计算机组成原理复习题及问题详解.docx

1、计算机组成原理复习题及问题详解计算机组成原理 复习题一、选择题（ C）1、在下列四句话中，最能准确反映计算机主要功能的是下面哪项。A计算机可以存储大量信息 B计算机能代替人的脑力劳动C计算机是一种信息处理机 D计算机可实现高速运算（ C）2、计算机硬件能直接执行的只能是下面哪项。A符号语言 B汇编语言 C机器语言 D机器语言和汇编语言（ C）3、运算器的核心部件是下面哪项。A数据总线 B数据选择器 C算术逻辑运算部件 D累加寄存器（ C）4、对于存储器主要作用，下面哪项说确。A存放程序 B存放数据 C存放程序和数据 D存放微程序（ D ）5、至今为止，计算机中所含所有信息仍以二进制方式表示，其

2、原因是下面哪项。A节约元件 B运算速度快 C物理器件性能决定 D信息处理方便（ C）6、CPU中有若干寄存器，其中存放存储器中数据的寄存器是下面哪项。A地址寄存器 B程序计数器 C数据寄存器 D指令寄存器（ DC）7、CPU中有若干寄存器，其中存放机器指令的寄存器是下面哪项。A地址寄存器 B程序计数器 C指令寄存器 D数据寄存器（ A）8、CPU中有若干寄存器，存放CPU将要执行的下一条指令地址的寄存器是下面哪项。A地址寄存器 B数据寄存器 C程序计数器 D指令寄存器（ C）9、CPU中程序状态寄存器中的各个状态标志位是依据下面哪项来置位的。ACPU已执行的指令 BCPU将要执行的指令C算术逻

3、辑部件上次的运算结果 D累加器中的数据（ B）10、为协调计算机各部件的工作，需要下面哪项来提供统一的时钟。A总线缓冲器 B时钟发生器 C总线控制器 D操作命令发生器（ C）11、下列各种数制的数中最小的数是下面哪项。A(101001)2 B(52)8 C（101001）BCD D(233)H（ D）12、下列各种数制的数中最大的数是下面哪项。A(1001011)2 B75 C(112)8 D(4F)H（ B）13、将十进制数15/2表示成二进制浮点规格化数（阶符1位，阶码2位，数符1位，尾数4位）是下面哪项。A01101110 B01101111 C01111111 D11111111（ A

4、）14、能发现两位错误并能纠正一位错的编码是下面哪种编码。A海明码 BCRC码 C偶校验码 D奇校验码（ D）15、假定下列字符码中有奇偶校验位，但没有数据错误，采用偶校验的字符码是下面哪项。A11001011 B11010110 C11000001 D11001001（ C）16、下列存储器中，速度最慢的是下面哪项。A半导体存储器 B光盘存储器 C磁带存储器 D硬盘存储器（ C）17、某一SRAM芯片，容量为16K1位，则其地址线条数下面哪项正确。A18根 B16K根 C14根 D22根（ B）18、下列部件（设备）中，存取速度最快的是下面哪项。A光盘存储器 BCPU的寄存器 C软盘存储器

5、D硬盘存储器（ A）19、在主存和CPU之间增加Cache的目的是下面哪项。A解决CPU和主存之间的速度匹配 B增加CPU用寄存器的数量C代替CPU中的寄存器工作 D扩大主存的容量（ D）20、计算机的存储器采用分级存储体系的目的是下面哪项。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、价格与存取速度间的矛盾（ A）21、某SRAM芯片，其容量为1K8位，加上电源端和接地端后，该芯片的引出线的最少数目下面哪项正确。A20 B24 C50 D30（ A）22、常用的虚拟存储器由两级存储器组成，下面哪项说确。A主存辅存 B快存主存 C快存辅存 D通用寄存器主存（ B）23、在Ca

6、che的地址映射中，若主存中的任意一块均可映射到Cache的任意一快的位置上，下面哪项符合这种特点。A直接映射 B全相联映射 C组相联映射 D混合映射（ B）24、指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是下面哪项。 A. 实现程序控制和快速查找存储器地址 B. 缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性C. 可以直接访问主存和外存D. 降低指令译码难度（ D）25、CPU组成中不包括下面哪项。A指令寄存器 B地址寄存器 C指令译码器 D地址译码器（ C）26、程序计数器PC在下面哪项部件中。A运算器 B存储器 C控制器 DI/O接口（ B）27、CPU通用寄存器的位数取决于下面哪项。A存储器容量

7、 B机器字长 C指令的长度 DCPU的管脚数（ B）28、以硬件逻辑电路方式构成的控制器又称为下面哪个名称。A存储逻辑型控制器 B组合逻辑型控制器 C微程序控制器 D运算器（ C）29、直接转移指令的功能是将指令中的地址代码送入下面哪个部件中。A累加器 B地址寄存器 CPC寄存器 D存储器（ B）30、状态寄存器用来存放下面哪些容。A算术运算结果 B算术、逻辑运算及测试指令的结果状态C运算类型 D逻辑运算结果（ D）31、微程序放在下面哪个部件中。A指令寄存器 BRAM C存 D控制存储器 （ B）32、微程序控制器中,机器指令与微指令的关系下面哪项说确。 A. 每一条机器指令由一条微指令执行

8、 B一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行C. 每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行 D. 一条微指令由若干条机器指令组成（ B）33、异步控制常作为下面哪项的主要控制方式。 A. 微型机的CPU控制中B. 单总线计算机结构计算机中访问主存和外部设备时 C组合逻辑的CPU控制中D. 微程序控制器中（ D）34、在显示器的技术指标中，数据640480，1024768等表示下面哪项特征。A显示器屏幕的大小 B显示器显示字符的最大行数和列数C显示器的颜色指标 D显示器的分辩率（ B）35、主机、外设不能并行工作的方式是下面哪项 。A中断方式 B程序查询方式 C通道方式 DDMA方式

9、（ B）36、在I/O单独（独立）编址下，下面的说法哪项正确。A一个具体地址只能对应输入输出设备B一个具体地址既可对应输入输出设备，也可对应存单元C一个具体地址只能对应存单元D只对应存单元或只对应I/O设备（ D）37、禁止中断的功能可由下面哪项来完成。A中断触发器 B中断禁止触发器C中断屏蔽触发器 D中断允许触发器（ C）38、在微机系统中，主机与高速硬盘进行数据交换一般用下面哪种方式。A程序中断控制 B程序直接控制 CDMA方式 D通道方式（ C）39、常用于大型计算机的控制方式是下面哪项。A程序中断控制 B程序直接控制 C通道方式 DDMA方式（ C）40、有关中断的论述不正确的是下面哪

10、项。A可实现多道程序、分时操作、实时操作B对硬盘采用中断可能引起数据丢失CCPU和I/O设备可并行工作，但设备间不可并行工作D计算机的中断源可来自主机，也可来自外设（ C）41、DMA方式数据的传送是以下面哪项为单位进行的。A字节 B字 C数据块 D位（ A）42、DMA方式在哪两个设备之间建立的直接数据通路。A主存与外设 BCPU与外设 C外设与外设 DCPU与主存（ B）43、信息只用一条传输线，且采用脉冲传输的方式是下面哪种传输方式。A并行传输 B串行传输 C并串行传输 D分时传输（ B）44、在哪种总线结构的计算机系统中，外设地址可以主存储器单元统一编址。A三总线 B单总线 C双总线

11、D以上三种都可以（ D）45、系统总线中地址线的功能，下面哪项说确。A用于选择主存单元地址 B用于选择进行信息传输的设备C用于选择外存地址 D用于指定主存和I/O设备接口电路的地址（ A）46、有一个CRT的分辨率是1024768像素，颜色数为256色，则刷新存储器的容量是下面哪项。A768KB B512KB C256KB D2MB（ A ）47、十进制数5的单精度浮点数IEEE754代码是下面哪项。A0000 B0000 C0000 D0000（ A ）48、在微机系统中，外设通过下面哪项与主板的系统总线相连接。A适配器 B设备控制器 C计数器 D寄存器（ B）49、DMA是在哪两个设备之间

12、建立的直接数据通路。ACPU与外设 B主存与外设 C外设与外设 DCPU与主存（ C）50、DMA数据的传送是以下面哪项为单位进行的。A字节 B字 C数据块 D位二、填空题1、计算机的硬件包括 运算器 、 控制器 、 存储器 、输入设备和输出设备五部分。2、总线一般可分为三类，它们分别是 地址总线 、 数据总线 和 控制总线 。3、将二进制数01100100转换成十进制数是 100 ，转换成八进制数是 144 ，转换成十六进制数是 64H 。4、在一个8位的机器系统中，补码表示数的围从 -128 到 +127 。5、CPU能直接访问 主存 和 Cache ，但不能访问 外存 和 I/O设备 。

13、6、Cache的映射方式有 直接映像 、 全相联映像 和 组相连映像 三种。其中 组相连映像 方式，适度地兼顾了前两者的优点又尽量避免其缺点，比较理想。7、磁盘的寻址信息格式由驱动器号、 盘面号 、 磁道号 、扇区号四部分组成。8、目前的CPU包括 运算器 ， 控制器 和CACHE（一级）。9、在程序执行过程中，控制器控制计算机的运行总是处于 取指令 、分析指令和 执行指令 的循环之中。10、微程序入口地址是 译码器 根据指令的 操作码 产生的。11、微程序控制器的核心部件是 控制存储器 ，它一般用 只读存储器 构成。12、微指令执行时，产生后继微地址的方法主要有 计数器方式 、 断定方式 等

14、。13、一条机器指令的执行可与一段微指令构成的 微程序 相对应，微指令可由一系列 微命令 组成。14、保存当前栈顶地址的寄存器叫 栈项指针SP 。15、实现输入输出数据传送方式分成三种： DMA方式 、 中断方式 和程序控制方式。16、计算机中各功能部件是通过 总线 连接的，它是各部件间进行信息传输的公共通路。17、计算机中总线的两个主要特征是 分时 和 共享 。18、计数制中使用的数据个数被称为 基 。19、在用 补码 表示的机器数中，零的编码是唯一的。20、信息的数字化编码是指 用0或1的二进制编码，并选用一定的组合规则来表示信息 。21、一个定点数由 符号位 和 数值位 两部分组成。根据

15、小数点位置不同，定点数据有 纯小数 和 纯整数 两种表示方法。22、移码常用来表示浮点数的 阶码 部分，移码和补码比较，它们除 符号位 外，其他各位都 相同 。23、码距的定义是 编码系统中任两个合法码之间的最少二进制位数的差异 。24、8421码用二进制求和时，当和超过 9 时，需要做 加6调整 修正。25、有二进制数D4D3D2D1，奇偶校验值用P表示，则奇校验为 P=D4+D3+D2+D1 ，偶校验为 P=D4+D3+D2+D1 ，奇偶校验只能检测 奇数个错 ，无法检测 偶数个错 。26、在浮点加减法运算中，当运算结果的尾数的绝对值大于1时，需要对结果进行 向右规格化 ，其操作是 尾数右

16、移一位，右边补一个0，阶码减1，直到尾数绝对值=0.5 。27、闪速存储器能提供高性能、低功耗、高可靠性以及 瞬时启动 能力，为现有的 存储器 体系结构带来巨大变化，因此作为 固态盘 用于便携式电脑中。28、一个完整的磁盘存储器由三部分组成，其中 磁盘驱动器 又称磁盘机或磁盘子系统，是独立于主机的一个完整的设备， 磁盘控制器 是磁盘机与主机的接口部件， 磁记录介质 用于保存信息。29、CPU中保存当前正在执行的指令的寄存器为 指令寄存器IR ，保存下一条指令地址的寄存器为 程序计数器PC。30、沿磁盘半径方向单位长度上的磁道数称为_道密度 ，而磁道单位长度上能记录的二进制代码位数称为_位密度_

17、。三、简答题1、试述浮点数规格化的目的和方法。答：浮点的规格化是为了使浮点数尾数的最高数值位为有效数位。当尾数用补码表示时，若符号位与小数点后的第一位不相等，则被定义为已规格化的数，否则便是非规格化数。通过规格化，可以保证运算数据的精度。 方法：进行向左规格化，尾数左移一位，阶码减1，直到规格化完毕。2、简述循环冗余码（CRC）的纠错原理。答：CRC码是一种纠错能力较强的校验码。在进行校验时，先将被检数据码的多项式用生成多项式G（X）来除，若余数为0，说明数据正确；若余数不为0，则说明被检数据有错。 只要正确选择多项式G（X），余数与CRC码出错位位置的对应关系是一定的，由此可以用余数作为判断

18、出错位置的依据而纠正出错的数据位。3、DRAM存储器为什么要刷新？有几种刷新方式?答：DRAM存储元是通过栅极电容存储栅极电容存储栅极电容存储栅极电容存储电荷来暂存信息。由于存储的信息电荷终究是有泄漏的，电荷数又不能像SRAM存储元那样由电源经负载管来补充，时间一长，信息就会丢失。为此必须设法由外界按一定规律给栅极充电，按需要补给栅极电容的信息电荷，此过程叫“刷新”。 集中式-正常读/写操作与刷新操作分开进行，刷新集中完成。 分散式-将一个存储系统周期分成两个时间片，分时进行正常读/写操作和刷新操作。 异步式-前两种方式的结合，每隔一段时间刷新一次，保证在刷新周期对整个存储器刷新一遍。4、CP

19、U中有哪些主要寄存器？简述这些寄存器的功能。答：（1） 指令寄存器（IR）：用来保存当前正在执行的一条指令。 （2） 程序计数器（PC）：用来确定下一条指令的地址。 （3） 地址寄存器（AR）：用来保存当前CPU所访问的存单元的地址。 （4） 缓冲寄存器（DR）： 作为CPU和存、外部设备之间信息传送的中转站。 补偿CPU和存、外围设备之间在操作速度上的差别。 在单累加器结构的运算器中，缓冲寄存器还可兼作为操作数寄存器。 （5） 通用寄存器（AC）：当运算器的算术逻辑单元（ALU）执行全部算术和逻辑运算时，为ALU提供一个工作区。 （6） 状态条件寄存器：保存由算术指令和逻辑指令运行或测试的结

20、果建立的各种条件码容。除此之外，还保存中断和系统工作状态等信息，以便使CPU和系统能及时了解机器运行状态和程序运行状态。5、中断处理过程包括哪些操作步骤？答：关闭中断标识 ,重要数据入栈, 处理中断服务功能, 数据出栈, 恢复中断标识, 开中断.6、DMA方式和程序中断方式比较有什么不同？答：DMA：采用在和外设直接数据交换的方式，只有当有一段数据传送时才会请求CPU中断， 减少了CPU的负担。 程序中断：只适用于简单的少量外设的计算机系统，会耗费大量的CPU时间，当有大量中断时容易导致数据的丢失。7、按照诺依曼原理，现代计算机应具备哪些功能？答：按照诺依曼原理，现代计算机应具备以下5个功能：

21、 输入输出功能：能把原始数据和解题步骤及中间结果接收下来（输入），把计算结果与计算过程中出现的情况告诉（输出）给用户。 记忆功能：应能“记住”原始数据、解题步骤及中间结果。 计算功能：应能进行一些最基本的运算。这些基本运算能组成人们所需要的复杂运算。 判断功能：计算机在进行一步操作后，应能从预先无法确定的几种方案中选择一种操作方案。 自我控制功能：计算机应能保证程序执行的正确性和各部件间的协调性。8、用二进制数表示一个四位十进制的整数最少需要几位（不含符号位）。解：2X104，N41/214位。9、某机器字长16位，浮点表示时，其中含1位阶符、5位阶码、1位尾符、9位尾数，请写出它能表示的最大

22、浮点数和最小浮点数。解：最大浮点数2+21（12-9） 最小浮点数2+31（12-9）。10、字符“F”的ASCII码为46H，请写出它的奇校验码和偶校验码（假定校验位加在最高位）。解：字符“F”的ASCII码为46H，奇校验码为10110110（B6H），偶校验码为00110110（36H）11、试比较定点带符号数在计算机的四种表示方法。答：带符号数在计算机部的表示方法有原码、反码、补码和移码。 原码表示方法简单易懂，实现乘、除运算简单，但用它实现加、减运算比较复杂。 补码的特点是加、减法运算规则简单，正负数的处理方法一致。 反码通常只用来计算补码，由于用反码运算不方便，在计算机中没得到实际

23、应用。 移码由于保持了数据原有的大小顺序，便于进行比较操作，常用于浮点数中的阶码，使用比较方便。12、在检错码中，奇偶校验法能否定位发生错误的信息位？是否具有纠错功能？答：不能。 没有13、简述CPU的主要功能。答：CPU：包括运算器和控制器。基本功能为：指令控制、操作控制、时间控制、数据加工。14、一个较完善的指令系统应包括哪几类？答：数据传送指令、 算术运算指令、逻辑运算指令、 程序控制指令、 输入输出指令、 字符串指令、特权指令等15、指令和数据均存放在存中，计算机如何从时间和空间上区分它们是指令还是数据。答：1. 指令和数据分开存放 2. 设置程序计数器PC，存放当前指令所在的存储单元

24、。16、外围设备的I/O控制方式分哪几类？各具什么特点？答：（1） 程序查询方式：CPU的操作和外围设备的操作能够同步，而且硬件结构比较简单（2） 程序中断方式：一般适用于随机出现的服务，且一旦提出要求应立即进行，节省了CPU的时间，但硬件结构相对复杂一些。（3） 直接存访问（DMA）方式：数据传输速度很高，传输速率仅受存访问时间的限制。需更多硬件，适用于存和高速外设之间大批交换数据的场合。（4） 通道方式：可以实现对外设的统一管理和外设与存之间的数据传送，大大提高了CPU的工作效率。（5） 外围处理机方式：通道方式的进一步发展，基本上独立于主机工作，结果更接近一般处理机。17、请说明指令周期

25、、机器周期、时钟周期之间的关系。 答: 时钟周期是最基本的时间单位 一般是10ns机器周期是读一条指令最少的时间 一般是12倍的时钟周期指令周期是读出指令并且执行指令的时间 一般是几个机器周期18、CPU响应中断应具备哪些条件？答:允许中断触发器为“1”状态；CPU结束了一条指令的执行过程；新请求的中断优先级较高；19、比较水平微指令与垂直微指令的优缺点。(1)水平型微指令并行操作能力强，效率高，灵活性强，垂直型微指令则较差。(2)水平型微指令执行一条指令的时间短，垂直型微指令执行时间长。(3)由水平型微指令解释指令的微程序，有微指令字较长而微程序短的特点。垂直型微指令则相反。(4)水平型微指

26、令用户难以掌握，而垂直型微指令与指令比较相似，相对来说，比较容易掌握。四、综合应用题1、设有一个具有24位地址和8位字长的存储器，求：（1）该存储器能存储多少字节的信息？（2）若存储器由4M1位的RAM芯片组成，需要多少片？（3）需要哪种译码器实现芯片选择？解： 存储单元数为22416M16777216，故能存储16M字节的信息。 由于存储容量为16MB（8位字长），每4M字节需要4片（位并联方式），故需芯片数为16/4832片。 若用32片组成一个16M（8位字长），地址总线的低22位可直接连到芯片的A0-A21管脚，而地址总线的高2位（A22，A23）需要通过2：4线译码器进行芯片选择。存

27、储器组成方案为位并联和地址串联相结合的方式。存储器24位地址（A23-A0），而单个芯片22位地址（A21-A0），32片，8个芯片一组，共4组。所以采用2：4译码器。组成方案为：地址串联，位并联。2、下图表示使用页表的虚实地址转换条件，页表存放在相联存储器中，其容量为8个存储单元，求：页号该页在主存中的起始地址3342000253800079600066000044000015800005500003070000（1）当CPU按虚拟地址1去访问主存时，主存的实地码是多少？（2）当CPU按虚拟地址2去访问主存时，主存的实地码是多少？（3）当CPU按虚拟地址3去访问主存时，主存的实地码是多少？解

28、： 用虚拟地址为1的页号15作为页表检索项，查得页号为15的页在主存中的起始地址为80000，故将80000与虚拟地址中的页地址码0324相加，求得主存实地址码为80324。 同理，主存实地址码96000012896128。 虚拟地址为3的页号为48，查页表时，发现此页面没在页表中，此时操作系统暂停用户作业程序的执行，转去查页表程序。如该页面在主存中，则将该页号及该页在主存中的起始地址写入主存；如该页面不在主存中，则操作系统要将该页面从外存调入主存，然后将页号及其主存中的起始地址写入页表。3、某磁盘组有4个盘片，5个记录面，每个记录面的磁道直径为22cm，外磁道直径为33cm，最大位密度为16

29、00b/cm，道密度为80道/cm，转速7200转速/分。 磁盘的总存储容量（非格式化）？ 最大数据传输率是多少？ 磁盘的总存储容量（非格式化）？最圈磁道的容量=22*3.14*1600字节/道磁道数=（33-22）/2*80字节每面 最大数据传输率是多少？解： 总容量每面容量记录面数每面容量某一磁道容量磁道数某磁道容量磁道长本道位密度所以，最圈磁道的容量1600223.14110528字节/道磁道数存储器域长道密度（3322）/280253616000字节 最大数据传输率转速某磁道容量7200/6011052813263360字节/秒4、某磁盘存储器的转速为3000转/分，共有4个记录面，每

30、毫米5道，每道记录信息为12288B,最小磁道直径为230mm,共有275道.问：(1) 磁盘存储器的存储容量是多少？(2) 最大位密度，最小位密度是多少？(3) 磁盘数据传输率是多少？(4) 平均等待时间是多少？解： 磁盘存储器的存储容量=427512288=13516800字节 因为最小半径R1=230/2=115， 最小磁道长度为2R1=23.14159115=722.57mm 所以最高位密度=12288/722.57=17字节 又因为最大半径R2=R1+275/5=115+55=170 最大磁道长度为2R2=23.14159170=1068 所以最低位密度=12288/1068=11.5字节 磁盘数据传输率c=rNr=3000/60=50转/秒；N=12288字节/道所以c=5012288=614400字节。 平均等待时间 = 旋转一圈时间