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。
和1
和8
和8
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()。
型
型
型
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
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
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( )。
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
的组织方式
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
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
O接口答案:
A
7.第23题若x补=,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( )
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( )
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
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×,Y=2-011×,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,
[y]浮=11101,
[-y]浮=00011,
①对阶
[ΔE]补=[Ex]补+[-Ey]补=11011+00011=11110
可见ΔE=-2,将Mx右移2位,[x]浮=11101,01101(01)
②尾数进行减运算
相减
(01)
+
------------------------
(01)
③结果规格化并进行舍入处理
[x-y]浮=11101,(01)左规[x-y]浮=11100,
(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×
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=-,y=,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=,[y]原=
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=-,y=,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=,[y]原=
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)=(μs),每个CPU周期平均包含4个主频周期,所以CPU周期TCPU=4T=4×(μs)=(μs)
指令周期T指令=3TCPU=3×=(μs)
则指令的执行速度V1=1/T指令=1/(μs)=(MIPS)
(或800÷(4×3)=(MIPS))
(2)1000÷(2×)=(MIPS)
23.第28题已知X=和Y=-,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=y=-
[X]补=,[Y]补=,[-Y]补=
[X+Y]补=+=无溢出
X+Y=
[X-Y]补=+=溢出
X-Y=+>1
补=补=补===补===24.第4题什么叫Cache的命中率在有Cache的计算机中,CPU访问内存的平均周期与哪些因素有关
答案:
答:
CPU在Cache中访问到的次数n1与总的访问次数n的比,称为命中率H。
不命中率(脱靶率):
1-H
有Cache时的CPU访存平均周期tA
tA=H×tc+(1-H)×tm
式中:
tc--Cache存储周期,tm--主存存储周期
可见,CPU访问内存的平均周期与Cache的命中率、Cache的存储周期tc、主存存储周期tm有关;而Cache的命中率又与映射方式、替换策略以及Cache的容量大小等有关。
教师未批改25.第5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