计算机组成原理20套原题及答案.docx

1、计算机组成原理20套原题及答案 本科生期末试卷 一 一 选择题 (每小题1分，共10分)1 计算机系统中的存贮器系统是指_。A RAM存贮器B ROM存贮器C 主存贮器D 主存贮器和外存贮器2 某机字长32位，其中1位符号位，31位表示尾数。若用定点小数表示，则最大正小数为_。A +（1 2-32） B +（1 2-31） C 2-32 D 2-313 算术 / 逻辑运算单元74181ALU可完成_。A 16种算术运算功能B 16种逻辑运算功能C 16种算术运算功能和16种逻辑运算功能D 4位乘法运算和除法运算功能4 存储单元是指_。A 存放一个二进制信息位的存贮元B 存放一个机器字的所有存贮

2、元集合C 存放一个字节的所有存贮元集合D 存放两个字节的所有存贮元集合；5 相联存贮器是按_进行寻址的存贮器。A 地址方式 B 堆栈方式 C 内容指定方式 D 地址方式与堆栈方式6 变址寻址方式中，操作数的有效地址等于_。A 基值寄存器内容加上形式地址（位移量）B 堆栈指示器内容加上形式地址（位移量）C 变址寄存器内容加上形式地址（位移量）D 程序记数器内容加上形式地址（位移量）7 以下叙述中正确描述的句子是：_。A 同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相容性微操作B 同一个CPU周期中，不可以并行执行的微操作叫相容性微操作C 同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相斥性微操作D 同

3、一个CPU周期中，不可以并行执行的微操作叫相斥性微操作8 计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化，同时_。A 减少了信息传输量B 提高了信息传输的速度C 减少了信息传输线的条数D 加重了CPU的工作量9 带有处理器的设备一般称为_设备。A 智能化 B 交互式 C 远程通信 D 过程控制10.某中断系统中，每抽取一个输入数据就要中断CPU一次，中断处理程序接收取样的数 据，并将其保存到主存缓冲区内。该中断处理需要X秒。另一方面，缓冲区内每存储 N 个数据，主程序就将其取出进行处理，这种处理需要Y秒，因此该系统可以跟踪到每 秒_次中断请求。AN / （NX + Y） B. N / （X +

4、Y）N C .min1 / X ,1 / Y D. max1 / X ,1 / Y 二 填空题（每小题3分，共24分）1存储A._并按B._顺序执行，这是C._型计算机的工作原理。2移码表示法主要用于表示A._数的阶码E，以利于比较两个B._的大小和 C._操作。3闪速存储器能提供高性能、低功耗、高可靠性及A._能力，为现有的B._体 系结构带来巨大变化，因此作为C._用于便携式电脑中。4寻址方式按操作数的A._位置不同，多使用B._和C._型,前者比后者执 行速度快。5微程序设计技术是利用A._方法设计B._的一门技术。具有规整性、可维护 性、C ._等一系列优点。6衡量总线性能的重要指标是

5、A._，它定义为总线本身所能达到的最高B._。PCI 总线的带宽可达C._。7显示适配器作为CRT和CPU的接口，由A. _存储器，B. _控制器，C. _ 三部分组成。8DMA技术的出现使得A. _可通过B. _直接访问C. _。三 应用题1. （11分）设机器字长32位，定点表示，尾数31位，数符1位，问：（1） 定点原码整数表示时，最大正数是多少？最大负数是多少？（2） 定点原码小数表示时，最大正数是多少？最大负数是多少？2. （11分）设存储器容量为32字，字长64位，模块数m = 4，分别用顺序方式和交叉方式进行组织。存储周期T = 200ns,数据总线宽度为64位，总线周期 = 5

6、0ns .问顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少？3. （11分）指令格式如下所示，OP为操作码字段，试分析指令格式特点。 31 26 22 18 17 16 15 0 OP 源寄存器 变址寄存器 偏移量 4. （11分）已知某机采用微程序控制方式，其存储器容量为51248（位），微程序在整个控制存储器中实现转移，可控制微程序的条件共4个，微指令采用水平型格式，后继微指令地址采用断定方式，如图所示： 微命令字段 判别测试字段 下地址字段 操作控制 顺序控制 （1） 微指令中的三个字段分别应多少位？（2） 画出对应这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图。5 （11分）画出PCI总线结构图，说明三种

7、桥的功能。6 （11分）某机用于生产过程中的温度数据采集，每个采集器含有8位数据缓冲寄存器一个，比较器一个，能与给定范围比较，可发出“温度过低”或“温度过高”的信号，如图B1.1所示。主机采用外设单独编址，四个采集器公用一个设备码，共用一个接口，允许采用两种方式访问：（1） 定期巡回检测方式，主机可编程指定访问该设备中的某一采集器。（2） 中断方式，当采集温度比给定范围过底或过高时能提出随机中断请求，主机应能判别是哪一个采集器请求，是温度过低或过高。 请拟定该接口中有哪些主要部件（不要求画出完整的连线图），并概略说明在两 种方式下的工作原理。 图B1.1本科生期末试卷 二 一 选择题（每小题1

8、分，共10分）1 六七十年代，在美国的_州，出现了一个地名叫硅谷。该地主要工业是_它也是_的发源地。A 马萨诸塞 ，硅矿产地，通用计算机B 加利福尼亚，微电子工业，通用计算机C加利福尼亚，硅生产基地，小型计算机和微处理机D加利福尼亚，微电子工业，微处理机2 若浮点数用补码表示，则判断运算结果是否为规格化数的方法是_。A 阶符与数符相同为规格化数B 阶符与数符相异为规格化数C 数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数D数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数3 定点16位字长的字，采用2的补码形式表示时,一个字所能表示的整数范围是_。A -215 +（215 -1） B -（215 1） +

9、（215 1） C -（215 + 1） +215 D -215 +215 4 某SRAM芯片，存储容量为64K16位，该芯片的地址线和数据线数目为_。A 64，16 B 16，64 C 64，8 D 16，6 。5 交叉存贮器实质上是一种_存贮器，它能_执行_独立的读写操作。A 模块式，并行，多个 B 模块式串行，多个C 整体式，并行，一个 D 整体式，串行，多个6 用某个寄存器中操作数的寻址方式称为_寻址。A 直接 B 间接 C 寄存器直接 D 寄存器间接7 流水CPU 是由一系列叫做“段”的处理线路所组成，和具有m个并行部件的CPU相比，一个 m段流水CPU_。A 具备同等水平的吞吐能力

10、 B不具备同等水平的吞吐能力C 吞吐能力大于前者的吞吐能力 D吞吐能力小于前者的吞吐能力8 描述PCI总线中基本概念不正确的句子是_。A HOST 总线不仅连接主存，还可以连接多个CPUB PCI 总线体系中有三种桥，它们都是PCI 设备C 从桥连接实现的PCI总线结构不允许许多条总线并行工作D 桥的作用可使所有的存取都按CPU 的需要出现在总线上9 计算机的外围设备是指_。A 输入/输出设备 B 外存储器C 远程通信设备 D 除了CPU 和内存以外的其它设备10 中断向量地址是：_。A 子程序入口地址 B 中断服务例行程序入口地址C中断服务例行程序入口地址的指示器 D 中断返回地址二. 填空

11、题 （每题3分，共24分）1 为了运算器的A. _，采用了B. _进位，C. _乘除法流水线等并行措施。2 相联存储器不按地址而是按A. _访问的存储器，在cache中用来存放B. _，在虚拟存储器中用来存放C. _。3 一个较完善的指令系统应包含A. _类指令，B. _类指令，C. _类指令，程序控制类指令，I/O类指令，字符串类指令，系统控制类指令。4 硬布线器的设计方法是：先画出A. _流程图，再利用B. _写出综合逻辑表达式，然后用C. _等器件实现。5 当代流行的标准总线内部结构包含A. _总线，B. _总线，C. _总线， 公用总线。6 磁表面存储器主要技术指标有A._，B. _，

12、C. _，数据传输率。7 DMA 控制器按其A. _结构，分为B. _型和C. _型两种。8 （26）16（63）16（135）8 的值为A. _。三 .应用题1. （11分）求证： X Y 补=X补 （-Y0 + Yi 2-i ）2. （11分）某计算机字长16位，主存容量为64K字，采用单字长单地址指令，共有64条指令，试采用四种寻址方式（立即、直接、基值、相对）设计指令格式。3. （11分）如图B2.1表示使用快表（页表）的虚实地址转换条件，快表存放在相联存贮器中，其中容量为8个存贮单元。问：（1） 当CPU 按虚拟地址1去访问主存时，主存的实地址码是多少？（2） 当CPU 按虚拟地址2

13、去访问主存时，主存的实地址码是多少？（3） 当CPU 按虚拟地址3去访问主存时，主存的实地址码是多少？ 图B2.14. （11分）假设某计算机的运算器框图如图B2.2所示，其中ALU为16位的加法器（高电平工作），SA 、SB为16位锁存器，4个通用寄存器由D触发器组成，O端输出， 图B2.2 其读写控制如下表所示： 读控制 R0 RA0RA1选择 1 1 1 1 0 0 0 1 1 x 0 1 0 1 x R0 R1 R2 R3 不读出 写控制 W WA0WA1选择 1 1 1 1 0 0 0 1 1 x 0 1 0 1 xR0R1R2R3不写入 要求：（1）设计微指令格式。 （2）画出AD

14、D，SUB两条微指令程序流程图。5. （11分）画出单机系统中采用的三种总线结构。6. （11分）试推导磁盘存贮器读写一块信息所需总时间的公式。 本科生期末试卷 三 一 选择题（每小题1分，共10分）1 冯诺依曼机工作的基本方式的特点是_。A 多指令流单数据流B 按地址访问并顺序执行指令C 堆栈操作D 存贮器按内容选择地址2 在机器数_中，零的表示形式是唯一的。A 原码 B 补码 C 移码 D 反码3 在定点二进制运算器中，减法运算一般通过_来实现。A 原码运算的二进制减法器B 补码运算的二进制减法器C 原码运算的十进制加法器D 补码运算的二进制加法器4. 某计算机字长32位，其存储容量为4M

15、B，若按半字编址，它的寻址范围是_。 A 04MB B 02MB C 02M D 01M5 主存贮器和CPU之间增加cache的目的是_。A 解决CPU和主存之间的速度匹配问题B 扩大主存贮器容量C 扩大CPU中通用寄存器的数量D 既扩大主存贮器容量，又扩大CPU中通用寄存器的数量6 单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，另一个常需采用_。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7 同步控制是_。A 只适用于CPU控制的方式B 只适用于外围设备控制的方式C 由统一时序信号控制的方式D 所有指令执行时间都相同的方式8描述 PCI 总线中基

16、本概念不正确的句子是_。A. PCI 总线是一个与处理器无关的高速外围设备B. PCI总线的基本传输机制是猝发或传送 C. PCI 设备一定是主设备 D. 系统中只允许有一条PCI总线9 CRT的分辨率为10241024像素，像素的颜色数为256，则刷新存储器的容量为_。A 512KB B 1MB C 256KB D 2MB 10为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的办法是采用_。 A 通用寄存器 B 堆栈 C 存储器 D 外存二 填空题（每小题3分，共24分）1 在计算机术语中，将运算器和控制器合在一起称为A. _，而将B. _和存储器 合在一起称为C. _。2 数的真值变成机器码可采用

17、A. _表示法，B. _表示法，C._表示法，移 码表示法。3 广泛使用的A. _和B. _都是半导体随机读写存储器。前者的速度比后者快， 但C. _不如后者高。4 形式指令地址的方式，称为A._方式，有B. _寻址和C. _寻址。5. CPU从A. _取出一条指令并执行这条指令的时间和称为B. _。由于各种指 令的操作功能不同，各种指令的指令周期是C. _。6. 微型机算计机的标准总线从16位的A. _总线，发展到32位的B. _总线和C. _总线，又进一步发展到64位的PCI总线。7VESA标准是一个可扩展的标准，它除兼容传统的A. _等显示方式外，还支持B. _像素光栅，每像素点C. _

18、颜色深度。8中断处理过程可以A. _进行。B. _的设备可以中断C. _的中断服务程序。三.应用题1. （11分）已知 x = - 0.01111 ，y = +0.11001， 求 x 补 ， -x 补 ， y 补 ， -y 补 ，x + y = ？ ，x y = ？2. （11分）假设机器字长16位，主存容量为128K字节，指令字长度为16位或32位，共有128条指令，设计计算机指令格式，要求有直接、立即数、相对、基值、间接、变址六种寻址方式。3. （11分）某机字长32位，常规设计的存储空间32M ，若将存储空间扩至256M，请提出一种可能方案。4. (11分)图B3.1所示的处理机逻辑框

19、图中，有两条独立的总线和两个独立的存贮器。已知指令存贮器IM最大容量为16384字（字长18位），数据存贮器DM最大容量是65536字（字长16位）。各寄存器均有“打入”（Rin）和“送出”（Rout）控制命令，但图中未标出。 图B3.1设处理机格式为： 17 10 9 0 OP X加法指令可写为“ADD X（R1）”。其功能是（AC0） + （Ri） + X）AC1，其中（Ri）+ X）部分通过寻址方式指向数据存贮器，现取Ri为R1。试画出ADD指令从取指令开始到执行结束的操作序列图，写明基本操作步骤和相应的微操作控制信号。5（11分）总线的一次信息传送过程大致分哪几个阶段？若采用同步定时协

20、议，请画出 读数据的时序图来说明。6（11分）图B3.2是从实时角度观察到的中断嵌套。试问，这个中断系统可以实行几重 中断？并分析图B3.2的中断过程。 图B3.2 本科生期末试卷 四 一 选择题（每小题1分，共 10分） 1. 现代计算机内部一般采用二进制形式，我国历史上的_即反映了二值逻辑的思想，它最早记载在_上，距今以有约_千年。A. 八卦图、论衡、二B. 算筹、周脾算经、二C. 算筹、九章算术、一D.八卦图、周易、三2. 定点字长的字，采用2的补码表示时，一个字所能表示的整数范围是_。 A .128 +127 B. 127 +127 C. 129 +128 D.-128 +1283.下

21、面浮点运算器的描述中正确的句子是：_。 A. 浮点运算器可用阶码部件和尾数部件实现 B. 阶码部件可实现加、减、乘、除四种运算 C. 阶码部件只进行阶码相加、相减和比较操作 D. 尾数部件只进行乘法和减法运算4. 某计算机字长6位，它的存贮容量是64K，若按字编址，那么它的寻址范围是_ A. 0 64K B. 0 32K C. 064KB D. 0 32k5. 双端口存储器在_情况下会发生读/写冲突。 A. 左端口与右端口的地址码不同 B. 左端口与右端口的地址码相同 C. 左端口与右端口的数据码不同 D. 左端口与右端口的数据码相同6. 寄存器间接寻址方式中，操作数处在_。 A. 通用寄存器

22、 B. 主存单元 C. 程序计数器 D. 堆栈7. 微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是_。 A. 每一条机器指令由一条微指令来执行 B. 每一条机器指令由一段微指令编写的微程序来解释执行 C. 每一条机器指令组成的程序可由一条微指令来执行 D. 一条微指令由若干条机器指令组成8. 描述 PCI 总线中基本概念不正确的句子是_。 A. PCI 总线是一个与处理器无关的高速外围设备 B. PCI总线的基本传输机制是猝发或传送 C. PCI 设备一定是主设备 D. 系统中只允许有一条PCI总线9. 一张3.5寸软盘的存储容量为_MB，每个扇区存储的固定数据是_。 A. 1.44MB ，512B

23、 B. 1MB，1024B C .2MB， 256B D .1.44MB，512KB10. 发生中断请求的条件是_。 A. 一条指令执行结束 B. 一次 I/O 操作结束 C. 机器内部发生故障 D. 一次DMA 操作结束二 填空题（每小题3分，共24分） 1. 2000年超级计算机浮点最高运算速度达到每秒A._次。我国的B. _号计算机的运算速度达到C. _次，使我国成为美国、日本后第三个拥有高速计算机的国家。 2. 一个定点数由A. _和B. _两部分组成。根据小数点位置不同，定点数有 C. _和纯整数之分。3. 对存储器的要求是A. _，B. _，C. _。为了解决这三方面的矛盾 计算机

24、采用多级存储体系结构。4. 指令系统是表征一台计算机性能的重要因素，它的A. _和B. _不仅影 响到机器的硬件结构，而且也影响到C. _。5. 当今的CPU 芯片除了包括定点运算器和控制器外，还包括A. _，B. _ 运算器和C. _管理等部件。6. 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C. _通道7. 每一种外设都是在它自己的A。_控制下进行工作，而A则通过B. _和C. _相连并受C 控制。8. 在计算机系统中，CPU对外围设备的管理处程序查询方式、程序中断方式外，还 有A. _方式，B. _方式，和C. _方式。三. 应用题 1（11分）设x补 =x0.

25、x1x2xn 。 求证：x = -x0 +xi2-i2（11分）指令格式如下所示，其中OP 为操作码，试分析指令格式特点。 18 12 10 9 5 4 0 OP 源寄存器 目标寄存器3（11分）以知cache 命中率 H=0.98，主存比cache 慢四倍，以知主存存取周期为200ns，求cache/主存的效率和平均访问时间。4（11分）某计算机有8条微指令I1I8，每条微指令所包含的微命令控制信号见下表 ，aj 分别对应10种不同性质的微命令信号。假设一条微指令的控制字段仅限8位，请安排微指令的控制字段格式。5（11分） （1）某总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据，假设一个总线周期

26、等于一个总线时钟周期，总线时钟频率为33MHZ ，求总线带宽是多少？（2）如果一个总线中并行传送64位数据，总线频率升为66MHZ，求总线带宽是多少？6（11分） 磁盘、磁带、打印机三个设备同时工作。磁盘以20s的间隔发DMA请求，磁带以30s的间隔发DMA请求，打印机以120s的间隔发DMA请求，假设DMA控制器每完成一次DMA传输所需时间为2s，画出多路DMA控制器工作时空图。 本科生期末试卷 五 一 选择题（每题1分，共10分）1对计算机的产生有重要影响的是：_。 A 牛顿、维纳、图灵 B 莱布尼兹、布尔、图灵 C 巴贝奇、维纳、麦克斯韦 D 莱布尼兹、布尔、克雷 2假定下列字符码中有奇

27、偶校验位，但没有数据错误，采用偶校校验的字符码是_。 A 11001011 B 11010110 C 11000001 D 110010013按其数据流的传递过程和控制节拍来看，阵列乘法器可认为是_。 A 全串行运算的乘法器 B 全并行运算的乘法器 C 串并行运算的乘法器 D 并串型运算的乘法器 4某计算机字长32位，其存储容量为16MB，若按双字编址，它的寻址范围是_。 A 016MB B 08M C 08MB D 016MB5双端口存储器在_情况下会发生读 / 写冲突。 A 左端口与右端口的地址码不同 B 左端口与右端口的地址码相同 C 左端口与右端口的数据码相同 D 左端口与右端口的数据码不同6程序控制类指令的功能是_。 A 进行算术运算和逻辑运算 B 进行主存与CPU之间的数据传送 C 进行CPU和I / O设备之间的数据传送 D 改变程序执行顺序 7由于CPU内部的操作速度较快，而CPU访问一次主存所花的时间较长，因此机器周期 通常用_来规定。 A 主存中读取一个指令字的最短时间 B 主存中读取一个数据字的最长时间 C 主存中写入一个数据字的平均时间 D 主存中读取一个数据字的平均时间