计算机组成原理汇总.docx
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计算机组成原理汇总
1.什么是总线?
总线传输有何特点?
答:
总线是连接计算机内部多个部件之间的信息传输线,是各部件共享的传输介质。
总线是由许多传输线或通路组成,每条线可传输一位二进制代码,一串二进制代码可在一段时间内逐一传输完成。
若干条传输线可以同时传输若干位二进制代码。
多个部件和总线相连,在某一时刻,只允许有一个部件向总线发送信号,而多个部件可以同时从总线上接收相同的信息。
1.为什么要设置总线判优控制?
常见的集中式控制有几种?
各有何特点?
答:
当与总线相连接的多个主设备同时要使用总线时,就由总线控制器的判优、仲裁逻辑按一定的优先等级顺序,确定哪个主设备能使用总线。
只有获得总线使用权的主设备才能开始传送数据。
常见的集中控制有三种优先权仲裁方式:
1.链式查询
2.计数器定时查询
3.独立请求方式
第四章作业点评
1.说明存取周期和存取时间的区别。
答:
存取时间又叫存储器访问时间,它是指启动一次存储器操作(读或写)到完成该操作所需的全部时间。
存取时间分读出时间和写入时间两种。
读出时间是从存储器接收到有效地址开始,到产生有效输出所需的全部时间。
写入时间是从存储器接收到有效地址开始,到数据写入被选中单元为止所需的全部时间。
存取周期是指存储器进行连续两次独立的存储器操作(如连续两次读操作)所需的最小间隔时间。
通常存取周期大于存取时间。
2.什么是存储器的带宽?
若存储器的数据总线宽度为32位,存取周期为200ns,则存储器的带宽是多少?
答:
存储器的带宽表示每秒从存储器进出信息的最大数量,单位可用字/秒或字节/秒或位/秒表示。
此题所求得的存储器的带宽为:
32/200ns=160M位/秒
3.一个容量为16K×32位的存储器,其地址线和数据线总和是多少?
当选用下列不同规格的存储芯片时,各需要多少片?
1K×4位,2K×8位,4K×4位,16K×1位,4K×8位,8K×8位
答:
一个容量为16K×32位的存储器,其地址线14条,数据线32条,总共46条。
需要1K×4位128片,2K×8位32片,4K×4位32片,16K×1位32片,4K×8位16片,8K×8位8片
3.磁盘组有6片磁盘,每片有两个记录面,存储区内径22厘米、外径33厘米,道密度为40道/厘米,内层密度为400位/厘米,转速2400转/分,问:
(1)共有多少存储面可用?
(2)共有多少柱面?
(3)盘组总存储容量是多少?
(4)数据传输率是多少?
答:
(1)可用的存储面为6*2-2=10面.
(2)柱面数为(33-22)÷2*40=220.
(3)存储容量=面数*磁道数*每道容量=10*220*400b*π*22=60790400b=7598800B=7.2MB
(4)数据传输率=400b*π*22*2400÷60=138160Bps=135KBps
第五章作业点评
1.I/O有哪些编址方式?
各有何特点?
统一编址或不统—编址。
统一编址就是将I/O地址看作是存储器地址的一部分。
不统一编址就是指I/O地址和存储器地址是分开的,所有对I/O的访问必须有专用的I/O指令。
显然统一编址占用了存储空间,减少了主存容量,但无需专用的I/O指令。
不统一编址由于不占用主存空间,故不影响主存容量,但需设I/O专用指令。
2.简述I/O接口的功能和基本组成。
答:
I/O接口的功能:
(1)选址功能。
(2)传送命令的功能。
(3)传送数据的功能。
(4)反映I/O设备工作状态的功能。
I/O接口的基本组成:
数据缓冲寄存器DBR,设备标记状态触发器,控制逻辑电路,设备选择电路,命令寄存器和命令译码器
3.DMA方式有何特点?
什么样的I/O设备与主机交换信息时采用DMA方式,举例说明。
答:
由于主存和DMA接口之间有一条数据通路,因此主存和设备交换信息时,不通过CPU,也不需要CPU暂停现行程序为设备服务,省去了保护现场和恢复现场,因此工作速度比程序中断方式高。
这一特点特别适合于高速I/O或辅存与主存之间的信息交换。
例如磁盘与主机之间进行信息交换可采用DMA方式.
第六章作业点评
1.设机器数字长为8位(含1位符号位在内),写出对应下列各真值的原码、补码和反码。
-13/64
解:
-13/64的二进制数形式为:
-0.0011010
则[-13/64]原=1.0011010
[-13/64]补=1.1100110
[-13/64]反=1.1100101
2.讨论若[x]补>[y]补是否有x>y?
答:
若[x]补>[y]补,并不一定有x>y.
如X和Y同为正数或同为负数时,[x]补>[y]补,则有x>y.
如X为负数,Y为正数时,[x]补>[y]补,
但此时x<y.
3.设浮点数格式为:
阶符1位、阶码4位、数符1位、尾数10位,写出51/128、-27/1024、7.375、-86.5所对应的机器数。
要求:
(1)阶码和尾数均为原码;
(2)阶码和尾数均为补码;
(3)阶码为移码,尾数为补码。
解:
-27/1024表示成二进制数为:
-0.0000011011
把它表示成规格化浮点数的形式为:
-0.1101100000×2-0101
(1)阶码和尾数均为原码;
机器数的形式为:
1,0101;1.1101100000
(2)阶码和尾数均为补码;
机器数的形式为:
1,1011;1.0010100000
(3)阶码为移码,尾数为补码。
机器数的形式为:
0,1011;1.0010100000
4.设机器字长为8位(含1位符号位),用补码运算规则计算下列各题。
(1)A=9/64,B=-13/32,求A+B;
解:
A=0.0010010B=-0.0110100
[A]补=0.0010010[B]补=1.1001100
[A+B]补=0.0010010+1.1001100=1.1011110
A+B=-0.0100010
(2)A=19/32,B=-17/128,求A-B
解:
A=0.1001100B=-0.0010001
[A]补=0.1001100[B]补=1.1101111[-B]补=0.0010001
[A-B]补=0.1001100+0.0010001=0.1011101
A-B=0.1011101
1.试比较间接寻址和寄存器寻址。
指令字中的形式地址不直接指出操作数的地址,而是指出操作数有效地址所在的存储单元地址,也就是说,有效地址是由形式地址间接提供的,故为间接寻址。
即EA=(A)。
这种寻址方式扩大了操作数的寻址范围,而且便于编制程序。
在寄存器寻址的指令字中,地址码字段直接指出了寄存器的编号,即EA=Ri。
其操作数在由Ri所指的寄存器内。
由于操作数不在主存中,故寄存器寻址在指令执行阶段无须访存,减少了执行时间。
由于地址字段只需指明寄存器编号(计算机中寄存器数有限),指令字较短,节省了存储空间。
第七章作业点评
2.试比较基址寻址和变址寻址。
基址寻址需设有基址寄存器BR,其操作数的有效地址EA等于指令字中的形式地址与基址寄存器中的内容(称作基地址)相加。
即EA=A+(BR)
变址寻址有效地址EA等于指令字中的形式地址A与变址寄存器IX的内容相加之和。
即EA=A+(IX)
变址寻址与基址寻址的有效地址形成过程极为相似。
两者的不同:
基址寻址主要用于为程序或数据分配存储空间,故基址寄存器的内容通常由操作系统或管理程序确定,而指令字中的A是可变的。
在变址寻址中,变址寄存器的内容是由用户设定的,在程序执行过程中其值可变,而指令字中的A是不可变的。
变址寻址主要用于处理数组问题,在数组处理过程中,可设定A为数组的首地址,不断改变变址寄存器IX的内容,便可很容易形成数组中任一数据的地址,特别适合编制循环程序。
第八章作业点评
1.什么是指令周期?
指令周期是否有一个固定值?
为什么?
答:
CPU取出并执行一条指令所需的全部时间叫指令周期。
指令周期并没有一个固定值。
由于各种指令操作功能不同,因此各种指令的指令周期是不相同的。
2.什么是中断隐指令?
它有哪些功能?
答:
所谓中断隐指令即在机器指令系统中没有的指令,它是CPU在中断周期内由硬件自动完成的一条指令。
它的功能有:
保护原程序断点、寻找中断服务程序入口地址和关中断。
3.CPU在处理中断过程中,有几种方法找到中断服务程序的入口地址?
举例说明。
答:
通常有两种方法寻找入口地址:
硬件向量法和软件查询法。
4.某机有五个中断源L0、L1、L2、L3、L4,按中断响应的优先次序由高向低排序为L0→L1→L2→L3→L4,现要求中断处理次序改为L1→L3→L4→L0→L2,根据下示格式,写出各中断源的屏蔽字。
第九章作业点评
1.控制单元的功能是什么?
其输入受什么控制?
答:
控制单元的主要功能就是能发出各种不同的控制信号,控制机器硬件按指令要求工作。
其输入信号有:
时钟信号、指令寄存器的译码输出、标志寄存器的标志位状态、及来自中断请求的控制信号。
2.什么是指令周期、机器周期和时钟周期?
三者有何关系?
答:
指令周期是指从取指令、分析指令和执行指令所经历的全部时间。
由于各种指令的功能不同,因此,相应的指令长度也不尽相同。
机器周期:
通常把一个指令周期分为若干个机器周期,执行一条指令可按功能分成几个确定的任务,如取指令、地址计算和取操作数,执行指令等,因此,一般机器周期有取数周期、执行周期、中断周期等。
时钟周期:
在一个机器周期里可完成若干个微操作,每个微操作都需一定的时间,可用时钟信号来控制产生每一个微操作命令。
这样,一个机器周期内就包含了若干个时钟周期,又称节拍或状态。
三者的关系:
一个指令周期包含若干个机器周期,一个机器周期又包含若干个时钟周期。
4.试比较同步控制、异步控制和联合控制的区别。
答:
同步控制:
任何一条指令或指令中的任何一个微操作的执行,都由事先确定且有统一基准时标的时序信号所控制的方式,叫做同步控制方式。
异步控制:
异步控制方式不存在基准时标信号,没有固定的周期节拍和严格的时钟同步,执行每条指令和每个操作需要多少时间就占用多少时间。
联合控制:
同步控制和异步控制相结合就是联合控制方式。
这种方式对各种不同指令的微操作实行大部分统一、小部分区别对待的办法。
选择题与改错题复习范围:
教学光盘课程学习里的综合练习四套
需要掌握的名词解释如下:
1.ALU:
ALU称为算逻单元,既能完成算术运算又能完成逻辑运算的部件。
2.RISC:
RISC是精简指令系统计算机。
RISC技术是用20%的简单指令的组合来实现不常用的80%的那些指令功能。
3.堆栈:
堆栈是主存中的一段连续的存储区域,只有一个数据出入口,具有先进后出的特点。
4.总线:
总线是连接计算机内部多个部件之间的信息传输线,是各部件共享的传输介质。
5.统一编址:
统一编址就是将I/O地址看作是存储器地址的一部分。
6.溢出:
在计算机中,运算器运算的结果超出机器所能表示的数的范围的现象,叫溢出。
7.同步通信:
通信双方由统一时标控制数据传送称为同步通信。
8.Cache:
高速缓冲存储器,用来解决CPU与主存之间速度不匹配的矛盾。
9.中断:
计算机在执行程序的过程中,当出现异常情况或特殊请求时,计算机停止现行程序的运行,转向对这些异常情况或特殊请求的处理,处理结束后再返回到现行程序的间断处,这就是“中断”。
10.规格化:
尾数最高位为1的浮点数称作规格化数。
将非规格化数转换成规格化数的过程叫做规格化。
11.DRAM:
动态RAM,靠电容存储电荷的原理来寄存信息的,即使电源不掉电信息也会自动消失。
1.微型计算机的分类通常以微处理器的()来划分。
A.芯片名
B.寄存器数目
C.字长
D.规格
正确答案为:
D
2.将有关数据加以分类、统计、分析,以取得有价值的信息,我们称其为()。
A.数据处理
B.辅助设计
C.实时控制
D.数值计算
你的选项为:
A 正确!
3.现代计算机的运算器一般通过总线结构来组织,在下面的总线结构运算器中,单总线结构的操作速度最慢,而()的操作速度最快。
A.双总线结构
B.多总线结构
C.单总线结构
D.三总线结构
正确答案为:
B
4.虚拟存储器是建立在多层次存储结构上,用来解决()的问题。
A.存储
B.外存
C.主存容量不足
D.外存容量不足
正确答案为:
C
5.冯.诺依曼机工作方式的基本特点是()。
A.按地址访问并顺序执行指令
B.堆栈操作
C.选择存储器地址
D.按寄存器方式工作
你的选项为:
A 正确!
6.ASCII码是对()进行编码的一种方案。
A.字符
B.声音
C.图标
D.汉字
你的选项为:
A 正确!
7.ALU属于()部件。
A.运算器
B.控制器
C.存储器
D.寄存器
你的选项为:
A 正确!
8.内存若为16MB,则表示其容量为()KB。
A.16
B.1024
C.16000
D.16384
正确答案为:
D
9.微程序入口地址是()根据指令的操作码产生的。
A.计数器
B.译码器
C.计时器
D.判断逻辑矩阵
正确答案为:
B
10.磁表面存储器是以()作为记录信息的载体。
A.介质
B.磁介质
C.材料
D.磁头
正确答案为:
B
11.计算机中表示地址时使用()。
A.原码
B.补码
C.反码
D.无符号数
正确答案为:
D
12.字长16位,用定点补码小数表示时,一个字所能表示的范围是()。
A.-1~(1-2-15)
B.0~(1-2-15)
C.-1~+1
D.-(1-2-15)~(1-2-15)
正确答案为:
A
13.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.阶码的位数和尾数采用的编码
C.阶码采用的编码和尾数采用的编码
D.阶码采用的编码和尾数的位尾
正确答案为:
A
14.CRT的分辨率为1024×1024像数,像数的颜色数为256,则刷新存储器容量是()。
A.512KB
B.1MB
C.256MB
D.8MB
正确答案为:
B
15.D/A转换器是()。
A.把计算机输出的模拟量转为数字量
B.把模拟量转为数字量,把数字量输入到计算机
C.数字量转为模拟量,把转化结果输入到计算机
D.把计算机输出的数字量转为模拟量
正确答案为:
C
1.计算机的存储器系统是指()。
A.RAM
B.主存储器
C.ROM
D.cache、主存储器和外存储器
正确答案为:
D
2.软盘驱动器在寻找数据时()。
A.磁头不动,盘片运动
B.盘片、磁头都不动
C.盘片、磁头都运动
D.盘片不动,磁头运动
正确答案为:
C
3.人们根据特定需要预先为计算机编制的指令序列称为()。
A.集合
B.文件
C.软件
D.程序
正确答案为:
D
4.程序计数器PC属于()。
A.控制器
B.运算器
C.存储器
D.I/O接口
你的选项为:
A 正确!
5.CPU响应中断时,最先完成的两个步骤是()和保护现场信息。
A.开中断
B.恢复现场
C.关中断
D.不可屏蔽中断
正确答案为:
C
6.()只能将信息从总线的一端传到另一端,不能反向传输。
A.双向
B.单向总线
C.串行总线
D.多总线
正确答案为:
B
7.串行传输方式中,一个数据的帧通常包括起始位、数据位、()、结束位和空闲位。
A.检测位
B.查询
C.校验位
D.控制位
正确答案为:
C
8.下列关于微处理器的描述中,正确的是()。
A.微处理器就是主机
B.微处理器可以用作微机的CPU
C.微处理器就是微机系统
D.微处理器就是一台微机
正确答案为:
B
9.某计算机字长32位,存储容量为1MB,若按字编码,它的寻址范围是()。
A.0~512KB
B.0~256KB
C.0~256KW
D.0~1KB
你的选项为:
C 正确!
10.计算机主频的周期是指()。
A.指令周期
B.时钟周期
C.存取周期
D.CPU周期
你的选项为:
B 正确!
11.微程序放在()中。
A.RAM
B.控制存储器
C.指令寄存器
D.内存储器
正确答案为:
B
12.与动态MOS存储器相比,双极型半导体存储器的特点是()。
A.速度快,功耗大
B.集成度高
C.速度慢
D.容量大
正确答案为:
A
13.向右规格化的规则为:
尾数(),阶码()。
A.右移1位,加1
B.左移1位,加1
C.右移1位,减1
D.左移1位,减1
正确答案为:
A
14.在浮点加法运算中,主要操作步骤是:
对阶、尾数相加,结果规格化,舍入和()。
A.检查
B.溢出
C.控制
D.溢出检查
正确答案为:
D
15.一个24×24点阵的汉字,需要()字节的存储空间。
A.62
B.72
C.64
D.32
你的选项为:
B 正确!
1.在原码一位乘中,当乘数Yi为1时,()。
A.被乘数连同符号位与原部分积相加后,右移一位
B.被乘数绝对值与原部分积相加后,右移一位
C.被乘数连同符号位右移一位后,再与原部分积相加
D.被乘数绝对值右移一位后,再与原部分积相加
你的选项为:
B 正确!
2.如果X为负数,由[X]补求[-X]补是将()。
A.[X]补各值保持不变
B.[X]补符号位变反,其它各位不变
C.[X]补除符号位外,各位变反,未位加1
D.[X]补连同符号位一起各位变反,未位加1
正确答案为:
D
3.在堆栈寻址中,设A为累加器,SP为堆栈指示器,Msp为SP指示的栈顶单元。
如果进栈操作顺序是:
(SP)-1→SP,(A)→Msp;那么出栈操作的顺序应是()。
A.(Msp)→A,(SP)+1→SP
B.(SP)+1→SP,(Msp)→A
C.(SP)-1→SP,(Msp)→A
D.(Msp)→A,(SP)-1→SP
你的选项为:
A 正确!
4.在取指周期中,是按照()的内容访问主存,以读取指令。
A.指令寄存器IR
B.程序状态寄存器PS
C.存储器数据寄存器MDR
D.程序计数器PC
正确答案为:
D
5.动态半导体存储器的特点是()。
A.在工作中存储器内容会产生变化
B.每次读出后,需要根据原存内容重新写入一遍
C.每隔一定时间,需要根据原存内容重新写入一遍
D.在工作中需要动态地改变访存地址
你的选项为:
C 正确!
6.在按字节编址的存储器中,每个编址单元中存放()。
A.1位
B.8位
C.16位
D.32位
正确答案为:
B
7.设置中断排队判优逻辑的目的是()。
A.产生中断源编码
B.使同时提出的请求中的优先级别最高者,得到及时响应
C.使CPU能方便地转入中断服务子程序
D.提高中断响应速度
你的选项为:
B 正确!
8.“总线忙”信号由()建立。
A.获得总线控制权的设备
B.发出“总线请求”的设备
C.总线控制器
D.CPU
正确答案为:
A
9.在大多数磁盘中()。
A.各磁道的位密度相同
B.最外圈磁道的位密度最大
C.最内圈磁道的位密度最大
D.写入时选择较高的位密度,以增加记录信息;读出时选择低的位密度,以提高可靠性
你的选项为:
C 正确!
10.在调频制记录方式中,是利用()来写0或1。
A.电平高低的变化
B.电流幅值的变化
C.电流相位的变化
D.电流频率的变化
正确答案为:
D
.若十进制数据为137.5则其八进制数为()。
A.89.8
B.211.4
C.211.5
D.1011111.101
正确答案为:
B
2.若x补=0.1101010,则x原=()。
A.1.0010101
B.1.0010110
C.0.0010110
D.0.1101010
正确答案为:
D
3.若定点整数64位,含1位符号位,补码表示,则所能表示的绝对值最大负数为()。
A.-264
B.-(264-1)
C.-263
D.-(263-1)
正确答案为:
C
4.在取指周期中,是按照()的内容访问主存,以读取指令。
A.指令寄存器IR
B.程序状态寄存器PS
C.存储器数据寄存器MDR
D.程序计数器PC
正确答案为:
D
5.若脂用双符号位,则发生正溢的特征是:
双符号位为()。
A.00
B.01
C.10
D.11
正确答案为:
B
6.浮点加减中的对阶的()。
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
正确答案为:
A
7.原码乘法是()。
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
正确答案为:
A
8.原码加减交替除法又称为不恢复余数法,因此()。
A.不存在恢复余数的操作
B.当某一步运算不够减时,做恢复余数的操作
C.仅当最后一步余数为负时,做恢复余数的操作
D.当某一步余数为负时,做恢复余数的操作
正确答案为:
C
9.为了缩短指令中某个地址段的位数,有效的方法是采取()。
A.立即寻址
B.变址寻址
C.间接寻址
D.寄存器寻址
正确答案为:
D
10.堆栈指针