计算机组成原理模拟考试题ABC卷.docx
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计算机组成原理模拟考试题ABC卷
《计算机组成原理》课程模拟试题A卷
1、单项选择题
1.计算机操作的最小单位时间是__A____。
A.时钟周期;
B.指令周期;
C.CPU周期;
D.中断周期。
2.一个16K×32位的存储器.其地址线和数据线的总和是___B___。
A.48;
B.46;
C.36;
D.32.
3.在单总线结构的CPU中.连接在总线上的多个部件___B___。
A.某一时刻只有一个可以向总线发送数据.并且只有一个可以从总线接收数据;
B.某一时刻只有一个可以向总线发送数据.但可以有多个同时从总线接收数据;
C.可以有多个同时向总线发送数据.并且可以有多个同时从总线接收数据;
D.可以有多个同时向总线发送数据.但可以有一个同时从总线接收数据。
4.存储字长是指__B____。
A.存放在一个存储单元中的二进制代码组合个数;
B.存放在一个存储单元中的二进制代码位数;
C.存储单元的个数;
D.机器指令的位数。
5.下列器件中存取速度最快的是C。
A.Cache;
B.主存;
C.寄存器;
D.辅存。
6.主存和CPU之间增加高速缓冲存储器的目的是____A__。
A.解决CPU和主存之间的速度匹配问题;
B.扩大主存容量;
C.既扩大主存容量.又提高了存取速度;
D.扩大辅存容量。
7.下述说法中__C____是正确的。
A.半导体RAM信息可读可写.且断电后仍能保存信息;
B.半导体RAM属于易失性存储器.但静态RAM中的存储信息是不易失的;
C.半导体RAM属于易失性存储器.其中静态RAM只有在不掉电时.所存储的信息是不易失的;
D.半导体ROM虽然是只读存储器.但断电后信息仍会丢失。
8.DMA方式的接口电路中有程序中断部件.其作用是___C___。
A.实现数据传送;
B.向CPU提出总线使用权;
C.数据传输结束时向CPU发送中断请求;
D.实现周期挪用。
9.在中断周期中.将允许中断触发器置“0”的操作由___A___完成。
A.硬件;
B.关中断指令;
C.开中断指令;
D.软件
10.计算机中表示地址时.采用___D___。
A.原码;
B.补码;
C.反码;
D.无符号数。
11.运算器由许多部件组成.其核心部分是___B___。
A.数据总线;
B.算术逻辑运算单元;
C.累加寄存器;
D.多路开关。
12.当定点运算发生溢出时.应该执行以下操作___C___。
A.向左规格化;
B.向右规格化;
C.发出出错信息;
D.舍入处理。
13.某计算机字长是16位.存储容量是1MB.按字编址.它的寻址范围是__A___。
A.512K;
B.1M;
C.512KB;
D.1MB。
14.直接、间接、立即三种寻址方式指令的执行速度.由快至慢的排序是___C__。
A.直接、立即、间接;
B.直接、间接、立即;
C.立即、直接、间接;
D.立即、间接、直接。
15.以下叙述中错误的是___B___。
A.指令周期的第一个操作是取指令;
B.为了进行取指令操作.控制器需要预先得到相应的指令;
C.取指令操作是控制器自动进行的;
D.指令第一字节含操作码。
16.在二地址指令中C是正确的。
A.指令的地址码字段存放的一定是操作数;
B.指令的地址码字段存放的一定是操作数地址;
C.运算结果通常存放在其中一个地址码所提供的地址中;
D.指令的地址码字段存放的一定是操作码。
17.DMA访问主存时.让CPU处于等待状态.等DMA的一批数据访问结束后.CPU再恢复工作.这种情况称作____A__。
A.停止CPU访问主存;
B.周期挪用;
C.DMA与CPU交替访问;
D.DMA。
18.在CPU的寄存器中.__B____对用户是完全透明的。
A.程序计数器;
B.指令寄存器;
C.状态寄存器;
D.通用寄存器。
19.以下叙述___C___是正确的。
A.外部设备一旦发出中断请求.便立即得到CPU的响应;
B.外部设备一旦发出中断请求.CPU应立即响应;
C.中断方式一般用于处理随机出现的服务请求;
D.程序查询用于键盘中断。
20.微程序放在___B___中。
A.存储器控制器;
B.控制存储器;
C.主存储器;
D.Cache。
二、计算题
1、设机器数字长为8位(含1位符号位在内).写出真值-13/64对应的原码、反码和补码形式;
解:
首先写出真值-13/64的二进制代码形式:
即-13/64=-0.0011010
1)该真值对应的原码:
1.0011010
2)由原码求出对应的反码:
1.1100101
3)由原码求出对应的补码:
1.1100110。
2、已知X=-0.10101.Y=+0.11011.
1)求[X+Y]补和[X-Y]补.采用双符号位方案判别运算结果是否溢出。
解:
采用双符号位方案.[X]补=11.01011.[Y]补=00.11011.[-Y]补=11.00101
则:
[X+Y]补=[X]补+[Y]补=11.01011+00.11011=00.00110.运算结果的两个符号位相同.无溢出。
[X-Y]补=[X]补+[-Y]补=11.01011+11.00101=10.10000.运算结果的两个符号位不相同.溢出。
2)计算[X×Y]原=?
写出详细计算步骤。
设寄存器A=00.00000(初始部分积)
B=|X|=00.10101(存放被乘数),C=|Y|=.11011(存放乘数)
步数条件操作ACCn←判断位
00.00000.11011
第1步Cn=1+B+00.10101
00.10101
→00.010101.1101
第2步Cn=1+B+00.10101
00.11111
→00.0111111.110
第3步Cn=0+0+00.00000
00.01111
→00.00111111.11
第4步Cn=1+B+00.10101
00.11100
→00.011100111.1
第5步Cn=1+B+00.10101
01.00011
→00.1000110111
加符号位SXSY=1.得原码乘法的乘积为[X×Y]原=1.1000110111
3、已知X=2–011×0.101100.Y=2–010×(–0.100100)
用浮点规格化补码加法求[X+Y]补(阶码、尾数均用补码表示).要求写出计算步骤。
解:
[X]补=1,101.00.101100[Y]补=1,110.11.011100浮点补码格式
1)判零.对阶.X尾右移阶码加1.[X]补=1,110.00.010110。
対阶后尾数求和.[X+Y]补=1,110.11.110010。
2)尾数规格化[X+Y]尾左移2位.阶码减2.得最后结果:
[X+Y]补=1,100.11.001000.即X+Y=2–100×(-0.111000)
三、简答题
1、中断响应的条件是什么?
中断响应主要完成哪些操作?
参考答案:
CPU响应中断的条件如下:
1)有中断请求;
2)CPU允许中断.即中断允许状态IF=1(或EINT=1);
3)一条指令执行结束。
中断响应主要完成的操作包括:
1)保护程序的断点;
2)关中断;
3)转中断服务程序入口。
上述操作.在中断周期中.由硬件(中断隐指令)完成。
2、简要说明动态RAM的各种刷新方式及其特点。
参考答案:
动态RAM的刷新方式有集中式刷新、分散式刷新、异步式刷新和透明式刷新等四种方式。
集中式刷新的特点:
在最大刷新间隔时间内.集中安排一段时间进行刷新。
其缺点是进行刷新时必须停止读、写操作。
这对主机而言是个“死区”
分散式刷新的特点:
刷新工作安排在系统的存取周期内进行.对主机而言不再有“死区”。
但该方式加长了系统的存取周期.存在无谓刷新.降低了整机运行效率。
因此.分散方式刷新不适用于高速存储器。
异步式刷新的特点:
结合了上述两种方式的优点.充分利用了最大刷新间隔。
相对于分散式刷新而言.它减少了刷新次数;相对于集中方式来说.主机的“死区”又缩短很多。
因此.这种方式使用得比较多。
透明式刷新的特点:
该方式不占用CPU时间.对CPU而言是透明的操作;但控制线路复杂。
3、比较组合逻辑控制方式和微程序控制方式的优缺点。
参考答案:
1)组合逻辑控制器的优点是运行速度快.缺点是设计与实现复杂.调试或修改困难.但随着EDA工具的成熟.该缺点已得到很大缓解。
2)微程序的控制器的优点是结构规整.设计效率高.易于修改.适用于实现系列计算机产品的控制器.缺点是运行速度慢。
四、分析设计题
1、采用4K×8的RAM芯片.构成8K×16的存储器。
1)画出存储器的逻辑框图.图中标明信号线的种类、方向、条数。
2)用十六进制写出该存储器占用的地址空间。
2、设CPU中各部件及其相互连接关系如下图所示。
图中W是写控制标志.R是读控制标志.PC具有自动加1功能。
此外.还有B、C、E、F、H、L等6个寄存器.它们各自的输入端和输出端都与内部总线Bus相连.并分别受控制信号控制。
对于指令ADDB.C(指令功能:
(B)+(C)→B.二者均为寄存器直接寻址方式).要求写出完成该指令所需要的全部微操作及节拍安排(要求:
从取指令开始)
《计算机组成原理》课程模拟试题B卷
一、单项选择题
1.CPU响应中断的时间是___C____。
A.中断源提出请求B.指令的取指周期结束
C.指令的执行周期结束D.指令的间址周期结束
2.在运算器中不包含___D____。
A.状态寄存器B.内部数据总线
C.ALUD.地址寄存器
3.总线中地址线的作用是___C____。
A.只用于选择存储器单元;
B.由设备向主机提供地址;
C.用于选择指定存储器单元和I/O设备接口电路的地址;
D.即传送地址又传送数据。
4.存取周期是指__B_____。
A.存储器的写入时间;
B.存储器进行连续写操作允许的最短间隔时间;
C.存储器进行连续读或写操作所允许的最短间隔时间;
D.指令执行时间。
5.存放欲执行指令的寄存器是___D____。
A.MAR;
B.PC;
C.MDR;
D.IR。
6.计算机中表示地址时.采用___D____。
A.原码;
B.补码;
C.反码;
D.无符号数。
7.采用变址寻址可扩大寻址范围.且___C____。
A.变址寄存器内容由用户确定.在程序执行过程中不可变;
B.变址寄存器内容由操作系统确定.在程序执行过程中可变;
C.变址寄存器内容由用户确定.在程序执行过程中可变;
D.变址寄存器内容由操作系统确定.在程序执行过程不中可变.
8.一个512KB的存储器.其地址线和数据线的总和是____C___。
A.17;
B.19;
C.27;
D.29。
9.设机器字长为64位.存储容量为128MB.若按字编址.它的寻址范围是___B___。
A.16MB;
B.16M;
C.32M;
D.32MB。
10.在浮点机中.判断补码规格化形式的原则是___C____。
A.尾数的符号位与第一数位不同;
B.尾数的第一数位为1.数符任意;
C.尾数的符号位与第一数位相同;
D.阶符与数符不同。
11.I/O与主机交换信息的方式中.中断方式的特点是___C____。
A.CPU与设备串行工作.数据传送与主程序串行工作;
B.CPU与设备串行工作.数据传送与主程序并行工作;
C.CPU与设备并行工作.数据传送与主程序串行工作;
D.CPU与设备并行工作.数据传送与主程序并行工作。
12.设寄存器内容为11111111.若它等于-127.则为___B____。
A.原码;
B.补码;
C.反码;
D.移码。
13.在程序的执行过程中.Cache与主存的地址映象是由___D____。
A.程序员调度的;
B.操作系统管理的;
C.由程序员和操作系统共同协调完成的;
D.硬件自动完成的。
14.I/O采用统一编址时.进行输入输出操作的指令是____C___。
A.控制指令;
B.访存指令;
C.输入输出指令;
D.程序指令。
15.在二地址指令中_______是正确的。
A.指令的地址码字段存放的一定是操作数;
B.指令的地址码字段存放的一定是操作数地址;
C.运算结果通常存放在其中一个地址码所提供的地址中;
D.指令的地址码字段存放的一定是操作码。
16.总线的异步通信方式___A____。
A.不采用时钟信号.只采用握手信号;
B.既采用时钟信号.又采用握手信号;
C.既不采用时钟信号.又不采用握手信号;
D.采用时钟信号.不采用握手信号。
17.CPU不包括___C____。
A.地址寄存器;
B.指令寄存器IR;
C.地址译码器;
D.通用寄存器。
18.当定点运算发生溢出时.应该执行以下操作____C___。
A.向左规格化;
B.向右规格化;
C.发出出错信息;
D.舍入处理。
19.在中断周期中.由____D___将允许中断触发器置“0”。
A.关中断指令;
B.机器指令;
C.开中断指令;
D.中断隐指令。
20.下述说法中___B____是正确的。
A.EPROM是可改写的.因而也是随机存储器的一种;
B.EPROM是可改写的.但它不能用作为随机存储器用;
C.EPROM只能改写一次.故不能作为随机存储器用;
D.EPROM是可改写的.但它能用作为随机存储器用。
二、计算题
已知x=-0.1011.y=+0.1101.机器数的符号位采用双符号位表示。
求1.[X]原=?
[Y]原=?
2.[X]补=?
[Y]补=?
3.[X+Y]补=?
[X-Y]补=?
并分别讨论其溢出情况。
参考答案:
1.[X]原=11.1011[Y]原=00.1101
2.[X]补=11.0101[Y]补=00.1101
3.[X+Y]补=[X]补+[Y]补=11.0101+00.1101=00.0010结果的两个符号位相同.无溢出。
[X-Y]补=[X]补+[-Y]补=11.0101+11.0011=10.1000结果的两个符号位不相同.为10.产生下溢。
三、简答题
1、I/O设备与主机交换信息时.共有哪几种控制方式?
简述它们的特点。
参考答案:
I/O设备与主机交换信息时.共有5种控制方式:
程序查询方式、程序中断方式、DMA方式、I/O通道方式和I/O处理机方式。
其中前3种方式是基本的且广泛应用的控制方式。
程序查询方式的特点:
控制简单.硬件开销小;CPU与外设是串行工作的.系统效率低。
适用于CPU不太忙且传送速度要求不太高的场合。
程序中断方式的特点:
CPU和外设可并行工作.提高了CPU的效率.不仅适于主机和外设之间的数据交换.还特别适于对外界随机事件的处理。
适用于CPU较忙.传送速度不太高的系统中.尤其适合实时控制及紧急事件的处理。
DMA方式的特点:
完全由硬件(DMA控制器)负责完成信息交换.信息传递从以CPU为中心.转为以内存为中心.CPU和外设可并行工作.对高速大批量数据传送特别有用。
但缺点是只能进行简单数据交换.电路结构复杂.硬件开销大。
2、说明微程序控制器的基本工作原理。
参考答案:
1)将控制器所需要的微操作命令.以微代码的形式编成微指令.存在专门的控制存储器中;
2)CPU执行机器指令时.从控制存储器中取出微指令;
3)对微指令中的操作控制字段进行解释.即产生执行机器指令所需的微操作命令序列。
3、试比较静态RAM和动态RAM的特点。
参考答案:
1)静态RAM的特点:
依靠双稳态触发器保存信息.不断电信息不丢失;功耗较大.集成度较低.速度快.每位价格高.适合于作Cache或存取速度要求较高的小容量主存。
2)动态RAM的特点:
依靠电容存储电荷来保存信息.需刷新电路进行动态刷新;功耗较小.集成度高.每位价格较低.适合于作大容量主存。
四、分析设计题
1、采用1K×4的RAM芯片.构成4K×8的存储器。
1)画出存储器的逻辑框图.图中标明信号线的种类、方向、条数
2)用十六进制写出该存储器占用的地址空间。
2、单总线结构主机框图如下.存储器按字编址。
指令格式为:
ADDR0,(R3);
源操作数R3为寄存器间接寻址.目的操作数R0为寄存器直接寻址。
操作形式为:
((R0)+((R3))→R0)。
写出该指令的执行流程(从取指令开始)。
Bus
《计算机组成原理》课程模拟试题C卷
一、单项选择题
1.冯·诺伊曼机的基本特征是___B___。
A.采用十进制表示数据和指令;
B.预先存储程序;
C.堆栈操作;
D.存储器按内容选择地址。
2.下列描述中___B___是正确的。
A.控制器能理解、解释并执行所有的指令及存储结果;
B.一台计算机包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五大组成成部分;
C.所有的数据运算都在CPU的控制器中完成;
D.以上答案都正确。
3.____C__可区分存储单元中存放的是指令还是数据。
A.存储器;
B.运算器;
C.控制器;
D.用户。
4.总线的异步通信方式___A___。
A.不采用时钟信号.只采用握手信号;
B.既采用时钟信号.又采用握手信号;
C.既不采用时钟信号.又不采用握手信号;
D.既采用时钟信号.又采用握手信号。
5.存放欲执行指令的寄存器是___D__。
A.MAR;
B.PC;
C.MDR;
D.IR。
6.一个16K×32位的存储器.其地址线和数据线的总和是___B___。
A.48;
B.46;
C.36;
D.32。
7.常用的虚拟存储器寻址系统由__A____两级存储器组成。
A.主存-辅存;
B.Cache-主存;
C.Cache-辅存;
D.主存—硬盘。
8.DMA接口____B__。
A.可以用于主存与主存之间的数据交换;
B.内有中断机制;
C.内有中断机制.可以处理异常情况;
D.内无中断机制
9.主机与设备传送数据时.采用____C__.主机与设备是串行工作的。
A.程序查询方式;
B.中断方式;
C.DMA方式;
D.通道。
10.微程序放在___B___中。
A.存储器控制器;
B.控制存储器;
C.主存储器;
D.Cache。
11.计算机中有关ALU的描述.__D____是正确的。
A.只做算术运算.不做逻辑运算;
B.只做加法;
C.能存放运算结果;
D.以上答案都不对。
12.设寄存器内容为80H.若它对应的真值是–127.则该机器数是B。
A.原码;
B.补码;
C.反码;
D.移码。
13.浮点数的表示范围和精度取决于__C____。
A.阶码的位数和尾数的机器数形式;
B.阶码的机器数形式和尾数的位数;
C.阶码的位数和尾数的位数;
D.阶码的机器数形式和尾数的机器数形式。
14.由于CPU内部操作的速度较快.而CPU访问一次存储器的时间较长.因此机器周期通常由一个____A__来确定。
A.指令周期;
B.存取周期;
C.间址周期;
D.执行周期。
15.用以指定待执行指令所在地址的是____C__。
A.指令寄存器;
B.数据计数器;
C.程序计数器;
D.累加器。
16.一条指令中包含的信息有C。
A.操作码、控制码;
B.操作码、向量地址;
C.操作码、地址码;
D.操作码、条件码。
17.存取周期是指____C__。
A.存储器的写入时间;
B.存储器进行连续写操作允许的最短间隔时间;
C.存储器进行连续读或写操作所允许的最短间隔时间;
D.指令执行时间。
。
18.变址寻址方式中.操作数的有效地址是___C___。
A.基址寄存器内容加上形式地址(位移量);
B.程序计数器内容加上形式地址;
C.变址寄存器内容加上形式地址;
D.寄存器内容加上形式地址。
。
19.中断向量可提供__C____。
A.被选中设备的地址;
B.传送数据的起始地址;
C.中断服务程序入口地址;
D.主程序的断点地址。
20.微指令操作控制字段的每一位代表一个控制信号.这种微程序的控制(编码)方式是___B___。
A.字段直接编码;
B.直接编码;
C.混合编码;
D.字段间接编码。
二、计算题
1、将十进制数(60.25)10转换成二进制数、八进制数和十六进制数。
2、已知x=0.1011,y=-0.1101.符号用双符号位表示。
求[X+Y]补=?
[X-Y]补=?
并分别讨论其溢出情况。
参考答案:
1.(60.25)10=(111100.01)2=(74.2)8=(3C.4)16
2.[X]补=00.1011[Y]补=11.0011
[X+Y]补=[X]补+[Y]补=00.1011+11.0011=11.1110结果的两个符号位相同.无溢出。
[X-Y]补=[X]补+[-Y]补=00.1011+00.1101=01.1000结果的两个符号位不相同.为01.产生下溢。
三、简答题
1、以硬盘读写为例.说明在主机和外设之间进行数据传送.为什么需要采用DMA方式?
参考答案:
一些高速外设.如硬盘、光盘等I/O设备.经常需要和主存进行大批量的数据交换;若采用程序查询方式或程序中断方式来完成.即通过CPU执行程序来完成数据交换.速度较慢.极可能造成数据的丢失.因而不能满足批量数据的高速传递需求。
因此.需要借助于硬件.比如DMA控制器来实现主存和高速外设之间的直接数据传送。
2、计算机中设置Cache的作用是什么?
能否扩大Cache的容量并取代主存.为什么?
参考答案:
1)计算机中设置Cache主要是为了解决CPU和主存速度不匹配的问题.在存储系统中对CPU访存起加速作用。
Cache和主存构成了Cache-主存存储层次.从CPU的角度看.该层次的速度接近于Cache