A.111011
B.101100
C.110100
D.110101答案:
A
1．第3题下列因素下，与Cache的命中率无关的是（）。
A.主存的存取时间
B.块的大小
C.Cache的组织方式
D.Cache的容量答案:
A
3．第7题某计算机中控制存储器的容量是512×32位，微程序可在整个控制存储器中实现转移，则微地址寄存器所需的最小位数是（ ）。
A.5
B.8
C.9
D.10答案:
C
6．第14题为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的方法是采用（）。
A.通用寄存器
B.堆栈
C.存储器
D.外存答案:
B
7．第22题以下给出的浮点数，数（ ）是规格化浮点数。
答案:
B
8．第23题中央处理器是指（ ）。
A.运算器
B.控制器
C.运算器和控制器
D.运算器、控制器和内存储器答案:
C
6．第22题程序计数器属于（ ）部分。
A.控制器
B.运算器
C.存储器
D.I/O接口答案:
A
7．第23题若x补=0.1101010，则x原=（）。
答案:
D
8．第24题在以DMA方式传送数据的过程中，由于没有破坏（ ）的内容，所以一旦数据传送完毕，主机可以立即继续原程序的执行。
A.程序计数器
B.程序计数器和寄存器
C.地址寄存器答案:
B
9．第25题下列关于立即寻址方式操作数所在位置的说法正确的是（）。
A.操作数在指令中
B.操作数在寄存器中
C.操作数地址在寄存器
D.操作数地址（主存）在指令中答案:
A
2．第4题下列关于立即寻址方式操作数所在位置的说法正确的是（）。
A.操作数在指令中
B.操作数在寄存器中
C.操作数地址在寄存器
D.操作数地址（主存）在指令中答案:
A
3．第12题中央处理器是指（ ）。
A.运算器
B.控制器
C.运算器和控制器
D.运算器、控制器和内存储器答案:
C
5．第14题一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，另一个操作数常需采用（）指定。
A.堆栈寻址方式
B.立即寻址方式
C.隐含寻址方式
D.间接寻址方式答案:
C
6．第15题总线接口的功能不包括（ ）。
A.匹配外设与主机的速度差异
B.实现数据格式的转换
C.交换主机与外设的状态信息
D.完成算术及逻辑运算答案:
D
7．第21题下列是用补码表示的机器数，真值最大的是（ ）
A.001011
B.101100
C.110100
D.110101答案:
A
4．第11题中央处理器是指（ ）。
A.运算器
B.控制器
C.运算器和控制器
D.运算器、控制器和内存储器答案:
C
5．第12题计算机的外围设备是指（ ）。
A.输入/输出设备
B.外存设备
C.远程通信设备
D.除了CPU和内存以外的其他设备答案:
D
1．第2题下列不同进位计数制的数中，最大的数是（ ）
答案:
D
3．第8题计算机的外围设备是指（ ）。
A.输入/输出设备
B.外存设备
C.远程通信设备
D.除了CPU和内存以外的其他设备答案:
D
4．第9题在计数器定时查询方式下，若每次计数都从0开始，则（ ）。
A.设备号小的优先级高
B.设备号大的优先级高
C.每个设备使用总线的机会相等
D.以上都不对答案:
A
6．第19题下列是用补码表示的机器数，真值最大的是（ ）
A.001011
B.101100
C.110100
D.110101答案:
A
7．第23题某计算机中控制存储器的容量是512×32位，微程序可在整个控制存储器中实现转移，则微地址寄存器所需的最小位数是（ ）。
A.5
B.8
C.9
D.10答案:
C
8．第24题为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的方法是采用（）。
A.通用寄存器
B.堆栈
C.存储器
D.外存答案:
B
10．第2题 衡量总线传输性能的指标是A，它定义为总线本身所能达到的最高传输速率，其单位是B。
答案:
A总线带宽
BMB/s或B/s
11．第6题计算机系统是一个由硬件、软件组成的多级层次结构，它通常由 A 、一般机器级、 B 、汇编语言级和高级语言级组成。
答案:
A微程序设计级B操作系统级
12．第10题按中断源与CPU的关系不同，中断可分为A和B两大类。
答案:
A内中断
B外中断
10．第3题 主存有256个数据块（编号为0～255），cache有8行（编号为0～7），现采用2路组相联地址映射方式，则第202号数据块可映射到cache编号的第A行。
答案:
A4或5
10．第3题计算机机器指令的基本结构主要有A和B两部分。
答案:
A操作码OP
B地址码A
13．第9题电子数字计算机系统是由 A 和 B 两大部分组成的，两者缺一不可。
答案:
A硬件B软件14．第10题按中断源与CPU的关系不同，中断可分为A和B两大类。
答案:
A内中断B外中断
16．第12题有一字长为64位的浮点数，符号位1位；阶码11位，用移码表示；尾数52位，用补码表示；基数为2.则它所能表示的最小规格化负数为A。
答案:
10．第1题立即寻址是指令的地址字段指出的不是A，而是B。
答案:
A操作数的地址
B操作数本身
11．第2题在微型机中，随着超大规模集成电路和机器结构的发展，中央处理器中不仅包含了控制器和A，而且把B也集成于同一块CPU芯片中。
答案:
A运算器
B存储管理部件
13．第7题光盘是近年来发展起来的一种辅助存储器，是多媒体计算机不可缺少的设备，按读写性质分，光盘可分为A型、B型和只读型三种。
答案:
A一次写入
B可重写
14．第8题在相对寻址方式中，操作数的有效地址等于的内容加上指令中的形式地址D。
答案:
APC
17．第14题指令的寻址方式有A和B两类。
答案:
A顺序寻址方式
B跳跃寻址方式
18．第17题电子数字计算机系统是由 A 和 B 两大部分组成的，两者缺一不可。
答案:
A硬件
B软件
19．第16题CPU响应中断时应保护的两个关键的硬件状态是A和B。
答案:
A程序计数器
B程序状态字寄存器
11．第7题在微型机中，随着超大规模集成电路和机器结构的发展，中央处理器中不仅包含了控制器和A，而且把B也集成于同一块CPU芯片中。
答案:
A运算器
B存储管理部件
12．第10题隐含寻址是指令格式中不明确给出A，而是隐含指定，通常将B作为隐含地址。
答案:
A操作数地址
B累加器（AC）
13．第11题菊花链式查询方式的主要缺点是，离中央仲裁器越A的设备，获得总线控制权的几率越小。
答案:
A远
14．第14题CPU响应中断时应保护的两个关键的硬件状态是A和B。
答案:
A程序计数器
B程序状态字寄存器
15．第15题同的计算机有不同的指令系统，“RISC”表示的意思是A。
答案:
A精简指令系统计算机
16．第17题电子数字计算机系统是由 A 和 B 两大部分组成的，两者缺一不可。
答案:
A硬件
B软件
17．第18题光盘是近年来发展起来的一种辅助存储器，是多媒体计算机不可缺少的设备，按读写性质分，光盘可分为A型、B型和只读型三种。
答案:
A一次写入
B可重写
18．第20题计算机机器指令的基本结构主要有A和B两部分。
答案:
A操作码OP
B地址码A
13．第11题在微程序控制器中，A用来存放实现机器指令系统功能的微程序，它一般是高速的B存储器，这个存储器的地址称为微地址。
答案:
A控制存储器
B只读存储器
15．第20题菊花链式查询方式的主要缺点是，离中央仲裁器越A的设备，获得总线控制权的几率越小。
答案:
A远17．第26题某采用交叉方式编址的存储器容量为32字，存储模块数为4，存储周期为200ns，总线传送周期为50ns，某程序需要连续读出地址为1000～1011的4个字，则所需时间为A。
答案:
A350ns
18．第27题立即寻址是指令的地址字段指出的不是A，而是B。
答案:
A操作数的地址
B操作数本身
19．第28题总线是构成计算机系统的A，是多个B部件之间进行数据传送的公共通路。
答案:
A互联机构
B系统功能
11．第3题在微型机中，随着超大规模集成电路和机器结构的发展，中央处理器中不仅包含了控制器和A，而且把B也集成于同一块CPU芯片中。
答案:
A运算器
B存储管理部件
12．第6题在计算机总线中，数据的传送有二种基本方式：
串行传送和A传送。
串行传送是指B。
答案:
A并行
B数据从低位开始逐位依次传送的方式
13．第12题寄存器间接寻址方式中，有效地址存放在A中，而操作数存放在B中。
答案:
A寄存器
B内存
14．第13题立即寻址是指令的地址字段指出的不是A，而是B。
答案:
A操作数的地址
B操作数本身
15．第18题在有一级Cache的系统中，设主存和Cache的存储周期分别是TM和Tc，若命中率是H，则CPU访问存储器的平均时间TA＝A。
答案:
AHTc+（1-H）TM
18．第25题堆栈包括的主要硬件：
一是A，二是B。
答案:
A部分主存区
B堆栈指针（SP）
19．第26题隐含寻址是指令格式中不明确给出A，而是隐含指定，通常将B作为隐含地址。
答案:
A操作数地址
B累加器（AC）
10．第4题三级存储系统是由A、B和辅助存储器组成的。
答案:
A高速缓冲存储器
B主存
12．第11题在计算机总线中，数据的传送有二种基本方式：
串行传送和A传送。
串行传送是指B。
答案:
A并行
B数据从低位开始逐位依次传送的方式
14．第13题菊花链式查询方式的主要缺点是，离中央仲裁器越远的设备，获得总线控制权的几率就越A。
答案:
A 小
15．第17题采用流水线带来的主要问题有A、B和转移相关等问题。
答案:
A资源相关
B数据相关
16．第18题电子数字计算机系统是由 A 和 B 两大部分组成的，两者缺一不可。
答案:
A硬件
B软件
17．第19题计算机机器指令的基本结构主要有A和B两部分。
答案:
A操作码OP
B地址码A
18．第20题 某CPU微程序控制器控存容量为512×20位，微程序可在整个控制存储器中实现转移，需要分别根据OP字段和ZF条件码进行分支转移，则P字段和后继地址字段应分别为A和B位。
答案:
A2
B9
19．第21题在微程序控制器中，A用来存放实现机器指令系统功能的微程序，它一般是高速的B存储器，这个存储器的地址称为微地址。
答案:
A控制存储器
B只读存储器
10．第1题在微型机中，随着超大规模集成电路和机器结构的发展，中央处理器中不仅包含了控制器和A，而且把B也集成于同一块CPU芯片中。
答案:
A运算器
B存储管理部件
11．第4题寄存器间接寻址方式中，有效地址存放在A中，而操作数存放在B中。
答案:
A寄存器
B内存
12．第5题CPU响应中断时应保护的两个关键的硬件状态是A和B。
答案:
A程序计数器
B程序状态字寄存器
13．第6题在微程序控制器中，A用来存放实现机器指令系统功能的微程序，它一般是高速的B存储器，这个存储器的地址称为微地址。
答案:
A控制存储器
B只读存储器
14．第13题菊花链式查询方式的主要缺点是，离中央仲裁器越A的设备，获得总线控制权的几率越小。
答案:
A远
15．第16题有一字长为64位的浮点数，符号位1位；阶码11位，用移码表示；尾数52位，用补码表示；基数为2.则它所能表示的最小规格化负数为A。
答案:
16．第17题隐含寻址是指令格式中不明确给出A，而是隐含指定，通常将B作为隐含地址。
答案:
A操作数地址
B累加器（AC）
17．第18题同的计算机有不同的指令系统，“RISC”表示的意思是A。
答案:
A精简指令系统计算机
20．第3题已知二进制数X=2-101×（-0.1001011），Y=2-011×0.0101011，设阶码为4位（含1位阶符），用补码表示，尾数为8位（含1位数符），用补码表示，按浮点运算方法，求X-Y的值，结果如需要舍入处理，用0舍1入法。
答案:
解：
阶和尾数都采用双符号位
[x]浮=11011，11.0110101
[y]浮=11101，00.0101011
[-y]浮=00011，11.1010101
①对阶
[ΔE]补=[Ex]补+[-Ey]补=11011+00011=11110
可见ΔE=-2，将Mx右移2位，[x]浮＝11101，11.1101101（01）
②尾数进行减运算
相减
11.1101101（01）
+11.1010101
------------------------
11.1000010（01）
③结果规格化并进行舍入处理
[x-y]浮=11101,11.1000010（01）左规[x-y]浮=11100,11.0000100
（1）
④溢出检查
由于两位阶符为11，不是01，因此无溢出。
最终的结果为
x-y=2-100×（-0.1111011）
22．第15题某磁盘里，平均找道时间为TS=10毫秒，平均旋转等待时间TL=5毫秒，数据传输速率为40MB/s。
磁盘机上存放着250个文件，每个文件的平均长度为10MB。
现在需将所有文件逐一读出并检查更新，然后写回磁盘机，每个文件平均需要1毫秒的额外处理时间。
问；
（1）检查并更新所有文件需要占用多少时间?
（2）若磁盘机的旋转速度和数据传输速率都提高一倍，检查并更新全部文件的时间又是多少?
答案:
解：
（1）每次磁盘读或写的时间＝找道时间+等待时间+数据传输时间，故总的文件更新时间为
（2）若磁盘机的旋转速度提高一倍，则平均旋转等待时间缩短为10毫秒；若磁盘机的数据传输率都提高一倍，则变为4000B/ms，故总的文件更新时间为
23．第20题已知二进制数x＝－0.1011，y＝0.1101，用原码一位乘法求x×y的值，要求写出计算机中的运算步骤。
答案:
解：
[x]原=1.1011，[y]原=0.1101
计算过程如下：
∴ P4=0.,zs=1⊕0=1
故 [x×y]原=1.
所以：
x×y=－0.
24．第12题试画出三地址指令、二地址指令和一地址指令的指令格式，并说明指令的含义。
答案:
答：
三地址指令
OP-A1-A2-A3
指令意义：
（A1）OP（A2）→A3
二地址指令
OP-A1-A2
指令意义：
（A1）OP（A2）→A1
一地址指令
OP-A
指令意义：
①对于单操作数指令，OP（A）→AC
AC——累加器，例如LDA48，执行（48）→AC。
②对于双操作数指令，（AC）OP（A）→AC。
A——显地址；AC——隐含地址，是隐含的寻址方式。
OP-A1-A2-A3
OP-A1-A2
OP-A25．第14题计算机中时序信号的作用是什么？
设计计算机启停电路的基本要求是什么？
答案:
答：
时序信号的作用：
为计算机各部分的协调工作提供时序标志。
设计计算机启停电路的要求：
1）启动时一定要从第一个节拍电位的前沿开始工作；
2）停机时一定要在指令最末一个节拍脉冲结束后，才关闭时序发生器。
26．第25题完整的计算机指令系统按功能划分，可分为哪些基本类型的指令？
并就每种基本指令简单举例说明。
答案:
答：
指令系统按功能划分的种类：
数据传送类、算逻运算类、程序控制类、I/O指令类及其它类。
1） 数据传送指令
存、取数指令，传送指令，成组传送，字节交换，清累加器AC等。
功能：
M<－>M、R<－>R、M<－>R。
2）算逻运算指令
功能：
实现数据信息的加工，代码的转换、判断等。
①.算术运算指令
定点-浮点加减乘除、求补、算术移位、比较等。
②逻辑运算指令
－、∧、∨、⊕、逻辑移位、装配、拆卸等。
3）程序控制指令
功能：
控制程序的转向
包括：
无条件转移，条件转移，转子和返主，中断返回等指令。
4）I/O指令
功能：
①控制外设的动作
②测试外设的工作状态
③实现外设与主机间的数据交换
5）其它指令
PSW的位置、复位，测试指令，堆栈指令，特权指令，停机指令，控制台指令等。
27．第27题试说明组合逻辑（硬布线）控制器通常采用哪三级的时序信号？
在计算机中，总清信号的作用是什么？
答案:
答：
组合逻辑控制器通常采用三级的时序体制：
即主状态（CPU）周期-节拍电位-节拍脉冲。
总清信号的作用主要是使计算机处于正常的初始状态，例如把时序电路的有关触发器和I/O接口电路中的设备状态触发器预置为正确的初始状态等，这些触发器的状态在开机时是随机的，不能保证启动后计算机能正常工作。
为此必须有总清信号，它在机器启动时由电源电路产生或按下总清开关产生。
28．第28题什么是同步定时，异步定时？
比较它们的优缺点。
答案:
答：
（1）同步定时，总线上所有部件都在公共时钟线上的同步信号协调下工作。
其特点是有公共时钟。
异步定时，总线上的设备（部件）有各自的时钟，它们之间通常采用“应‐答”方式进行通信。
其特点是无公共时间标准。
（2）同步定时方式具有较高的传输频率，但不适合存取时间差别大的设备之间的通信。
异步定时方式具有可靠性高，适用于存取时间不同的部件之间的通信。
但传输效率较低。
20．第1题已知二进制数x＝－0.1011，y＝0.1101，用原码一位乘法求x×y的值，要求写出计算机中的运算步骤。
答案:
解：
[x]原=1.1011，[y]原=0.1101
计算过程如下：
∴ P4=0.,zs=1⊕0=1
故 [x×y]原=1.
所以：
x×y=－0.
21．第11题某磁盘里，平均找道时间为TS=10毫秒，平均旋转等待时间TL=5毫秒，数据传输速率为40MB/s。
磁盘机上存放着250个文件，每个文件的平均长度为10MB。
现在需将所有文件逐一读出并检查更新，然后写回磁盘机，每个文件平均需要1毫秒的额外处理时间。
问；
（1）检查并更新所有文件需要占用多少时间?
（2）若磁盘机的旋转速度和数据传输速率都提高一倍，检查并更新全部文件的时间又是多少?
答案:
解：
（1）每次磁盘读或写的时间＝找道时间+等待时间+数据传输时间，故总的文件更新时间为
（2）若磁盘机的旋转速度提高一倍，则平均旋转等待时间缩短为10毫秒；若磁盘机的数据传输率都提高一倍，则变为4000B/ms，故总的文件更新时间为
22．第27题 若某计算机的主频为800MHz，每个CPU周期平均包含4个主频周期，每个指令周期平均有3个CPU周期，问：
（1）该机平均指令的执行速度为多少MIPS（百万条指令每秒）？
（2）若主频提高到1000MHz，每个CPU周期平均包含2个主频周期，采用流水线方式，每个指令周期平均为1.2个CPU周期，则平均指令的执行速度又是多少MIPS？
答案:
解：
（1）因为机器主频为f＝800MHz，所以主频周期T＝1/（800×106）＝0.00125（μs），每个CPU周期平均包含4个主频周期，所以CPU周期TCPU＝4T＝4×0.00125（μs）＝0.005（μs）
指令周期T指令＝3TCPU＝3×0.005＝0.015（μs）
则指令的执行速度V1＝1/T指令＝1/0.015（μs）＝66.7（MIPS）
（或800÷（4×3）=66.7（MIPS））
（2）1000÷（2×1.2）=416.7（MIPS）
23．第28题已知X=0.1001和Y=－0.1111,用变形补码计算X+Y和X-Y,同时指出运算结果是否溢出。
答案:
解：
x=0.1001y=－0.1111
[X]补＝00.1001,[Y]补＝11.0001,[-Y]补＝00.1111
[X+Y]补＝00.1001+11.0001＝11.1010无溢出
X+Y＝-0.0110
[X-Y]补＝00.1001+00.1111
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