2022年2022年计算机组成与结构复习题 .pdf

一选择题1从器件看，计算机经历了五代变化。但从系统结构看，至今绝大多数计算机仍属于（B ）计算机。 A 并行 B 冯诺依曼 C 智能 D 串行2某机字长 32 位，其中 1 位表示符号位。若用定点整数表示，则最小负整数为（A ）。 A -(231-1) B -(230-1) C -(231+1) D -(230+1) 3以下有关运算器的描述，（C ）是正确的。A 只做加法运算 B 只做算术运算 C 可做算术运算与逻辑运算 D 只做逻辑运算4EEPROM是指（ D ）。 A 读写存储器 B 只读存储器 C 闪速存储器 D 电擦除可编程只读存储器5常用的虚拟存储系统由（B ）两级存储器组成，其中辅存是大容量的磁表面存储器。A cache- 主存 B 主存- 辅存 C cache- 辅存 D 通用寄存器-cache 6RISC访内指令中，操作数的物理位置一般安排在（C ）。A 栈顶和次栈顶B 两个主存单元 C 一个主存单元和一个通用寄存器D 两个通用寄存器7当前的 CPU 由（ B ）组成。A 控制器 B 控制器、运算器、 cache C 运算器、主存 D 控制器、ALU 、主存8中断向量地址是（B ）。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指示器 D 例行程序入口地址9在集中式总线仲裁中，（A ）方式响应时间最快。A 独立请求 B 计数器定时查询 C 菊花链10CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是（C ）。A 地址寄存器B 通用寄存器 C 程序计数器 D 指令寄存器11从信息流的传输速度来看，（A ）系统工作效率最低。A 单总线 B 双总线 C 三总线 D 多总线12单级中断系统中， CPU 一旦响应中断，立即关闭（B ）标志，以防止本次中断服务结束前同级的其他中断源产生另一次中断进行干扰。A 中断允许 B 中断请求 C 中断屏蔽 D DMA请求13同步控制是（C ）。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14描述 PCI总线中基本概念不正确的句子是（C ）。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式传送C PCI 设备一定是主设备D 系统中只允许有一条PCI 总线15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（B ）。A 通用寄存器 B 堆栈 C 存储器 D 外存16堆栈的访问方式是（A ） 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 8 页 - - - - - - - - - ALIFO B。FIFO C。随机 D. 交叉17中断服务子程序的入口地址称为（B ） 。A中断屏蔽 B。中断向量 C. 软件中断 D. 多重中断18高速外设和内存之间有大量数据传输要求，使用（C ）方式最合适。A中断方式 B。查询方式 C. DMA D. 无条件方式19冯诺依曼机工作方式的基本特点是（A ） 。A按地址访问并顺序执行指令 B。多指令流单数据流C堆栈操作 D。多数据流单指令流20下列因素中，与CACHE 的命中率无关的是（A ） 。A内存的存取时间 B 。块的大小 C. cache的组织方式 D. cache的容量21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22下列各条中，不属于微指令结构设计所追求的目标的是（D ） 。A提高微程序的执行速度 B。提高微程序设计的灵活性C缩短微指令的长度 D。增大控制存储器的容量23. 为了实现多级中断，保护现场信息最有效的方法是采用（B ） 。A通用寄存器 B。堆栈 C. 存储器 D. 外存24采用 DMA 方式传输数据时，每传输一个数据要占用（B ）时间 。A1 个指令周期 B. 1 个机器（ CPU ）周期 C. 1个时钟周期 D. 1个存储周期25PPU指的是（D ） 。A通道 B 中断方式 C DMA 传送方式 D 外围处理机27采用 DMA 方式传送数据时，每传送一个数据就要占用一个（C ）的时间。A指令周期 B机器周期 C存储周期 D总线周期28系统总线中地址线的功能是（D ） 。A选择内存单元地址 B选择进行信息传输的设备C选择外存地址 D指定内存和 I/O 设备接口电路的地址29同步通信之所以比异步通信具有较高的传输率，是因为同步通信（C ） 。A不需要应答信号 B。总线长度较短C用一个公共时钟信号同步 D。各部件存取时间比较接近30采用串行接口进行7 位 ASCLL 码传送，带有 1 位奇偶校验位， 1位起始位和 1 位停止位，当波特率为 9600波特率时，字符传送速率为（A ） 。A960 B873 C1371 D480 31。多体交叉存储器主要解决（C ）问题。A扩充容量 B扩大字长 C提高存取速度 D数据相关32Cache的功能（A ）实现A全由硬件 B由硬件和软件结合 C 全由软件 D 全由相联存储器33Cache的命中率与（C ）有关。A存储器的读写速度 B Cache的替换算法 C 存储器的容量 D CPU 34计算机中采用（C ）计数制。A. 十进制 B. 八进制 C. 二进制 D. 十六进制35ALU是指（ D ） 。A. 外围设备 B. 内存 C. 译码电路 D. 算术逻辑单元36汇编语言源程序要经过（A ）翻译成二进制目标代码后才能在计算机上运行。A. 汇编程序 B. 解释程序 C. 系统程序 D. 应用程序36累加器是一种（ C ）寄存器。A. 缓冲 B. 锁存 C. 可以自加的 D. 计数名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 8 页 - - - - - - - - - 37. CRC循环码是一种（C ） 。A. ASCLL 码 B. 纠错码 C. 检错码 D. 补码38. 十进制整数和小数转换为二进制的方法分别是（A ） 。A. 除二取余和乘二取整 B. 乘二取余除二取整C. 除十取余和乘十取整 D. 乘十取余除十取整39. 补码 11111111 的真值是 （B ） 。A. 127 B. 1 C. 255 D. 256 40设有 2K8 位的 RAM 芯片，若欲构成32K16 位的存储体，需（A ）芯片。A. 32 片 B. 16 片 C. 64 片 D. 8 片41. 虚拟存储器技术涉及到（C ）关键字。A. 直接映射 B. CACHE C. 段页式管理 D. EPROM 42CACHE 的地址映射方式涉及（A ）关键字。A. 组相连 B. 页式管理 C. 多体交叉 D. 锁存43系统总线中控制线的功能是（A ） 。A提供内存， I/O 接口设备的控制信号 B提供数据信息C提供时序信号 D提供内存， I/O 接口设备的响应信号44IOP 是指（B ） 。A. 外围设备 B. 通道 C. 译码电路 D. 算术逻辑单元45二进制目标代码程序（C ）在计算机上运行。A. 不能直接 B. 需解释后才能 C. 需翻译后才能 D. 可以直接46DMA 操作是指（C ） 。A. 消除信号的毛刺 B. 锁存 C.直接存储器存取 D. 计数47. 海明码是一种（B ） 。A. ASCLL 码 B. 纠错码 C. 检错码 D. 补码48. 浮点数的阶常用（D）表示。A. 补码 B. 原码 C. 反码 D. 移码49. 移码 10000000 的真值是（C ） 。A. 128 B. 128 C. 0 D. 256 二、填空题1按 IEEE754标准，一个 32 位浮点数由符号位S（1 位）、阶码 E（8 位）、尾数 M （23 位）三个域组成。其中阶码E的值等于指数的真值（e）加上一个固定的偏移值（ 127）。2双端口存储器和多模块交叉存储器属于并行存储器结构，其中前者采用（空间）并行技术，后者采用（时间）并行技术。3 CPU从内存取出一条指令并执行该指令的时间称为（指令周期），它常用若干个 （ 机器周期）来表示。4衡量总线性能的重要指标是（总线带宽 ），它定义为总线本身所能达到的最高传输速率，单位是（BPS）。5一个组相联映射的Cache ，有 128行，每组 4 行，主存共有 16384块，每块 64 个字，则主存地址共（20）位，其中 Cache行标记应为（ 9 ）位。6数的真值变成机器码可采用原码表示法，反码表示法， （ 移码）表示法和（补码）表示法。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 8 页 - - - - - - - - - 7广泛使用的（静态 RAM）和（ 动态 RAM ）都是半导体随机读写存储器。前者的速度比后者快，但集成度不如后者高。8反映主存速度指标的三个术语是存取时间、（存储容量）和（存储速度）。9指令寻址通常是（ 顺序寻址 ）寻址，遇到转移指令时（跳跃寻址 ）寻址。10RISC指令系统的最大特点是：只有（取数）指令和（ 存数）指令访问存储器，其余指令的操作均在寄存器之间进行。操作数的物理位置在一个主存单元和一个通用寄存器1为了保证程序的可浮动装配性，除操作系统外，程序本身也必须是可浮动装配的。因此要求程序中所有的地址都使用（物理 ）地址。2在寄存器间址方式下，操作数本身是存放在（主存单元（内存）的。3动态 RAM 存储器具有功耗低，集成度高优点外，也有突出的缺点，就是为了保证信息不丢失需要定期（ 刷新） 。4为了解决多个总线主设备同时争用总线控制权，必须具有总线（总线判优控制 ）部件。5中断方式下， CPU 在当前指令执行（结束 ）后才检测中断请求信号。6通道（ IOP）是一个具有输入输出（ 独立）控制的输入输出接口。7有两种设计控制器的技术，一是（组合逻辑 ）技术，二是微程序技术。8多体交叉存储器是利用（并行）操作技术以提高存储器的带宽。9如果某存储器的块长设定为8 字节，则 cache 的行宽应为（6 ）个二进制位。10汉字的机内码占用（2 ）字节。1PCI 是一个与处理器无关的（ D ） ，它采用（ C）时序协议和（A ）式仲裁策略，并具有自动配置能力。 系统中只允许有一条PCI总线， 它的基本传输机制是猝发式传送。A集中 B通道 C同步 D高速外围局部总线总线2在 CPU中，保存当前正在执行的指令的寄存器是（A ） ；保存将要执行的下一条指令地址的寄存器是（ C ） 。AMDR BIR CPC DMAR 3Cache 技术是为解决 （ C ）问题而采用的一门硬件技术。 已知 Cache 存储周期 40ns, 主存存储周期 200ns, Cache/ 主存系统平均访问时间为50ns， Cache 的命中率是：（D ） 。A1/5 B内存容量不够； C 内存与 CPU速度不匹配 D15/16 4Pentium 系统有两类中断源。由CPU外部硬件信号引发的称为（B ） ，它分为（ C）和非屏蔽两种；由指令引发的称为（ A ） 。A内部或软件中断 B外部或硬件中断 C 可屏蔽中断 D 中断优先权5IEEE1394是（B，D ）I/O 标准接口。 SCSI 是（ ABD ）I/O 标准接口。A异步 B同步 C并行 D串行6一个具有 20 位地址和 8 位字长的存储器能存储 （ 20 ） 字节的数据。如果存储器由 256K4 位的 RAM 芯片组成，需要（）片芯片。需要（）根地址线作为片内地址， 需要（）根地址线作为片选地址。A1MB B2 C18 D8 7相联存储器是一种（ C ）高速存储器。多体交叉存储器是利用（ B ）操作技术以提高存储器的带宽。 A 按地址访问的 B并行 C按内容访问的 D大容量的8在集中式总线仲裁中， （ B ）方式响应时间最快，（ A ）方式对电路故障最敏感。A菊花链方式 B 独立请求方式 C异步传输 D 计数器定时查询方式名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 8 页 - - - - - - - - - 1补码 11001010 加补码 01100011 （是否会有）（否）溢出。2. 移码主要用于表示（浮点数）数的阶码，便于指数大小比较和对阶操作。3在原码，反码，补码中，对0 的表示有唯一形式的码制是（补码） 。4流水 CPU 是以 （） 并行性为原理构造的处理器。5. 总线仲裁有集中式仲裁和（ 分布 ）仲裁两种。6. 并行处理技术已经成为计算机技术发展的主流，从原理上概括， 主要有时间并行和 （空间）并行两种。7计算机软件一般分为（系统） 软件和应用软件两类。8存储器地址分配的最小单位是（位（bit,比特） 。9相联存储器不是按地址而是按（内容）访问的存储器。10cache 技术是为了解决（ cpu ）和内存之间速度不匹配而采用的一项硬件技术。1流水 CPU 中指令队列的作用是为了保证指令按（顺序串行）方式工作。2. 浮点数的溢出表现在（阶码）部分的溢出。4菊花链电路是外设中断（）排队电路。6. 并行处理技术主要有时间并行和（）并行两种。7CPU 控制器和时序发生器的作用是产生（）信号。8存储器的一个字节由（ 8 ）位二进制组成。9相联存储器是按（）访问的存储器。13设计 CPU 中的控制器有两种技术，一是硬联线控制器，二是（）控制器。三、判断题1（）计算机的开放性是指新的计算机能够运行旧产品上的软件。2（）计算机中，固件指得就是硬件。3（）BCD 码是汉字的国标码。4（）正数的移码是其本身。5（）CACHE 是闪速存储器。6（）计算机外部设备的中断优先级取决于外设本身。7（）USB是一种应用广泛的串行标准接口。8（）接口技术是解决外设与外设之间存在差异的一种应用技术。9（）锁存器是一种由触发器构成的寄存器，锁存信号是电位信号。10 （）带有 MMX 技术的微处理器指得就是精简指令系统CPU 。1（）计算机的系统总线是不需要标准化的。2（）计算机中，固件的载体是ROM 器件。3（）汉字的机内码是一个字节。4（）补码有两个 0。5（）闪速存储器是易失性的。8（）CPU 对外设的寻址就是对接口中的端口寻址。9（）锁存器的锁存信号是电位信号。10 （）带有 MMX 技术的 CPU 指得就是精简指令系统CPU 。1（）计算机的向下兼容是指新的计算机能够运行旧产品上的软件。2（）计算机中，硬件和软件在逻辑功能上是等价的。3（）BCD 码是对汉字的机内编码。4（）正数的原码，反码，补码和移码都是正数本身。5（）闪速存储器和CACHE 的工作原理是一样的。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 8 页 - - - - - - - - - 6（）计算机的外部中断都是可屏蔽中断。7（）SCSI 是一种应用广泛的串行标准接口。8（）缓冲技术是解决设备与设备之间存在速度差异的一种应用技术。9（）缓冲器和锁存器都是一种寄存器，只是应用不同，所以名称不同。10 （）多媒体 CPU 是带有 MMX 技术的微处理器1（）汇编语言是面向机器的语言。2（）计算机中，固件的概念是用硬件电路实现软件的功能。3（）ASCLL 码是汉字的机内码。4（）DMA 数据传输方式是完全由硬件完成的。5（）LFU是 CACHE 直接映射方式中的一种替换算法。6（）计算机的外部中断都是可屏蔽中断。7（）SCSI 是一种应用广泛的串行标准接口。8（）缓冲技术是解决设备与设备之间存在速度差异的一种应用技术。9（）6 位二进制可以产生65 种编码。10 （）多媒体 CPU 是带有 MMX 技术的微处理器四、简答题1 CPU中有哪几类主要寄存器，简答其功能。用户可见寄存器 : 可以编程，优化 cpu 使其减少访问内存控制和状态寄存器：被控制部件使用，以控制cpu 操作2指令和数据都用二进制代码存放在内存中，CPU 如何区分读出的代码是指令还是数据。1比较硬布线控制器和微程序控制器的优缺点。（7 分）2什么是相容性微操作？什么是相斥性微操作？（6 分）1为什么软件和硬件能够相互转化？实现这种转化的媒介是什么？2已知两数的补码为： x11011，y00011, 用变形补码计算 x y，同时指出结果是否溢出？3 （6 分）假设某机器有80 条指令，平均每条指令由4 条微指令组成，另有一条取指指令是所有指令公用的。已知微指令长度为32 位，请估算控制存储器容量。微指令条数为：（4-1） 80+1=241条取控存容量为： 25632 位=1KB 4今有 4 级流水线，分别完成取指、译码并取数、运算、送结果4 步操作。今假设完成各步操作的时间依次为100ns,100ns,80ns,50ns,请问：(1) （4 分）流水线的操作周期应设计为多少？100ns(2) （5 分）若相邻两条指令发生数据相关，硬件上不采取措施，那么第2 条指令要推迟多少时间进行？1为什么输入输出设备要通过接口电路才能和系统总线相连 ? （7 分）2接口中为什么要有数据缓冲功能？（6 分）1已知 x=11011，y= -11111, 用变形补码计算 x y，同时指出结果是否溢出？（7 分）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 8 页 - - - - - - - - - 2指令和数据均存放在内存中，计算机如何区分它们是指令还是数据？（6 分）3存储器分为内存和外存的理由是什么？（7 分）五、计算题1 CPU执行一段程序时， cache 完成存取的次数为2420 次，主存完成的次数为80次，已知cache 存储周期为 40ns，主存存储周期为 200ns，求 cache/ 主存系统的效率和平均访问时间。2设有一个具有20 位地址和 8 位字长的存储器，问：（1）该存储器能存储多少字节的信息？（2）如果存储器由 256K1 位的 RAM 芯片组成，需要多少片芯片？（3）需要多少位地址作为存储器芯片内部的地址选择？ (4) 需要多少位地址作为存储器芯片外部的地址选择？六、证明题（ 15 分）用定量分析方法证明多模块交叉存储器带宽大于顺序存储器带宽。七、设计题1 CPU 的数据通路如图所示。 R0R3为通用寄存器， DR为数据缓冲寄存器， PSW 为状态字寄存器。 D-cache 为数据存储器， I-cache 为指令存储器， PC为程序计数器（具有加1 功能）， IR 为指令寄存器。单线箭头信号均为微操作控制信号（电位或脉冲）。LR0表示读出R0寄存器， SR0表示写入 R0寄存器。机器指令“ STO R1,(R2) ”实现的功能是：将寄存器R1中的数据写入到以（ R2 ）为地址的数存单元中。请画出该存数指令周期流程图，并在CPU周期框外写出所需的微操作控制信号。2 设计一个 ALU （4 位） ，完成：加、减、取反、或4 种运算。用 PLA技术画出电路。3 画出由四位全加器构成的补码加法/ 减法器逻辑电路。并对其电路加以说明。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 8 页 - - - - - - - - - 八、综合题1 （20 分）设 CPU 的一条指令周期包含四个子过程：取指令（IF ） ，指令译码（ ID） ，执行运算（ EX ） ，结果写回（ WB ） 。（1） 画出指令执行的非流水线时空图。(8 分) （2） 画出指令执行的标量流水线时空图。(7 分) （3） 并证明流水 CPU 比非流水 CPU 具有更高的数据吞吐能力。(5 分) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 8 页 - - - - - - - - -