计算机组成原理试题集.docx
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计算机组成原理试题集
1.数字电子计算机的主要特点是存储容量大、〔运算速度快〕，〔运算精度高〕。
2.计算机各组成部件相互连接方式，从早期的以〔存储器〕为中心，开展到现在以〔运算器〕为中心。
3.指令存放器存放的是〔C〕
A、下一条要执行的指令B、已执行完了的指令
C、正在执行的指令D、要转移的指令
4.衡量计算机的性能指标主要有哪些〔答主要的三项指标〕，并说明为什么？
解：
衡量计算机性能的指标主要有：
计算速度、存储容量和通讯带宽等，计算机速度是反映CPU性能，也是反映计算机能力的主要指标之一。
存储容量反映出计算机可以处理的数据量空间的大小。
带宽反映出计算机处理信息的通讯能力。
5,决定指令执行顺序的存放器是〔PC〕,而记录指令执行结果的状态的存放器是〔状态字存放器〕
6.最早提出“存储程序程序〞概念的是〔A〕
A、BabbageB、V.NeumannC、PascalD、Bell
7.如何理解计算机组成和计算机体系结构？
8.第一台电子计算机〔ENIAC〕是于1946年交付使用。
9.单地址指令中为了实现两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个采用〔隐含〕寻址方法。
m条指令，指令操作码的位数为N位，那么N至少应当等于〔〕。
n+1位字长〔含一位符号位〕表示原码定点整数时，所能表示的数值范围是〔0﹤﹦N〕；用n+1位字长〔含一位符号位〕表示原码定点小数时，所能表示的数值范围是〔〕
1.CPU包括〔 〕两局部。
A、ALU和累加器
B、ALU和控制器
C、运算器和控制器
D、ALU和主存储器
C
2.计算机运算速度的单位是〔 〕。
A、MTBF
B、MIPS
C、MHZ
D、MB
B
3.假设十六进数微AC.B，那么其十进制数为〔 〕。
B、2763
C
4.假设十进制数据为137.5那么其八进制数为〔 〕。
B
5.假设x补=0.1101010，那么x原=〔 〕。
0101
D
6.假设用双符号位，那么发生正溢的特征是：
双符号位为〔 〕。
A、00
B、01
C、10
D、11
B
7.补码加法运算是指〔 〕。
A、操作数用补码表示，连同符号位一起相加
B、操作数用补码表示，根据符号位决定实际操作
C、将操作数转化为原码后再相加
D、取操作数绝对直接相知，符号位单独处理
A
8.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
A
10.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
A
11.在以下几种存储器中，CPU可直接访问的是〔 〕。
A、主存储器
B、磁盘
C、磁带
D、光盘
A
13.静态半导体存储器SRAM指〔 〕。
A、在工作过程中，存储内容保持不变
B、在断电后信息仍能维持不变
C、不需动态刷新
D、芯片内部有自动刷新逻辑
C
14.半导体静态存储器SRAM的存储原理是〔 〕。
A、依靠双稳态电路
B、依靠定时刷新
C、依靠读后再生
D、信息不再变化
A
15.高速缓冲存储器Cache一般采取〔 〕。
A、随机存取方式
B、顺序存取方式
C、半顺序存取方式
D、只读不写方式
A
16.虚地址是〔 〕。
A、不存在的地址
B、用户编程可使用的地址
C、主存地址
D、磁盘地址
B
17.堆栈指针SP是〔 〕。
A、栈顶单元内容
B、栈顶单元地址
C、栈底单元内容
D、栈底单元地址
B
18.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、存放器寻址
D
19.如果按变址方式读取操作数，那么有效地址是指〔 〕。
A、指令中直接给出的地址
B、变址计算获得的地址
C、变址存放器中存放的地址
D、基址存放器中存放的地址
B
20.在向上生长的堆栈中，如果出栈指令POPx的操作定义为：
M〔x〕←M〔SP〕；SP←〔SP〕-1
那么入栈指令PUSHX应定义为〔 〕。
A、M〔SP〕←M〔x〕；SP←〔SP〕＋1
B、M〔SP〕←M〔x〕；SP←〔SP〕－1
C、SP←〔SP〕＋1；M〔SP〕←M〔x〕
D、SP←〔SP〕－1；M〔SP〕←M〔x〕
C
22.在不同速度的设备之间传送数据，〔 〕。
A、必须采用同步控制方式
B、必须采用异步控制方式
C、可以选用同步方式，也可选用异步方式
D、必须采用应答方式
C
23.挂接在总线上的多个部件〔 〕。
A、只能分时向总线发送数据，并只能分时从总线接收数据
B、只能分时向总线发送数据，但可同时从总线接收数据
C、可同时向总线发送数据，并同时从总线接收数据
D、可同时向总线发送数据，但只能分时从总线接收数据
B
24.总线的数据通路宽度是指〔 〕。
A、能一次并行传送的数据位数
B、可依次串行传送的数据位数
C、单位时间内可传送的数据位数
D、可一次传送的数据的最大值
A
25.串行接口是指〔 〕。
A、接口与系统总线之间串行传送，接口与I/O设备之间串行传送
B、接口与系统总线之间串行传送，接口与I/O设备之间并行传送
C、接口与系统总线之间并行传送，接口与I/O设备之间串行传送
D、接口与系统总线之间并行传送，接口与I/O设备之间并行传送
C
填空题：
1.系统软件主要包括：
和及诊断程序等。
操作系统
语言处理程序
2.任何进位计数制都包含基数和位权两个根本要素。
十六进制的基数为，其中第i位的权为。
16
16i
3.8421BCD码中，十进制数字“5〞的BCD码的前面加上奇校验位后，为。
10101
4.设字长8位〔含1位符号位〕，真值X=-1011，那么[X]原=。
10001011
6.按照存储器的不同工作方式可以将存储器分为随机存取存储器〔RAM〕、、顺序存取存储器〔SAM〕和。
只读存储器〔ROM〕
直接存取存储器〔DAM〕
7.有静态RAM与动态RAM可供选择，在构成大容量主存时，一般就选择。
动态RAM
8.与静态MOS型存储器相比，动态MOS型存储器的最大特点是存储信息需要不断地。
刷新
9.主存储器进行两次连续、独立的操作〔读/写〕之间所需的时间称作。
主存读/写周期〔TM〕
10.程序访问的为Cache的引入提供了理论依据。
局部性原理
11.某机器指令系统中，指令的操作码为8位，那么该指令系统最多可以有种指令。
256
12.如果零地址指令的操作数在内存中，那么操作数地址隐式地由来指明。
堆栈指针〔SP〕
13.如指令中给出形式地址为D，那么间接寻址方式获得操作数的有效地址为。
以D为地址的存储单元的内容
14.如果说变址寻址方式主要是面向用户的，那么基址寻址一般是面向的。
系统
15.在CPU的状态存放器中，常设置以下状态位：
零标志位〔Z〕，负标志位〔N〕，和。
溢出标志位〔V〕
进位或借位标志位〔C〕
16.在组合逻辑控制器中，当一条指令取出后，组合逻辑网络的输出分两局部，其主要局部是产生执行该指令所需的，另一局部送到，以便在执行步骤较短的情况下，控制下缩短指令的执行时间。
控制信号，时序计数器
17.在微程序控制中，一个节拍中所需要的一组微命令，被编成一条。
微指令
18.系统总线是用来连接的总线。
系统内部各大部件
19.输入输出的目的是实现和之间的信息传送。
CPU
外设
20.目前微机系统上使用的鼠标器有两种类型，一种是，另一种是。
机械式的
光电式的
21.在现有的外存储器中，启示密度最高的是。
光盘存储器
22.可以根据中断源在系统中的位置，将中断源分为内部中断和外部中断两类。
一般运算器除法错是；键盘输入请求中断是。
内中断
外中断
23.在不改变中断响应次序的条件下，通过可以改变中断处理次序。
改写中断屏蔽字
24.在程序中断控制方式中，虽有中断请求，但为了保证禁止某些中断以提供某一特定的效劳，这可以由CPU中的触发器和为中断源设置的触发器控制实现。
中断允许
中断屏蔽
25.通道程序在内存中的首地址由给出。
通道地址字
26．单地址指令中为了实现两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另外一个采用〔隐含〕寻址方法。
27．假定指令系统有m条指令，指令操作码的位数为N位，那么N至少应当等于┌㏒2m┐
3.用n+1位字长〔含一位符号位〕表示原码定点整数时，所能表示的数值范围是〔0≤|N|≤2n-1
〕；用n+1位字长〔含一位符号位〕表示原码定点小数时，所能表示的数值范围是〔0≤|N|≤1-2-n
〕；
28.如果指令中的地址码为A，变址存放器为X，基址存放器为B，那么变址间址寻址方式的操作地址N＝〔〔〔X〕+A〕〕
29．采用立即寻址时，操作数由〔地址码〕给出，采用直接寻址时，指令中除了操作码以外，还要给出〔操作数在存储器中的地址〕
30．堆栈存取方式是〔后进先出〕，在自底向上生成方式工作的堆栈中，入栈时，堆栈指针作何调整？
〔减〕，出栈时做何调整？
〔加〕。
入栈时调整指针和存入数据的次序是：
先〔调〕后〔存〕
31．16位补码整数所能表达的最大整数是〔215－1〕，最小整数是〔－215〕
32．指令系统的完整性，通常是指〔完备性〕和〔有效性〕
33．一般说来，按照CPU内部操作数的存储方式，可以将机器〔指令集〕分为：
〔堆栈型〕、〔累加器型〕和〔通用存放器型〕三种类型
简答题：
1.8位无符号整数和8位定点原码整数的表示范围分别是多少？
①8位无符号整数的范围：
0－255。
②8位定点原码整数的范围：
-127－127。
2.在浮点数中，阶码的正负和尾数的正负各代表什么含意？
对实际数值的正负与大小有何影响？
①阶码为正，表示将尾数扩大。
②阶码为负，表示将尾数缩小。
③尾数的正负代表浮点数的正负。
3.SRAM依靠什么存储信息？
DRAM依靠什么存储信息？
何为存“0〞？
何为存“1〞？
①SRAM依靠双稳态电路〔内部交叉反应〕存储信息，其中一种稳态为0，另一种稳态那么为1。
②DRAM依靠电容暂存电荷存储信息，充电至高电平为1，放电至低电平为0。
4、静态存储器依靠什么存储信息？
动态存储器又依靠什么原理存储信息？
试比拟它们的优缺点。
①静态存储器以双稳态触发器为存储信息的物理单元，依靠内部交叉反应保存信息。
速度较快，不需动态刷新，但集成度稍低，功耗大。
②动态存储器依靠电容上暂存电荷来存储信息，电容上有电荷为1，无电荷为0。
集成度高，功耗小，速度悄慢，需定时刷新。
5.存储器芯片中采用地址复用技术有什么优点？
要增加一存储器芯片的容量时，其所需的地址线也要随之增加，如果采用地址复用技术，将把地址分批送入芯片。
这样可以保证不增加芯片的地址引脚，从而保证芯片的外部封装不变。
6.在“Cache－主存－辅存〞三级存储体系中，“Cache－主存〞结构与“主存－辅存〞结构的引入各为了解决什么问题？
①“Cache－主存〞结构的引入是为了解决主存与CPU速度不匹配的问题。
②“主存－辅存〞结构的引入是为了解决主存储器容量缺乏的问题。
7.在CPU中，哪些存放器属于控制用的指令部件？
它们各起什么作用？
①程序计数器PC，提供取指地址，从而控制程序执行顺序。
②指令存放器IR，存放现行指令，作为产生各种微操作命令的根本逻辑依据。
③状态存放器SR，记录程序运行结果的某些特征标志，或用来设置程序运行方式与优先级。
参与形成某些微操作命令。
8.微程序控制器如何产生微指令？
微指令、微程序与机器指令之间的对应关系如何？
①微程序控制器是从控制存储器中读取微指令，从而产生微指令。
②一条微指令包含的微指令控制实现一步〔一个时钟周期〕操作，假设干条微指令组成的一段微程序解释执行一条机器指令，整个微程序实现指令系统功能。
9.总线接口的分类方法有哪几类？
请分别按这几种方法说明接口的分类。
①按数据传送的格式分为：
串行接口、并行接口。
②按时序控制方式分为：
中断接口、DMA接口、程序查询方式接口。
10.何谓存储总线？
何谓I/O总线？
各有何特点？
①存储总线是连接CPU和主存储器之间的专用总线，速度高。
②I/O总线是连接主机〔CPU、M〕与I/O设备之间的总线，可扩展性好。
11.何谓同步传送方式？
何谓异步传送方式？
①同步方式：
数据传送由一个统一的时序信号同步定时〔或：
从同一个公共的时钟信号中获得定时信号〕。
有固定的时钟周期、总线周期划分。
②异步方式：
数据传送用应答方式实现，没有时钟周期划分；总线周期根据实际需要而定，需长那么长、能短那么短。
12.计算机系统中异步控制方式的三个主要特点是什么？
系统中没有统一的时钟，各部件有自己的时钟信号，各个微操作的进行是采用应答方式工作。
13.在字符显示器中，何时访问一次字符发生器？
其地址码如何形成？
①每当点〔列〕计数器一个计数循环后，就访问一次缓冲存储器，紧跟着访问一次字符发生器。
②由缓冲存储器读出的字符代码作为高位地址，线〔行〕计数器的计数值作为低位地址。
14.请说明常见的中断处理程序入口产生方法。
现在普遍采用向量中断方式：
将各中断处理程序入口地址组织在中断向量表中，存在主存中的一段特定区域；获得批准的中断源向CPU送入一个编码〔如中断类型码〕，CPU将它变换为一个向量地址；据此访问中断向量表，从中读取处理程序入口地址。
15.以DMA方式实现传送，大致可分为哪几个阶段？
①DMA传送前的预置阶段〔DMA初始化〕
②数据传送阶段〔DMA传送〕
③传送后的结束处理
16.请比拟说明中断方式与DMA方式的异同〔产生方式、处理方式、应用场合等方面〕。
①相同点：
二者都由随机请求引起。
②不同点：
中断方式通过执行处理程序进行处理，DMA方式直接依靠硬件实现数据直传。
中断方式可处理复杂事件、控制中低速I/O操作，DMA方式适于简单的、高速的数据批量传送。
17.基数
在浮点数据编码中，对阶码所代表的指数值的数据，在计算机中是一个常数，不用代码表示。
18.Cache
位于CPU与主存之间的高速缓存，用来存放当前频繁访问的内容。
19.段页式管理
一种虚拟存储器的管理方式，将存储空间按逻辑模块分成段，每段又分成假设干个页。
20.随机存取方式
可按随机地址直接访问任一存储单元，存取时间与单元位置无关。
21.DRAM
动态随机存取存储器，即需要采取动态刷新的RAM。
22.虚拟存储器
依靠操作系统和磁盘的支持，用户编程时可以使用一个比真实内存大得多的存储器，该存储器称为虚拟存储器。
23.逻辑地址
程序员编程时使用的，与内存物理地址无固定对应关系的地址。
24.堆栈
按先进后出〔也就是后进先出〕顺序存取的存储的存储组织〔区〕。
25.立即寻址方式
操作数直接在指令中给出〔或：
紧跟指令给出〕，在读出指令时可立即获得操作数。
26.直接寻址
由指令直接给出操作数的存储地址。
27.存放器间址
由指令给出存放器号，指定存放器中存放者操作数据的存储地址。
28.RISC
精简指令系统计算机，只采用使用频度高、简单、执行速度快的指令类型。
29.时钟周期
由主频脉冲定义得一个定长的根本时间段，通常一个时钟周期完成一步操作。
30.微程序控制器
将执行指令所需要的微命令以代码形式编成微指令序列〔微程序〕，存入一个控制存储器，需要时从该存储器中读取。
按这种方式工作的控制器称为微程序控制器。
31.主设备
申请并获得总线控制权的设备，在收发双方中主动的一方。
32.同步通信方式
在采用这种方式的总线传输中，各设备从一个公共的〔统一的〕时序信号中获得定时信息〔或：
由统一的时序信号进行同步定时。
〕或指出：
其明显特征是由一定频率的时钟信号定义了等间隔的时钟周期。
33.总线
一组可由多个部件分时共享的信息传输线。
34.程序查询I/O方式
启动I/O设备后，CPU程序查询，假设未准备好那么等待，假设条件已具备那么执行I/O操作。
35.DMA方式
直接依靠硬件实现主存与外设之间的数据直接传输，传输过程本身不需CPU程序干预。
36.有效地址：
又称物理地址，是将形式地址按一定的规那么计算后，得出能直接访问主存的地址。
寻址方式就是指从形式地址产生有效地址的方法
37.浮点数的阶码为什么通常采用移码？
其主要原因是为了解决机器0的表现形式问题。
浮点数据的机器0表示阶码为可以表示的最小值－2－n。
将该数据进行表示时，如果阶码使用移码，那么表示出来数据的阶码全为0；否那么，如果使用补码表示阶码，该数据为10….00的形式。
原码和反码由于其对数据0有正负之分，一般不用来表示浮点数阶码。
38.基址寻址方式和变址方式有什么特点？
基址寻址，实际上是相对于基址存放器BR的偏移寻址，其有效地址是把基址存放器的内容加上指令字中的形式地址得到。
即：
EA=〔BR〕+A.。
变址寻址是相对于变址存放器的偏移寻址，其有效地址是变址存放器的内容加上指令字中的形式地址得到。
即：
EA=（X）+A
在形式上以及计算操作数的有效地址的方法上，两种寻址方式是相似的，实际上，两者有不同的特点和用途。
首先，在采用了基址寻址的计算机系统中，基址是不变的，程序中的所有地址都是相对于基地址来变化的。
而对于变址寻址来说那么相反，指令中的地址字段的形式地址给出的是一个存储器地址基准，变址存放器X中存放的是相对于该基准地址的偏移量。
不同的变址存放器值指出了不同的单元。
第二，在基址寻址中，偏移量位数较短，在变址寻址中，偏移量位数足以表示整个存储空间。
第三，基址寻址主要是解决程序逻辑空间与存储器物理空间的无关性，而变址寻址主要是为了可以编写出高效地访问一片存储空间的程序。
39．设32位长的浮点数，其中阶符1位，阶码7位，数符1位，尾数23位。
分别写出机器数采用原码和补码表示时，所对应的最接近0的十进制负数。
解：
最接近0的十进制负数的浮点表示就是数据表示中最大的负数，即绝对值最小的负数。
采用原码数据表示时，阶码为－127，尾数为－2－23。
该数为－2－23×2－127。
采用补码表示时，阶码为－128，尾数为－2－23
40．某机器字长32位，浮点表示时，阶码占8位，尾数占24位，各包含一位符号位。
问〔1〕带符号定点小数的最大表示范围是多少？
〔2〕带符号定点整数的最大范围是多少？
〔3〕浮点表示的最大正数是多少？
最大负数是多少？
浮点表示时，最小的规格化正数是多少？
解：
〔1〕阶码表示范围是：
－128～127；尾数的表示范围是－1～1－2－23
〔2〕带符号的定点整数其符号位一位，其余均用来表示数据。
此时的表示范围－231～231－1
〔3〕浮点表示的最大正数为1－2－23×2127，最大负数为：
－2－23×2－128，最小的规格化正数为：
0。
5×2－128
41．某机器字长32位，指令单字长，指令系统中具有二地址指令，一地址指令和零地址指令各假设干条，每个地址长12位，采用扩展操作码方式，问该指令系统中的二地址指令、一地址指令、零地址指令各最多能有多少条？
解：
注意使用可扩展操作码时，二地址指令不能占满全部的28条指令，必须留出至少一条作为一地址指令扩展。
但此题所问最多条数，并保证指令集中存在一、二、零地址指令
32－24＝8，操作码占8位，最多可有28－1＝255条二地址指令
一地址指令操作码占32－12－8＝12，最多可有212－1条，此时只有一条二地址指令
零地址指令操作码占32－8－12＝12，最多可有212－1条
42．存储字长为16位，采用一地址格式的指令系统，允许直接、间接、变址、基址寻址，变址存放器和基址存放器均16位，试答复：
〔1〕假设采用单字指令，共能完成108种操作，画出指令格式，并指出直接寻址和一次间接寻址的寻址范围各为多少？
〔2〕假设采用双字指令，操作码位数和寻址方式不变，指令可直接寻址的范围又是多少？
画出其指令格式。
〔3〕存储字长不变，可采用什么方法访问容量为8MB的主存任一地址单元，说明理由
解：
〔1〕系统的指令集为108条，所以操作码位数为7，地址码为9，直接寻址的范围为29个字。
间接寻址的范围为216个字
〔2〕采用双字指令时，指令可直接寻址的范围为225〔32M〕个字。
指令格式为操作码7位，地址码25位。
〔3〕可使用变址寻址。
该存储器按照字变址，8MB＝4MW，此物理空间需要22位物理地址，通常变址存放器的长度与存储字的长度相同，因此变址存放器也为16位。
变址寻址的物理地址的形成满足：
EA=（X）+A，因此指令中只需要指出剩余的4位地址就可以了
判断题：
1. 运算器的功能就是执行加、减、乘、除四那么运算。
错。
运算器的功能一般包含：
算术运算、逻辑运算、移位等。
2. x=0.1011，那么[-x]补为1.0101，[x/2]补为0.11011。
错。
[x/2]补为0.01011。
3. 1KB=1000字节
错。
1KB=1024字节。
4. 两个定点数相减，不会产生溢出。
错。
两定点数相减，假设是异号相减，也有可能溢出。
5. 主存储器和CPU之间增加高速缓冲存储器的目的是扩大CPU中通用存放器的数量。
错。
主存储器和CPU之间增加高速缓冲存储器的目的是解决CPU和主存之间的速度匹
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