2022年2022年计算机组成原理习题及答案 3.pdf

概论一、选择题：1946 年研制成功的第一台电子数字计算机称为B。A.EDVAC B.ENIAC C.EVNAC D.EINAC 2. 完整的计算机系统应包括_D_.A. 运算器、存储器、控制器 B. 外部设备和主机 C. 主机和存储器 D. 配套的硬件和软件设备3. 计算机系统中的存储器系统是指_D_.A.RAM存储器 B.ROM 存储器 C. 内存储器 D. 内存储器和外存储器4. 至今为止 , 计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是_C_. A. 节约元件 B. 运算速度快 C. 物理器件性能所致 D. 信息处理方便5. 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 _._ 输出设备 _. 2. 在计算机术语中 , 将运算器和控制器合在一起称为_CPU_, 而将_CPU_ 和存储器合在一起称为_主机_. 3. 计算机的软件一般分为两大类: 一类叫 _系统 _软件 , 一类叫 _应用_软件 , 其中, 数据库管理系统属于_系统_软件, 计算机辅助教学软件属于 _应用_软件. 4. 计算机系统中的存储器分为_内存储器 _和_外存储器 _. 在 CPU 执行程序时 , 必须将指令存放在 _内存储器 _中. 5. 输入、输出设备以及辅助存储器统称为_外部设备 _. 6. 计算机存储器的最小单位为_位_,1KB 容量的存储器能够存储 _1024*8_个这样的单位 . 7. 在计算机系统中 , 多个系统部件之间信息传送的公共通路称为_总线_, 就其所传送的信息的性质而言 , 在公共通路上传送的信息包括_数据_、_地址 _和_控制_信息. 三、衡量计算机性能的基本指标有哪些？答： 1. 基本字长 2. 数据通路宽度 3. 运算速度：包括 CPU时钟频率和数据传输率 4. 存储器的容量：包括主存储器的容量和外存储器的容量 5. 外围设备及其性能 6. 系统软件配置运算方法和运算器一、选择题 : 1. 在机器数中 ,_B_的零的表示形式是唯一的. A.原码 B.补码 C.反码 D.原码和反码3. 若某数 X的真值为 -0.1010, 在计算机中该数表示为1.0110, 则该数所用的编码方法 _B_码. A. 原 B.补 C.反 D. 移4. 运算器虽有许多部件组成, 但核心部分是 _B_. A.数据总路线 B. 算术逻辑运算单元 C. 多路开关 D.通用寄存器5. 在定点二进制运算器中, 减法运算一般通过 _D_ 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. 补码运算的十进制加法器 D. 补码运算的二进制加法器6. 在定点运算器中 , 无论采用双符号位还是单符号位, 必须有 _C_,它一般用 _来实现 . 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - A.译码电路 , 与非门 B.编码电路 , 或非门 C.溢出判断电路 , 异或门 D.移位电路 , 与或非门7. 在定点运算中产生溢出的原因是_C_. A.运算过程中最高位产生了进位或借位 B.参加运算的操作数超出了机器的表示范围 C. 运算的结果的操作数超出机器的表示范围 D.寄存器的位数太少 , 不得不舍弃最低有效位二、计算题 : 1. 把十进制数 X=(+128.75) 2-10写成浮点表示的机器数 , 阶码、尾数分别用原码、 反码和补码表示 ,设阶码 4 位, 阶符 1 位, 尾数 15 位, 尾数符号 1 位. (原码：1 0010 0 100000001100000 反码：1 1101 0 100000001100000 补码：1 1110 1 100000001100000) 2. 已知 X=-0.01111,Y=+0.11001, 求X补, Y补, -Y补, X+Y=?,X-Y=? 存储系统一、选择题 : 1. 存储器是计算机系统中的记忆设备, 它主要用来 _C_. A.存放数据 B. 存放程序 C. 存放数据和程序 D. 存放微程序2. 存储单元是指 _B_. A.存放一个二进制信息的存储元 B. 存放一个机器字的所有存储元集合 C. 存放一个字节的所有存储元集合 D. 存放两个字节的所有存储元集合3. 存储周期是指 _D_. A.存储器的读出时间 B. 存储器的写入时间 C.存储器进行连续读和写操作所允许的最短时间 D. 存储器进行连续写操作所允许的最短时间间隔4. 和外存储器相比 , 内存储器的特点是 _C_. A.容量大 , 速度快 , 成本低 B. 容量大 , 速度慢 , 成本高 C. 容量小 , 速度快 , 成本高 D. 容量小 , 速度快 ,成本低5. 某计算机字长 16位, 其存储容量 64KB,若按字编址 , 那么它的寻址范围是 _B_. A.064K B. 0-32K C. 0-64KB D. 0-32KB 6. 某 SRAM 芯片, 其存储容量为 64K16位, 该芯片的地址线和数据线数目为_D_. A. 64,16 B. 16,64 C. 64,8 D.16,16 7. 某 DRAM 芯片, 其存储容量为 512K8 位, 该芯片的地址线和数据线数目为_D_. A. 8,512 B. 512,8 C. 18,8 D. 19,8 8. 某机字长 32 位, 存储容量 1MB,若按字编址 , 它的寻址范围是 _C_. A, 0 1M B. 0-512K C. 0-256K D. 0-256KB 9. 某计算机字长 32位, 其存储容量为 4MB,若按字编址 , 它的寻址范围是 _A_. A. 0-1M B. 0-4MB C. 0-4M D. 0-1MB 10. 某计算机字长 32 位, 其存储容量为 4MB,若按半字编址 , 它的寻址范围是 _C_. A. 0-4MB B. 0-2MB C. 0-2M D. 0-1MB 11. 某计算机字长为32位, 其存储容量为 16MB,若按双字编址 , 它的寻址范围是 _C_. A. 0-4MB B. 0-2MB C. 0-2M D. 0-1MB 12. 主存储器和 CPU 之间增加 cache 的目的是 _A_. A.解决 CPU 和主存之间的速度匹配问题 B. 扩大主存储器的数量 C. 扩大 CPU 中通用寄存器的数量D.既扩大主存容量又扩大CPU 通用寄存器数量名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - 13. 在 cache 的地址映射中 , 若主存中的任意一块可映射到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. 混合映射二、填空题 : 1. 对存储器的要求是 _容量大 _,_速度快 _,_成本低 _, 为了解决这三方面的矛盾 , 计算机采用 _多级_体系结构 . 2.CPU能直接访问 _主存_和_cache_, 但不能直接访问 _辅存_和_外设_. 3. 广泛使用的 _SRAM_和_DRAM_都是半导体 _随机读写 _存储器 . 前者的速度比后者快 ,_ 集成度_不如后者高 . 它们的共同特点是断电后_不能_保存信息 . 4. cache是一种 _高速缓冲 _存储器 , 是为了解决 CPU和主存之间 _速度_不匹配而采用的一项重要的硬件技术 . 5. 三级存储系统是由 _Cache_._主存_._辅存_组成. 6. 半导体 SRAM 是靠_触发器_存储信息 , 半导体 DRAM 则是靠 _电容_存储信息 . 7.DRAM存储器的刷新一般有 _集中式 _,_分散式 _两种方式 , 刷新是因为 _电荷泄漏，需定期补充_. 8. 计算机系统的存储系统通常采用层次结构, 在选择各层次所采用的器件时, 应综合考虑 _速度_,_容量_,_ 位价_等因素 . 三、分析题 : 1. 设有一个具有24 位地址和8 位字长的存储器, 问(1) 该存储器能够存储多少字节的信息? (16MB)(2) 如果存储器由 4M 1 位的 RAM 芯片组成 , 需要多少片 ? (4*8=32片) (3)需要多少位作芯片选择 ?(4 位) 2. 某 SRAM 芯片有 17 位地址线和 4 位数据线 , 用这种芯片为 32 位字长的处理器构成1M 32 位的存储器, 并采用模块板结构 , 问: (1) 若每个模块板为 256K32 位, 共需几块板 ? (2) 每块板内共需用多少片这样芯片 ? (3) 共需多少位地址线 , 各完成什么功能 ? 总线部分：一、填空题：1计算机中各个功能部件是通过（总线）连接的，它是各部件之间进行信息传输的公共线路。2根据连线的数量，总线可分为（串行）总线和（并行）总线，其中（串行总线）一般用于长距离的数据传送。3总线控制方式可分为（集中）式和（分布）式两种。4总线数据通信方式按照传输定时的方法可分为（同步式）和（异步式）两类。5同步方式下，总线操作有固定的时序，设备之间（没有）应答信号，数据的传输在（一个公共）的时钟信号控制下进行。6异步方式下，总线操作周期时间不固定，通过（应答）信号相互联络。7衡量总线性能的一个重要指标是总线的（数据传输数率），即单位时间内总线传输数据的能力I/O 系统部分：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - 一、填空题：1实现输入输出数据传送的方式分为三种：程序查询方式、 （DMA 方式）和（中断控制方式）。2堆栈结构往往用于中断处理中保护现场，它的存取方式是（先进后出）。3在数据传送方式中，若主机与设备串行工作，则采用（程序查询）方式；若主机与设备并行工作，则采用（中断）方式；若主程序与设备并行工作，则采用（DMA ）方式。4输入输出设备统称为（外设） ，通常通过（ I/O 接口）与主机相连。5鼠标器主要有（机械）式和（光电）式两种。6按显示器件分类，显示器有（阴极射线管显示器）、(液晶显示器 )。7D/A 转换器是将（数字）信号转换成（模拟）信号。8A/D 转换器是将（模拟）信号转换成（数字）信号。二、选择题：1主机、外设不能并行工作的方式是（A ）A 程序查询方式B 中断方式C 通道方式D I/O 处理机方式2微型机系统中，主机与高速硬盘进行数据交换一般采用（B ）方式。A 程序中断控制B DMA 控制C 程序直接控制D 通道控制3中断系统是由（C ）实现的。A 仅用硬件B 仅用软件C 软、硬件结合4DMA 数据的传送是以（C ）为单位进行的。A 字节 B 字 C 数据块D 位5DMA 方式是在（B ）之间建立直接的数据通路。A CPU 与外设B 主存与外设C 外设与外设D CPU 与主存三、判断题：1DMA 控制器和 CPU 可以同时使用总线。（错）2DMA 是主存与外设之间交换数据的方式，它也可用于主存与主存之间的数据交换。（错3DMA 设备的中断级别比其他外设高，否则可能引起数据丢失。（对）4CPU 响应中断时暂停运行当前程序，自动转移到中断服务程序。（对）指令系统部分：一、填空题：1一台计算机所有的各种机器指令的集合称为该计算机的指令系统2指令的编码将指令分成操作码和地址码字段3寄存器寻址方式中，指令的地址码部分给出寄存器号，而操作数在该寄存器中4寄存器间接寻址方式指令中，给出的是操作数地址所在的寄存器号5. 从计算机指令系统设计的角度, 可将计算机分为复杂指令系统计算机(CISC) 和_精简指令系统（RISC ）_. 6. 计算机对信息进行处理是通过_执行指令 _来实现的 . 7. 指令系统是计算机的 _硬_件语言系统 , 也称为 _机器_语言. 二、选择题 : 1.人们根据特定需要预先为计算机编制的指令序列称为_D_. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - A 软件 B 文件 C 集合 D 程序2程序控制类指令的功能是 _D_ 。A进行算术运算和逻辑运算 B 进行主存和 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 改变程序的执行顺序三、判断题：1执行指令时，指令在内存中的地址存放在指令寄存器中。（错）2没有设置乘除指令的计算机系统中，就不能实现乘、除法运算。（错）3程序计数器 PC用来指示从内存中取指令。 （对）4内存地址寄存器用来指示从内存中取数据。（对）5计算机指令是指挥CPU 进行操作的命令，指令通常由操作码和操作数地址码组成。（对）6不设置浮点运算指令的计算机，就不能用于科学计算。（错）7一个系列中的不同型号计算机，保持软件向上兼容的特点。（对）8转移类指令能改变指令执行顺序，因此，执行这类指令时， PC和 SP的值都将发生变化。（错）9新设计的 RISC ，为了实现其兼容性，是从原来CISC系统的指令系统中挑选一部分简单指令实现的。 （错）10采用 RISC技术后，计算机的体系结构又恢复到早期的比较简单的情况。（错）四、简答题：1什么是指令周期？什么是机器周期？什么是时钟周期？三者有什么关系？指令周期是取出并执行一条指令的时间；机器周期也称 CPU 周期， 是指访问一次存储器的时间；时钟周期是一个节拍，是最小的时间单位；一个机器周期由若干个时钟周期组成，一个指令周期由若干个机器周期组成2简述 RISC的主要特点？选取使用频率高且不复杂的简单指令 (2) 指令长度固定、格式种类少、寻址方式少 (3) 大多指令都在寄存器之间进行 (4) CPU中通用寄存器数量多 (5) 大部分指令在一个机器周期内完成 (6) 以硬布线控制，不用微程序控制 (7) 一般用高级语言编程3. 某指令系统字长为16 位， 地址码取 4 位， 试提出一种方案， 使该指令系统有 8 条三地址指令、16 条二地址指令、 100条一地址指令。解：三地址指令格式如下：采用扩展操作码技术（答案不唯一）OP A1 A2 A3 4 4 4 4 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - 中央处理器部分：一、选择题：1计算机主频的周期是指（B） 。 A 指令周期 B 时钟周期 C CPU周期 D 存取周期2一节拍脉冲持续的时间长短是 （ C ） 。 A 指令周期 B 机器周期 C 时钟周期 D 以上都不对3指令周期是指（ C ） 。 A CPU 从主存取出一条指令的时间 B CPU执行一条指令的时间 C CPU 从主存出一条指令加上执行这条指令的时间。4在 CPU中，跟踪后继指令地址的寄存器是（ B）A 指令寄存器 B 程序计数器 C 地址寄存器 D 状态条件寄存器二、判断题：1在主机中，只有内存能存放数据。（错）2一个指令周期由若干个机器周期组成。（对）3非访存指令不需从内存中取操作数，也不需将目的操作数放到内存，因此这类指令的执行不需地址寄存器参与工作。（错）4在 CPU 中，译码器主要用在运算器中挑选多路输入数据中的某一路数据送到ALU 。 （错）5机器的主频最快，机器的速度就最快。（错）三、简答题：1.CPU通常有哪几部分构成的？答： （1）控制器：完成取指令、分析指令和执行指令的操作（2）算术逻辑部件ALU ：实现指定的各种算术和逻辑运算（3）各种寄存器：存放指令、指令地址、操作数及运算结果（4）CPU 内部总线：连接 CPU 内部各部件，为信息传送提供通路。2. 拟出指令“ MOV (R0),-(RI)”的读取与指令流程，其中源操作数寻址方式为-(RI) 。解：FT0:PC-MAR FT1:M-MDR-IR, PC+1-PC ST0: R1-1-Z ST1: Z-MAR ST2: M-MDR-C 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - DT0: R0-MAR ET0: C-MDR ET1: MDR-M 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - -