计算机组成原理汇总DOC.docx
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计算机组成原理汇总DOC
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
（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:
2-0101
（1）阶码和尾数均为原码；
机器数的形式为:
（2）阶码和尾数均为补码；
机器数的形式为:
（3）阶码为移码，尾数为补码。
机器数的形式为:
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SP的内容是（）。
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
正确答案为：
B
11．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
正确答案为：
A
12．若存储周期250ns，每次读出16位，则该存储器的数据传送率为（）。
A．4×106字节/秒
B．4M字节/秒
C．8×106字节/秒
D．8M字节/秒
正确答案为：
C
13．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
你的选项为：
A 正确！
14．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
正确答案为：
C
15．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
你的选项为：
B 正确！
改错题
1．与微程序控制器相比，组合逻辑控制器的速度较慢。
2．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，不用进行现场保护操作。
3．程序计数器PC用来指示从外存中取指令。
4．加法器是构成运算器的基本部件，为提高运算速度，运算器一般采用串行加法器。
5．动态RAM和静态RAM都不是易失性半导体存储器。
改错题 （参考答案）
1．与微程序控制器相比，组合逻辑控制器的速度较快。
2．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，要进行现场保护操作。
3．程序计数器PC用来指示现行指令的地址。
4．加法器是构成运算器的基本部件，为提高运算速度，运算器一般采用并行加法
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