第4章冯诺依曼计算机机器级程序及其执行.docx
《第4章冯诺依曼计算机机器级程序及其执行.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第4章冯诺依曼计算机机器级程序及其执行.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
第4章冯诺依曼计算机机器级程序及其执行
第4章冯.诺依曼计算机：
机器级程序
及其执行
1、关于“图灵机”，下列说法不正确的是。
（A）图灵机给出的是计算机的理论模型；
（B）图灵机的状态转移函数＜q,X,Y,R（或L或N）,p＞，其实就是一条指令，即在q状态下，当输入为X时，输出为丫，读写头向右（R）、向左（L）移动一格或不动（N），状态变为p；
（C）图灵机是一种离散的、有穷的、构造性的问题求解思路；
（D）凡是能用算法方法解决的问题也一定能用图灵机解决；凡是图灵机解决不了的问题人和算法也解决不了；
（E）上述有不正确的。
答案是：
E
2、关于“图灵机”和“计算”，下列说法不正确的是。
（A）计算就是对一条两端可无限延长的纸带上的一串0和1,一步一步地执行指令，经过有限步骤后得到的一个满足预先规定的符号串的变换过程；
（B）“数据”可被制成一串0和1的纸带送入机器中进行自动处理，被称为数据纸带；处理数据的“指令”也可被制作成一串0和1的纸带送入机器中，被称为程序纸带；机器一方面阅读程序纸带上的指令，并按照该指令对数据纸带上的数据进行变换处理。
（C）计算机器可以这样来制造：
读取程序纸带上的指令，并按照该指令对数据纸带上的数据做相应的变换，这就是图灵机的基本思想；
（D）上述有不正确的。
答案是：
D
3、下图为用状态转换图示意的一个图灵机，其字母集合为｛0,1,X,Y,B｝，其中B为空白字符；状态集合｛S1,S2,S3,S,S5｝，其中S为起始状态，S为终止状态；箭头表示状态转换，其上标注的如＜in,out,direction＞表示输入是in时，输
出out，向direction方向移动一格，同时将状态按箭头方向实现转换，其中
in,out均是字母集中的符号，direction可以为R（向右移动）、L（向左移动）、N（停留在原处）。
OO.R0.0L
该图灵机的功能是。
（A）识别是否如0101,01010101的0、1串，即一个0接续一个1,且0的个数和1的个数相同；
（B）识别是否如000111,00001111的0、1串，即左侧连续0的个数和右侧连续
1的个数相同的0、1串；
（C）将形如0101，01010101的0、1串，即一个0接续一个1,且0的个数和1的个数相同，转换为XYXYXYXYXYXY勺形式；
（D）将形如000111,00001111的0、1串，即左侧连续0的个数和右侧连续1的个数相同的0、1串转换为XXXYYYXXXXYYYY勺形式。
答案是：
D
4、下图为用状态转换图示意的一个图灵机，其字母集合为｛0,1,X,Y,B｝，其中B
为空白字符；状态集合｛S1,S2,S,S,S5,S｝，其中S为起始状态，S6为终止状态；箭头表示状态转换，其上标注的如表示输入是in
时，输出out，向direction方向移动一格，同时将状态按箭头方向实现转换，其中in,out均是字母集中的符号，direction可以为R（向右移动）、L（向左移动）、N（停留在原处）。
该图灵机的功能是。
（A）识别是否如0101,01010101的0、1串，即一个0接续一个1,且0的个数和1的个数相同；
（B）识别是否如000111,00001111的0、1串，即左侧连续0的个数和右侧连续
1的个数相同的0、1串；
（C）将形如0101，01010101的0、1串，即一个0接续一个1,且0的个数和1的个数相同，转换为XYXYXYXYXYXY勺形式；
（D）将形如000111,00001111的0、1串，即左侧连续0的个数和右侧连续1的个数相同的0、1串转换为XXXYYYXXXXYYYY勺形式。
答案是：
B
5、下图为用状态转换图示意的一个图灵机，其字母集合为｛V,C,+,=，“空
格”，；｝;状态集合｛S1,S,S3,S,S5,S,S7｝，其中S1为起始状态，S7为终
止状态；箭头表示状态转换，其上标注的如表示输入是
in时，输出out，向direction方向移动一格，同时将状态按箭头方向实现转换，其中in,out均是字母集中的符号，null表示什么也不写，direction可以为R（向右移动）、L（向左移动）、N（停留在原处）。
空格川川只
空格fulLR空格门ulLR空格.null.R
该图灵机的功能是。
（A）能够识别“V=C+C”形式的符号串;
（B）能够识别“V=C”形式的符号串；
（C）能够将符号串中的空格去除掉；
（D）上述全部能够识别。
答案是：
D
6下图为用状态转换图示意的一个图灵机，其字母集合为｛V，C,+，=，“空
格”，；｝;状态集合｛Si,S，S3,S4,S5，S,S7｝，其中S为起始状态，Sz为终止状态；箭头表示状态转换，其上标注的如表示输入是
in时，输出out，向direction方向移动一格，同时将状态按箭头方向实现转
换，其中in,out均是字母集中的符号，null表示什么也不写，direction可以为R（向右移动）、L（向左移动）、N（停留在原处）。
空槪nulLR空格JiulLR
空格.nullB空格加10空格nulLR
（A）既能够识别“V=C+C”形式的符号串，又能识别“V=V+C”形式的符号串;
（B）既能够识别“V=C”形式的符号串，又能识别“V=V”形式的符号串；
（C）既能够识别“V=V+C”形式的符号串，又能识别“V=C+V”形式的符号串;
（D）上述说法不正确，即有该图灵机不能识别的符号串形式。
答案是：
D
7、关于“存储程序”，下列说法不正确的是o
（A）将“指令”和“数据”以同等地位保存在存储器中，以便于机器自动读取自动处理；
（B）之所以将“程序”和“数据”事先存储于存储器中，是因为输入的速度满足不了机器处理的速度，为使机器连续自动处理，所以要“存储程序”
（C）依据“存储程序”原理，机器可由四大部分构成：
运算器、存储器、输入设备和输出设备；
（D）冯.诺依曼计算机的本质就是“存储程序、连续自动执行”。
答案是：
C
8、关于“冯.诺依曼计算机”的结构，下列说法正确的是o
（A）冯.诺依曼计算机仅需要三大部件即可：
运算器、控制器和存储器；
（B）一般，个人计算机是由中央处理单元（CPU）、存储器、输入设备和输出设备构成，没有运算器和控制器，所以它不是冯•诺依曼计算机；
（C）以“运算器”为中心的冯.诺依曼计算机和以“存储器”为中心的冯.诺依曼计算机是有差别的，前者不能实现并行利用各个部件，受限于运算器；后者可以实现并行利用各个部件；
（D）冯.诺依曼计算机提出“运算”和“存储”完全没有必要。
答案是：
C
9、下图是一个存储器的简单模型。
围绕该存储器模型，回答下列问题
春側矩谆
植出逢冲器
迪址译码«
⑴下列说法不正确的是。
（A）该存储器可存取4个4位的存储单元；
（B）该存储器其中的一个存储单元的内容是1010;
（C）该存储器既可读出，又可写入；
（D）该存储器的地址码分别是00,01，10和11。
答案是:
⑵内容为1010的存储单元的地址编码A1A0是。
（A）00；（B）01；（C）10；（D）11；（E）没有该存储单元
答案是:
⑶A1A0为01的存储单元，其内容D3D2D1D是。
（A）0101；（B）1010；（C）0111；（D）1110；（E）没有该存储单元
答案是:
10、下图是一个存储器的简单模型。
围绕该存储器模型，回答下列问题
（1）当AA=10时，C5C4C3D2DC0的内容是。
（A）100101;（B）011101;（C）101010;（D）010101;（E）都不对。
答案是:
（2）当存储单元的内容是100101时，其存储单元的地址编码AA是<
（A）00;（B）01;（C）10;（D）11;（E）没有该存储单元。
答案是：
A
11、下图是一个存储器的简单模型-与或阵列图。
请回答下列问题。
（1）围绕该存储器模型，请写出由A、A产生W、W、W、W的逻辑表达式，书写正确的是。
（A）Woo=（NOTAi）OR（NOTAo）;
（B）Woi=（NOTAi）ANDAo；
（C）Wio=AiOR（NOTAo）;
（D）Wii=AiAND（NOTAo）。
答案是：
B
⑵围绕该存储器模型，请写出由W、W、W、W产生D、B、D2、D、Do的逻辑表
达式，书写不正确的是O
（A）D4=
=Woo
OR
W
OR
Wi；
（B）D3=
=Wio
OR
Wi；
（C）D2=
=Woi
OR
Wo；
（D）Di=
=^Voo
OR
W
OR
Wi；
（E）Do=
=Woo
OR
Wo；
答案是：
D
i2、已知一个存储器芯片M的4位二进制地址编码为AAAiAo，其8条数据线为DBBDBDDDb，回答下列问题。
（i）下列说法正确的是O
（A）该存储器共有28即256个存储单元；
（B）该存储器共有24即i6个存储单元；
（C）该存储器存储单元的位数，即字长为4位；
（D）该存储器的存储容量为24X8字节。
答案是：
B
（2）如果需要构造256个存储单元且每个存储单元的字长为i6位的存储器，问下列说法正确的是O
（A）总计需要M芯片i6个；
（B）总计需要M芯片8个；
（C）总计需要M芯片32个；
（D）总计需要M芯片64个。
答案是：
C
（*3）如果需要构造64个存储单元且每个存储单元的字长为i6位的存储器，该存储器的6位二进制地址编码线为RBRBBiBo,i6条数据线为氐~丘，问下列说法正确的是O
（A）总计需要M芯片8个；将E3BBE0分别连接到8个M芯片的AAAA上;将RB用一个2-4译码器进行译码形成4条控制线，每一条控制两个M芯片；将8个芯片任意分成两组，将日5~曰和日~丘分别连接到这2个组中的每个芯片的D7~D0上。
（B）总计需要M芯片16个，分成8组，每组两个；将RBBBb分别连接到16个M芯片的AAAA上；将B5BR用一个3-8译码器进行译码形成8条控制线，每一条控制一组中的两个M芯片；将日5~丘分别连接到这8个组中的第一个芯片的D7~D上，而将£~丘分别连接到这8个组中的另一个芯片的D7~D0上。
（C）总计需要M芯片8个，分成4组，每组两个；将RBBBb分别连接到8个M芯片的AAAiA）上；将用一个2-4译码器进行译码形成4条控制线，每一条控制一组中的两个M芯片；将日5~丘分别连接到这4个组中的第一个芯片的D7~D0上，而将Ey~E）分别连接到这4个组中的另一个芯片的D7~D0上。
（D）总计需要M芯片8个，分成2组，每组4个；将RBBBb分别连接到8个M芯片的AAAiA）上；将用一个2-4译码器进行译码形成4条控制线，每2条控制线控制一组M芯片；将日5~丘分别连接到第一组每个芯片的D~D上,而将Ey~E）分别连接到第2组每个芯片的D7~D上。
答案是：
C
13、已知某机器的指令集合及指令格式如下表示意
机器指令
对应的功能
操作码
地址码
取数
a
将a号存储单元的数，取出送到运算器的寄存器A中;a是任何一个十位的存储单元的地址；
000001
0000000100
存数
b
将运算器的寄存器A中的数，保存到b号存储单元中；b是任何一个十位的存储单元的地址；
000010
0000010000
加法
g
将运算器中寄存器A的数，加上g号存储单元的数，结果保留在运算器的寄存器A中；
000011
0000001010
乘法
d
将运算器中寄存器A的数，乘以d号存储单元的数，结果保留在运算器的寄存器A中。
000100
0000001001
打印
打印指令
000101
0000001100
停机
停机指令
000110
000000000C
已经编制好并存储在存储器中的一段程序如下表示意，请阅读这段程序，并回答下述问题。
对应的十进制地
址
存储单元的地址
存储单元的内容
操作码
地址码
0
00000000
00000000
000001
0000001000
1
00000000
00000001
000100
0000001001
2
00000000
00000010
000011
0000001010
3
00000000
00000011
000100
0000001000
4
00000000
00000100
000011
0000001011
5
00000000
00000101
000010
0000001100
6
00000000
00000110
000101
0000001100
7
00000000
00000111
000110
8
00000000
00001000
0000000000000111
9
00000000
00001001
0000000000000010
10
00000000
00001010
0000000000000110
11
00000000
00001011
0000000000000011
12
00000000
00001100
（1）关于存储器存放的内容，下列说法正确的是
（A）3号存储单元存放的是数据,
（B）3号存储单元存放的是数据,
（C）3号存储单兀存放的是指令,
（D）3号存储单兀存放的是指令,
而8号存储单兀存放的是指令;而8号存储单元存放的是数据;而8号存储单元存放的是数据;而8号存储单兀存放的是指令。
答案是：
C
（2）存储器1号存储单元中存放的指令功能是。
（A）将运算器中寄存器A的数，加上9号存储单元的数2,结果保留在运算器的
寄存器A中；
（B）将运算器中寄存器A的数，乘以9号存储单元的数7,结果保留在运算器的寄存器A中；
（C）将运算器中寄存器A的数，乘以10号存储单元的数6,结果保留在运算器的寄存器A中；
（D）将运算器中寄存器A的数，乘以9号存储单元的数2,结果保留在运算器的寄存器A中。
答案是：
D
（3）存储器2号存储单元中存放的指令功能是。
（A）将10号存储单元的数，取出送到运算器的寄存器A中；
（B）将运算器中寄存器A的数，加上10号存储单元的数，结果保留在运算器的寄存器A中；
（C）将运算器的寄存器A中的数，保存到10号存储单元中；
（D）将运算器中寄存器A的数，乘以10号存储单元的数，结果保留在运算器的寄存器A中。
答案是：
B
（*4）该程序所能完成的计算是‘
（A）7X22+6X2+3；
（B）2X72+6X7+3；
（C）6X32+2X3+7；
2
（D）6X3+7X3+2；
（E）以上都不正确。
答案是：
B
（*5）若要使该程序完成计算8X32+2X3+6，则需修正存储的数据，正确的修正是。
（A）8号存储单元存放数0000000000000110,9号存储单元存放数00000000
00001000,
10号存储单元存放数0000000000000010,11号存储单元存放数00000000
00000011；
（B）8号存储单元存放数0000000000001000,9号存储单元存放数00000000
00000011,
10号存储单元存放数0000000000000010,11号存储单元存放数00000000
00000110;
（C）8号存储单元存放数0000000000000011,9号存储单元存放数0000000010号存储单元存放数0000000000000010,11号存储单元存放数0000000000000110;
（D）8号存储单元存放数0000000000000010,9号存储单元存放数00000000
00000011,
10号存储单元存放数0000000000000110,11号存储单元存放数0000000000001000。
答案是:
（*6）若要使该程序完成任意方程式ax2+bx+c,则需修正存储的数据，正确的修正是O
（A）8号存储单元存放数a的二进制数，9号存储单元存放数x的二进制数，10号存储单元存放数b的二进制数，11号存储单元存放数c的二进制数；
（B）8号存储单元存放数a的二进制数，9号存储单元存放数b的二进制数，10号存储单元存放数c的二进制数，11号存储单元存放数x的二进制数；
（C）8号存储单元存放数x的二进制数，9号存储单元存放数a的二进制数，
10号存储单元存放数b的二进制数，11号存储单元存放数c的二进制数；
（D）8号存储单元存放数c的二进制数，9号存储单元存放数b的二进制数，10号存储单元存放数a的二进制数，11号存储单元存放数x的二进制数。
答案是：
C
14、已知某机器的核心部件及其结构关系如下图示意。
请仔细理解该结构图,并回答下述问题。
（1）保存下一条将要执行的指令地址的寄存器是。
（A）IR;（B）R0或R;（C）存储器的地址寄存器；（D）PC
答案是：
D
（2）保存正在执行指令的寄存器是o
（A）IR;（B）Ro或Ri;（C）存储器的地址寄存器；（D）PC。
答案是：
A
（3）当CPUS执行0001000000001001指令时，PC的值是
（A）0000000000000001;（B）0000000000000010;
（C）0000000000000011;（D）0000000000000100o
答案是：
B
（4）当CPUS执行0001000000001001指令时，IR的值是
（A）0000010000001000;（B）0001000000001001;
（C）0000110000001010;（D）0001000000001000o
答案是：
B
（*5）当CPU在读取指令阶段，下列说法正确的是o
（A）第1个节拍进行A1,C3;第2个节拍进行D1,C4,D2;
（B）第1个节拍进行A2,C3;第2个节拍进行D1,C2,D6;
（C）第1个节拍进行A1,C3;第2个节拍进行D1,C4,D2或D3;
（D）第1个节拍进行A1,C3,C1;第2个节拍进行D1,C2,D6
答案是：
A
（*6）当CPU在执行指令阶段，假设当前执行的指令“0000010000001000-将8
号单元内容取出到寄存器R1中并与运算器中寄存器R0的值相乘，结果保留在R0中”，则下列说法正确的是o
（A）第3个节拍进行A2,C3,C1;第4个节拍进行D1,C4,D2;第5个节拍进行C5;
（B）第3个节拍进行A1,C3;第4个节拍进行D1,C4,D2;第5个节拍进行C5;
（C）第3个节拍进行A2,C3,C1;第4个节拍进行D1,C5,D2;
（D）第3个节拍进行A2,C3,C1;第4个节拍进行D1,C4,D4;第5个节拍进行C5b
答案是：
A
（*7）关于机器指令的执行，则下列说法不正确的是o
（A）控制器不断地从存储器中读取指令，并按照指令的内容进行执行;
（B）机器指令的执行即是在时钟节拍控制下产生一系列信号的过程；
（C）没有时钟与节拍发生器，机器的指令也能正确地执行；
（D）没有PC,机器就不能正确地执行程序。
答案是：
C
15、关于“存储在存储器中程序的执行”问题，下列说法不正确的是o
（A）机器需要提供一个其可以执行的指令集合；
（B）人们用指令集合中的指令编写程序，并将编写好的程序和数据事先存放于存储器中；
（C）控制器一条接一条的从存储器中读取指令，读取一条指令则执行一条指令，一条指令执行完成后，再读下一条指令；
（D）当读取一条指令后，程序计数器PC的值自动加1,以指向下一条将要读取
的指令；当程序需要转往它处执行时，则可以它处存放指令的地址来修改PC的
值即可；
（E）上述说法有不正确的。
答案是：
E
升级会员 