计算机组成原理模拟题DOC.docx

1、计算机组成原理模拟题DOC计算机组成原理模拟题一、填空题1. 典型的冯.诺依曼计算机是以（ 运算器 ）为中心的, 指令是（ 按顺序 ）执行的.2. 系统总线按传输信息的不同可分为三类：（ 数据总线 ）、（ 地址总线 ）、 和（ 操作总线 ）。3机器数为补码，字长16位（含1位符号位），用十六进制写出对应于整数定点机的最大正数补码是（ 7FFF ）、最小负数补码是（8000 ）。4. （ 控制器 ）负责协调并控制计算机各部件执行程序的指令序列。5. .存储单元组成的，存储单元的编号称为（ 单元地址 ）。6.机与设备交换信息的控制方式中，（ 中断 ）方式主机与设备是并行进行的。7计算机中存放当前指

2、令地址的寄存器叫（ 指令寄存器 ）。8. CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫做（指令周期 ）。（1）指令周期是指CPU执行一条指令的时间。指令周期：取出并执行一条指令的时间。 机器周期：通常用内存中读取一个指令字的最短时间来规定CPU周期。(也就是计算机完成一个基本操作所花费的时间) 时钟周期：处理操作的最基本单位。(CPU的主频) 指令周期、机器周期和时钟周期之间的关系：指令周期通常用若干个机器周期表示，而机器周期时间又包含有若干个时钟周期。9.CPU的主频为8MHz，若每个机器周期包含4个时钟周期，该机的平均执行速度为0.8MIPS，则该机的时钟周期为（ 0.125 ）s,平均指

3、令周期为（ 1.25 ）s,每个指令周期含（ 2.5 ）机器周期。10.计算机硬件包括（ 控制器 ）、（ 存储器 ）、（ 运算器 ）、输入设备和输出设备。二、选择题1存储字是指（ A ）。 A存放在一个存储单元中的二进制代码组合 B存放在一个存储单元中的二进制代码位数（存储字长） C存储单元的集合 D机器指令2设机器字长为32位，存储容量为16MB，若按双字编址，其寻址范围是（ B ） A8MB B2M C4M D2MB3一个16K*32位的存储器，其地址线和数据线的总和是（ B ）。A48 B46 C36 D424在三种集中式总线 控制中，独立请求方式响应时间最快，是以（ B ）为代价的。A

4、. 增加处理机的开销 B. 增加控制线数 C. 增加处理机的开销和增加控制线数 D. 减少处理机的开销5计算机使用总线结构便于增减外设，同时（ C ）。A. 减少了信息传输量 B. 提高了信息的传输速度 C. 减少了信息传输线的条数 D. 增加了信息传输线的条数6零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址，它的操作数来自（ C ）。A立即数和栈顶 B暂存器 C栈顶和次栈顶 D存储器7CPU是指（ B ）。 A控制器 B运算器和控制器 C运算器、控制器和主存 D控制部件和执行部件？8程序计数器的位数取决于（ ）。 A存储器的容量 B机器字长 C指令字长 D寄存器字长9. 同步控制是（ B ）。A

5、只适用于CPU控制的方式 B由统一时序信号控制的方式C所有指令执行时间都相同的方式 D所有指令执行时间都不同的方式10.微程序放在（ B ）中。A存储器控制器中 B控制存储器中 C主存储器中 D高速缓冲存储器中11计算机硬件能直接执行的只有（B ）。 A符号语言 B机器语言 C机器语言和汇编语言 D汇编语言12在cache的地址映射中，若主存中的任意一块均可映射到cache内的任意一块的位置上，则这种方法称为（A ）。 A全相联映射 B直接映射 C组相联映射 D混合映射13某计算机字长为32位，其存储容量为4GB，若按双字编址，它的寻址范围是（B ）。 A4G B0.5G C8G D2G14采

6、用DMA方式传送数据时，每传送一个数据就要占用一个（ C ）时间。A指令周期 B机器周期 C存储周期 D总线周期？15在（ ）控制的I/O信息交换方式下，外部设备是完全被动的。 A程序查询方式 B中断方式 CDMA方式 D通道方式 16. 主机与I/O设备传送数据时，采用（ A ），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、都一样17. 冯诺依曼机工作的基本方式的特点是（ B ）。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18. 在三种集中式控制方式中，独立请求方式响应时间最快，是以（ B ）为代价的。A、增加处理机的

7、开销B、增加控制线数C、增加处理机的开销和增加控制线数D、以上都不对19. 设X为整数，X补=1，X1X2X3X4，满足（ C ）时，X-8成立。A、X1=0，X2X4至少有一个为1 B、X1=0，X2X4任意C、X1=1，X2X4至少有一个为1 D、X1=1，X2X4任意20. 某计算机字长32位，其存储容量为8MB，若按字编址，它的寻址范围是（ C ）。A、0-4M B、0-8MB C、0-2M D、0-4MB21. 四片74181ALU和一片74182CLA器件相配合，具有如下进位传送功能（ B ）。A、行波进位 B、组内先行进位，组间先行进位C、组内先行进位，组间行波进位 D、组内行波

8、进位，组间先行进位22. 如果浮点数用补码表示，则判断下列哪一项的运算结果是规格化数（ C ）。A、1.11000 B、0.01110 C、1.00010 D、0.0101023. 在多级存储体系中，“cache主存”结构的作用是解决（ D ）的问题。A、主存容量不足 B、主存与辅存速度不匹配 C、辅存与CPU速度不匹配 D、主存与CPU速度不匹配24. 中断向量地址是（ C ）。A、子程序入口地址 B、中断服务程序入口地址 C、中断服务程序入口地址的地址 D、中断返回地址25. 不具有自同步能力的记录方式是（ A ）。A、NRZ1 B、MFM C、PM D、以上都不对26寄存器间接寻址方式中

9、，操作数处在（ B ）。A通用寄存器 B主存单元C程序计数器 D堆栈27. 计算机操作的最小时间单位是（ A ）A. 时钟周期 B. 指令周期 C. CPU周期 D. 微指令周期三、分析题：1.为什么要把存储系统分成若干个不同的层次？主要有哪些层次？因为计算机应用领域的扩大，需要执行和可执行的程序量日益增加，需要处理的数据量也越来越大，计算机要不断地从主存中取指令、取数据和存放结果。之所以引入多层次存储结构系统是为了平衡性能和价格比。包括：1、高速缓冲存储器。2、主存储器。3、辅助存储器。关系：增加高速缓冲存储器的目的是为了提高对主存储器的读取速度，增加辅助存储器的目的是为了弥补主存储器的容量

10、不足2. 试从五个方面说明程序中断方式和DMA方式有何区别？ 中断方式 DNA方式数据传送 程序 硬件响应时间 指令执行结束 存取周期结束处理异常 能 不能中断请求 传送数据 后处理优先级 低 高 ？3.分析中断系统的功能。4. 现有10241的存储芯片，若用它组成容量为16K8存储器。试求;(1)实现该存储器所需的芯片数量？128片（2）若将这些芯片分装在若干块板上，每块板的容量为4K8，该存储器所需的地址线总位数是多少？其中几位用于选板？几位用于选片？几位用作片内地址？16K8=2148，地址线为14根。4K8容量的板，共需要4块板子。则14根地址线的最高2位用于板选（0011，第1块板子

11、第4块板子），4K*8位212*8位12*1K*8位，也就是在每块板子内需要4*8个芯片，而每8个芯片组成8位，也就是位扩展。也就是说需要4组，则除了最高2位，剩余的12位中，有2位用于片选（0011，第一组第4组）。也就是：2位用于板选，2位用于片选，剩余的10位用于片内地址选择。5. 串行传输和并行传输有何区别？各应用于什么场合？ 根据组成字符的各个二进制位是否同时传输，字符编码在信源/信宿之间的传输分为并行传输和串行传输两种方式。1、并行传输：字符编码的各位（比特）同时传输。特点：（1）传输速度快:一位（比特）时间内可传输一个字符；（2）通信成本高:每位传输要求一个单独的信道支持；因此如

12、果一个字符包含8个二进制位，则并行传输要求8个独立的信道的支持；（3）不支持长距离传输:由于信道之间的电容感应，远距离传输时，可靠性较低。2、串行传输：将组成字符的各位串行地发往线路。特点：（1）传输速度较低，一次一位；（2）通信成本也较低，只需一个信道。（3）支持长距离传输，目前计算机网络中所用的传输方式均为串行传输。方式： 串行传输有两种传输方式：1、同步传输2、异步传输 ？6. 某机主存容量为4M16 位，且存储字长等于指令字长，若该机的指令系统具有97 种操作。操作码位数固定，且具有直接、间接、立即、相对、变址、基址六种寻址方式。求（1）立即数的范围（十进制表示）；（2）一次间址和多次

13、间址的寻址范围；8. 某机有五个中断源，按中断响应的优先顺序由高到低为L0，L1，L2，L3，L4，现要求优先顺序改为L1，L3，L0，L4，L2，写出各中断源的屏蔽字。中断源屏蔽字0 1234L01010 1L11111 1L20010 0L31011 1L40010 19.某机有五个中断源，按中断响应的优先顺序由高到低为L0,L1,L2,L3,L4，现要求优先顺序改为L3,L1,L4,L0,L2，写出各中断源的屏蔽字。中断源屏蔽字0 1 2 3 4L0 1 0 1 0 0L1 1 1 1 0 1L2 0 0 1 0 0L3 1 1 1 1 1L4 1 0 1 0 110.设某机有四个中断源

14、A、B、C、D，其硬件排队优先次序为DACB，按下图时间轴给出的四个中断的请求时刻，画出CPU执行程序的轨迹。设每个断源的中断服务程序时间均为20S。？11.设CPU内的部件有：PC、IR、MAR、MDR、ACC、ALU、CU，且采用非总线结构。请写出乘法指令MUL X（X为主存地址）在执行阶段所需的全部微操作。12以I/O设备的中断处理过程为例，说明一次程序中断的全过程。P19813设CPU内部的部件有：PC、IR、MAR、MDR、ACC、ALU、CU，且采用非总线结构。写出加法指令ADD X（X为主存地址）在执行阶段所需的全部微操作。Ad(IR)-MAR;1-R;M(MAR)-MDR;(A

15、CC)+(MDR)=ACC.？14设某机主存容量为4MB，Cache容量为16KB，每块包含8个字，每字32位，设计一个四路组相联映像（即Cache每组内共有四个块）的Cache组织，要求：（1）画出主存地址字段中各段的位数。（2）设Cache的初态为空，CPU依次从主存第0、1、2、99号单元读出100个字（主存一次读出一个字），并重复按此次序读8次，问命中率是多少？四、计算题1.已知：X=-0.1110，Y=0.1101用原码一位乘求：X Y原=？1.10110110(3.四)2. 设主存容量为1MB，Cache容量为16KB，每字块有16个字，每字32位(1)若Cache采用直接相联映像

16、，求出主存地址字段中各段的位数。（2.四） (2)若Cache采用四路组相联映像，求出主存地址字段中各段的位数。3.已知A= 0.1011，B= -0.0101,求A+B补。4. 已知：两浮点数x = 0.1101210，y = 0.1011201 求：x + y5. 已知 X = -0.01111,Y = +0.11001, 求X补,-X补,Y补,-Y补,X+Y=?6.设机器字长为16位，浮点表示是，阶码5位，阶符1位，尾数9位（包括一位符号位）。(1)最大浮点数为多少？（2）最小浮点数为多少？7.假设阶码3位，尾数取6位x = 1/1625，y = (-9/16)24 求：x + y五、应

17、用题1. 设CPU共有16根地址线，8根数据线，并用MREQ作为访存控制信号（低电平有效），用WR作为读/写控制信号（高电平为读，低电平为写）。现有下列存储芯片：1K4位RAM, 4K8位RAM, 2K8位ROM以及74138译码器和各种门电路，如图所示。（一）画出CPU与存储芯片的连接图，要求：1）主存地址空间分配：8000H87FFH为系统程序区；8800H8BFFH为用户程序区。2）合理选用上述存储芯片，说明各选几片,并写出每片存储芯片的二进制地址范围。3）详细画出存储芯片的片选逻辑。2. 设CPU共有16根地址线，8根数据线，并用MREQ（低电平有效）作访存控制信号，R/W作读写命令信

18、号（高电平为读，低电平为写）。现有下列存储芯片：ROM（2K8位； 4K4位； 8K8位；）（三） RAM（1K4位； 2K8位； 4K8位；）及74138译码器和其它门电路（自选）。试从上述规格中选用合适芯片，画出CPU和存储芯片的连接图。要求：（1）主存地址空间分配：0000H0FFFH地址范围为系统程序区；1000H3FFFH地址范围为用户程序区；请将16进制地址范围写成二进制地址码，并写出系统程序区和用户程序区的容量。（2）合理选用上述存储芯片，说明各选几片？（3）详细画出存储芯片的片选逻辑？3. 设CPU共有16根地址线，8根数据线，并用作访存控制信号，用作读写控制信号，现有下列存储

19、芯片：（二）RAM：1K8位、2K4位、4K8位ROM：2K8位、4K8位以及74138译码器和各种门电路（自定），画出CPU与存储器连接图。要求：（1）最大4K地址空间为系统程序区，与其相邻2K地址空间为用户程序区。（2）合理选用上述存储芯片，说明各选几片？写出每片存储芯片的地址范围。（3）详细画出存储芯片的片选逻辑。 4.某机字长16位，存储器直接寻址空间为128字，变址时的位移量为-64+63，16个通用寄存器均可作为变址寄存器。设计一套指令系统格式，满足下列寻址类型的要求：（2.五）（1）直接寻址的二地址指令3条；（2）变址寻址的一地址指令6条；（3）寄存器寻址的二地址指令8条；（4）直接寻址的一地址指令12条；（5）零地址指令32条。