计算机组成原理.docx

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计算机组成原理

1.计算机问世至今，不管怎样更新，依然保持“存储程序”的概念，最早提出这种概念的是______。

A.帕斯卡B.巴贝奇C.冯·诺依曼D.贝尔

2.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

3.CPU将一个字节型变量送到CRT显示，CRT总线接口中设有8位数据寄存器，则CPU将该字节型变量的二进制码以______方式送到接口，再由接口发送到CRT。

A.并行B.串行C.分时D.并串行

4.CRT的颜色数为256色，则刷新存储器每个单元的字长是______。

A.256位B.16位C.8位D.7位

5.CRT的分辨率额为1024×1024，颜色深度为8位，则刷新存储器的存储容量是______。

A．2MBB．1MBC．8MBD．1024B

6.CRT的分辨率为1024×1024像素，像素颜色数为256，则刷新存储器的容量是______。

A．512KBB．1MBC．256KBD．2MB

7.指出下面描述汇编语言特性的句子中概念上正确的句子______。

A.对程序员的训练要求来说，需要硬件知识

B.汇编语言对机器的依赖性低

C.用汇编语言编制程序的难度比高级语言小

D.汇编语言编写的程序执行速度比高级语言慢

8.在小型或微型计算机里，普遍采用的字符编码是______。

A.BCD码B.16进制C.格雷码D.ASCⅡ码

9.根据国标规定，每个汉字在计算机内占用______存储。

A.一个字节B.二个字节C.三个字节D.四个字节

10.在CPU中，跟踪后继指令地指的寄存器是______。

A.指令寄存器B.程序计数器C.地址寄存器D.状态条件寄存器

11.Pentium-3是一种______。

A.64位处理器B.16位处理器C.准16位处理器D.32位处理器

12.一个256K×8的存储器，其地址线和数据线总和为______。

A.16B.18C.26D.20

13.下面有关“中断”的叙述，______是不正确的。

A.一旦有中断请求出现，CPU立即停止当前指令的执行，转而去受理中断请求

B.CPU响应中断时暂停运行当前程序，自动转移到中断服务程序

C.中断方式一般适用于随机出现的服务

D.为了保证中断服务程序执行完毕以后，能正确返回到被中断的断点继续执行程序，必须进行现场保存操作

14.完整的计算机系统应包括______。

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

15.下列数中最小的数为______。

A.（101001）2B.（52）8

C.（101001）BCDD.（233）16

16.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

17.1946年研制成功的第一台电子数字计算机称为______，1949年研制成功的第一台程序内存的计算机称为______。

A．EDVAC，MARKIB.ENIAC,EDSAC

C.ENIAC,MARKID.ENIAC,UNIVACI

18.描述汇编语言特性的概念中，有错误的句子是______。

A.对程序员的训练要求来说，需要硬件知识

B.汇编语言对机器的依赖性高

C.用汇编语言编制程序的难度比高级语言小

D.汇编语言编写的程序执行速度比高级语言快

19.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

20.EPROM是指______。

A．读写存储器B．只读存储器

C．可编程的只读存储起器D．光擦除可编程的只读存储器

21.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

21.微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是______。

A．每一条机器指令由一段微指令编成的微程序来解释执行

B．每一条机器指令由一条微指令来执行

C．一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行

D．一条微指令由若干条机器指令组成

22.闪速存储器称为______。

A.光盘B.固态盘C.硬盘D.软盘

23.中央处理器（CPU）是包含______。

A.运算器B.控制器

C.运算器.控制器和cacheD.运算器、控制器和主存储器

24.常用的虚拟存储系统由______两级存储器组成。

A．主存—辅存B．快存—主存C．快存—辅存D．通用寄存器—主存

25.在虚拟存储器中，当程序正在执行时，由______完成地址映射。

A．程序员B．编译器C．装入程序D．操作系统

26.当采用______对设备进行编址情况下，不需要专门的I/O指令组。

A．统一编址法B．单独编址法C．两者都是D．两者都不是

27.中断向量地址是______。

A.子程序入口地址　　　　　　　　　　　B.中断服务例行程序入口地址

C.中断服务例行程序入口地址的指示器　　D.中断返回地址

28.描述PCI总线中基本概念不正确的是______。

A.PCI总线是一个与处理器无关的高速外围总线

B.PCI总线的基本传输机制是猝发式传输

C.PCI设备不一定是主设备

D.系统中只允许有一条PCI总线

二、填空题

1.主存储器的性能指标主要是A.__存取容量____、B.__存取时间____、存储周期和存储器带宽。

2.1直接内存访问DMA方式中,DMA控制器从CPU完全接管对总线的控制,数据交换不经CPU,而直接在内存和I/O设备之间进行.

2.2DMA控制器访存采用以下三种方法:

停止CPU访问主存,周期挪用/周期窃取，DMA与CPU交替访问。

3.计算机软件一般分为两大类：

一类叫A.__系统软件____,另一类叫B.__应用软件____。

操作系统属于C._系统软件_____类。

4.一位十进制数，用BCD码表示需要A.__4____位二进制码，用ASCⅡ码表示需要B.__7____位二进制码

5.RISC的中文含义是A._精简指令系统计算机_____，CISC的中文含义是B.__复杂指令系统计算机____。

6.按IEEE754标准，一个浮点数由A._符号位_____、B.__阶码____、C.__尾数____三个域组成。

7．流水CPU中的主要问题是A._资源/结构_____相关，B.__数据____相关和C.__控制____相关；为此需要采用相应的技术对策，才能保证流水畅通而不断流。

8.扩展操作码

9.p61，例3.1~3.4

11.汉明码0110101—->0101

12.流水线性能指标：

吞吐率，加速比，效率。

简答题：

2．能不能说机器的主频越快，机器的速度就越快，为什么？

答：

不能，因为机器的速度不仅与主频有关，还与机器周期中所含的时钟周期数以及指令周期中所含的机器周期数有关。

同样主频的机器，由于机器周期所含时钟周期数不同，运行速度也不同。

机器周期所含时钟周期数少的机器，速度越快。

3.如何理解计算机组成和计算机体系结构？

计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统属性，如指令系统、数据类型、寻址技术组成及I/0机理等；计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性，它包括了许多对程序员来说是透明的硬件细节，如组成计算机系统的各个功能部件的结构和功能，及相互连接方法等。

4.简要描述外设进行DMA操作的过程及DMA方式的主要优点。

（1）外设发出DMA请求；

（2）CPU响应请求，DMA控制器从CPU接管总线的控制；

（3）由DMA控制器执行数据传送操作；

（4）向CPU报告DMA操作结束。

主要优点是数据数据速度快

5.在DMA方式中，CPU和DMA接口分时使用主存有几种方法？

简要说明之。

（1）停止CPU访问主存。

这种方法DMA在传送一批数据时，独占主存，CPU放弃了地址线、数据线及有关控制线的使用权。

在一批数据传送完毕后，DMA接口才把总线的控制权交回CPU。

显然，这种方法在DMA传送过程中，CPU基本处于不工作状态或保持原状态。

（2）周期挪用。

这种方法CPU按程序的要求访问主存，一旦I/O设备有DMA请求，则由I/O设备挪用一个存取周期。

此时CPU可完成自身的操作，但要停止访存。

显然这种方法既实现了I/O传送，又较好地发挥了主存和CPU的效率，是一种广泛采用的方法。

（3）DMA与CPU交替访存。

这种方法适合于CPU的工作周期比主存的存取周期长的情况。

如CPU的工作周期大于主存周期的两倍，则每个CPU周期的上半周期专供DMA接口访存，下本周期专供CPU访存。

这种交替访问可使DMA传送和CPU工作效率最高，但相应的硬件逻辑更复杂。

6.什么是指令周期？

什么是机器周期？

什么是时钟周期？

三者之间的关系如何？

指令周期是完成一条指令所需的时间。

包括取指令、分析指令和执行指令所需的全部时间。

机器周期也称为CPU周期，是指被确定为指令执行过程中的归一化基准时间，通常等于取指时间（或访存时间）。

时钟周期是时钟频率的倒数，也可称为节拍脉冲或T周期，是处理操作的最基本单位。

一个指令周期由若干个机器周期组成，每个机器周期又由若干个时钟周期组成。

7.为什么要设置总线判优控制？

常见的集中式总线控制有几种，各有何特点，哪种方式响应时间最快，哪种方式对电路故障最敏感？

总线判优控制解决多个部件同时申请总线时的使用权分配问题；

链式查询方式：

连线简单，易于扩充，对电路故障最敏感；

计数器查询方式：

优先级设置较灵活，对故障不敏感，连线及控制过程较复杂；

独立请求方式：

判优速度最快，但硬件器件用量最多，连线多，成本较高。

8.画出中断处理过程流程图。

否

是

中

断

周

期

中

断

服

务

子

程

序

（1）设备提出中断请求

（2）当一条指令执行结束时CPU响应中断

（3）CPU设置“中断屏蔽”标志，不再响应其它中断请求

（4）保存程序断点（PC）

（5）硬件识别中断源（转移到中断服务子程序入口地址）

（6）用软件方法保存CPU现场

（7）为设备服务

（8）恢复CPU现场

（9）“中断屏蔽”标志复位，以便接收其它设备中断请求

（10）返回主程序

9.请说明程序查询方式与中断方式各自的特点。

程序查询方式，数据在CPU和外围设备之间的传送完全靠计算机程序控制，优点是硬件结构比较简单，缺点是CPU效率低；

中断方式是外围设备用来“主动”通知CPU，准备输入输出的一种方法，它节省了CPU时间，但硬件结构相对复杂一些。

10.取指周期的数据流

PC中存放现行指令的地址，该地址送到MAR并送至地址总线，然后有控制部件CU向存储器发读命令，使对应MAR所指单元的内容（指令）经数据总线送至MDR，再送至IR，并且CU控制PC内容加1，形成下一条指令的地址。

11.异步通信的应答方式有哪些？

不互锁、半互锁、全互锁三种类型。

12.寻找中断服务程序入口地址有哪些方法？

硬件向量法：

就是利用硬件产生向量地址，再由向量地址找到中断服务程序的入口地址，速度快；

软件查询法：

用软件寻找中断服务程序入口地址的方法，不涉及硬件设施，但查询时间长。

13.计算机系统的层次结构？

第一级：

微程序机器

第二级：

传统机器语言机器

第三级：

操作系统机器

第四级：

汇编语言机器

第五级：

高级语言机器

第六级：

应用语言机器

14.请说明SRAM的组成结构，与SRAM相比，DRAM在电路组成上有什么不同之处？

SRAM存储器由存储体、读写电路、地址译码电路、控制电路组成，DRAM还需要有动态刷新电路。

15.接口和端口的区别？

端口：

是指接口电路中的一些寄存器，这些寄存器分别用来存放数据信息、控制信息和状态信息，相应的端口分别称为数据端口、控制端口和状态端口；

接口:

若干个端口加上相应的控制逻辑才能组成接口。