计算机组成原理-国家开放大学电大期末纸考卷考题目答案.docx

计算机组成原理【客观题】一、大题标题(单选)1、下列数中最大的数是()。(201801> 201807> 202101)A、SIB、(lOKX)l )2C、Ms n (00111001)bcd 答案：c2、两个补码数相加，在符号位相同时有可能产生溢出，符号位不同时()。(201801> 202009)A、不一定会产生溢出B、一定不会产生溢出C、会产生溢出D、也有可能产生溢出 答案：B3、在定点二进制运算器中，减法运算一般通过()来实现。(201801)A、补码运算的二进制加法器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、原码运算的二进制减法器 答案：A4、运算器由ALU完成运算后，除了运算结果外，下面所列()不是运算器给出的结果特征信息。(201801)A、是否溢出B、有无进位C、结果是否为零D、时钟信号 答案：D5、相对寻址方式中，若指令中地址码为X,则操作数地址为()。(201801、202007)A、XB、(PC) +xC、基地址+xD、变址寄存器内容+x 答案：BA.阶码的位数和尾数的位数B.阶码采用的编码和尾数的位数C.阶码和尾数采用的编码D.阶码采用的位数和尾数的编码答案：A53、指令系统中采用不同的寻址方式的目的是(202101)A.降低指令译码的难度B.提高指令读取的速度C.缩短指令字长，扩大寻址空间，提高编程灵活性D.实现程序控制答案：C54、寄存器间接寻址方式中，操作数在()中。(202101)A,通用寄存器B.堆栈B.主存单元D.外存储器答案：C55、在控制器中,部件()用于存放下一条指令的地址。(202101、202007)A.指令指针IPA.指令指针IPB.地址寄存器ARC.指令寄存器IRD,程序计数器PC答案：D56、指令周期是()o (202101)A.CPU执行一条指令的时间B.CPU从主存中读取一条指令的时间C.CPU分析一条指令的时间D.CPU从主存中读取一条指令并分析、执行这条指令的时间 答案：D57、虚拟存储器管理系统的基础是程序的局部性原理，因此虚存的目的是为了给每个用户提供化主存容量()编程空间。(202101)A.小得多的逻辑A.小得多的逻辑B.大得多的逻辑C.小得多的物理C.小得多的物理D.大得多的物理答案：B二、(判断题)1、奇偶校验码可以检测出奇数个位的错误，但不能确定出错的位置。()(201801)答案：V2、指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程 灵活性。()(201801)答案：V3、计算机中的流水线是把若干个子过程合成为一个过程，使每个子过程实现串行运行。()(201801)答案：x4、Cache的地址映像中，直接映像的地址变换速度快，硬件容易实现，但命中率略低。()(201801)答案：V5、在采用DMA方式高速传输数据时，数据传送是通过为DMA专设的数据总线传输的。 ()(201801. 201807、202009)答案：x6、海明校验码是对多个数据位使用多个校验位的一种检错纠错编码方案，不仅可以发现 是否出错，还能发现是哪一位出错。()(201807. 202101)答案：V7、两补码相加，采用1位符号位，当最高位有进位时表示结果产生溢出()。(201807)答案：x8、程序计数器PC主要用于解决指令的执行次序。()(201807)答案：V9、在Cache的地址映像中，全相联映像是指主存中的任意一字块均可映像到Cache内任 意一字块位置的一种映像方式。()(201807)答案：V10、计算机的指令越多，功能越强越好。()(201901、202001)答案：x11、计算机的流水线中，每个阶段只完成一条指令的一部分功能，不同阶段并行完成流 水线中不同指令的不同功能。()(201901)答案：V12、存储芯片中包括存储体、读写电路、地址译码电路和控制电路。()(201901、 202001)答案：V13、在三总线计算机系统中，外设和主存单元统一编制，可以不使用I/O指令。()(201901)答案：x14、相对寻址方式中，操作数的有效地址等于程序计数器内容与偏移量之和()。(201907)答案：V15、指令是程序设计人员与计算机系统沟通的媒介；微指令是计算机指令和硬件电路建 立联系的媒介。()(201907)答案：V16、半导体ROM是非易失性的，断电后仍然能保持记忆。()(201907)答案：V17、在统一编址方式下，CPU访问I/O端口时必须使用专用的I/O指令。()(201907)答案：x18、计算机的流水线中，每个阶段只完成一条指令的一部分功能，不同阶段并行完成流 水线中不同指令的不同功能。()(202001)答案：V19、在三总线计算机系统中，外设和主存单元统一编制，可以不使用I/O指令。()(202001)答案：x20、运算器内部寄存器的个数与系统运行的速度无关。()(202007)答案：x21、CPU访问存储器的时间是由存储器的容量决定的，存储器容量越大，访问存储器所 器的时间越长。()(202007)答案：x22、同步通信方式下，所有设备都从同一个时钟信号中获得定时信息。()(202007)答案：V23、定点运算器执行算术运算时会产生溢出，造成溢出的原因是主存容量不够。() (202009)答案：X24、在多周期CPU系统中，不是所有指令使用相同的执行时间，而是指令需要几个周期 就为其分配几个周期。O (202009)答案：425、 .Cache的地址映像中，直接映像的地址变换速度快，硬件容易实现，但命中率略低。 ()(202009)答案：J26、 .只有定点数运算才可能溢出，浮点数运算不会产生溢出。()(202101) 答案：X27、每个指令执行步骤，控制器都将为计算机的各部件产生一个控制信号。() (202101)答案：X28、随机访问存储器包括静态存储器SRAM、动态存储器DRAM和只读存储器ROM。() (202101)答案：X29.中断服务程序的最后一条指令是中断返回指令。()(202101)答案：V计算机组成原理【主观题】一、(简答、论述分析)1、计算机指令中要用到的操作数一般可以来自哪些部件？ (201801)答案：(1) CPU内部的通用寄存器。此时应在指令字中给出用到的寄存器编号(寄存器 名)，通用寄存器的数量一般为几个、十几个，故在指令字中须为其分配2、3、4、5或 更多一点的位数来表示一个寄存器。(2)外围设备(接口)中的一个寄存器。通常用设备编号、或设备入出端口地址、或设 备映像地址(与内存储器地址统一编址的一个设备地址编号)来表示。(3)内存储器的一个存储单元。此时应在指令字中给出该存储单元的地址。2、微程序控制器和硬连线控制器，在组成和运行原理方面有何不同之处？ (201801) 答案：主要表现在处理指令执行步骤的办法，提供控制信号的方案不一样。微程序的控 制器是通过微指令地址的衔接区分指令执行步骤，应提供的控制信号从控制存储器中读 出，并经过一个微指令寄存器送到被控制部件。硬连线控制器是用节拍发生器指明指令 执行步骤，用组合逻辑电路直接给出应提供的控制信号。3、计算机的存储器系统设计是如何实现"容量大、"速度快和"成本低的要求的？ (201801)答案：将存储器系统设计成由高速缓冲存储器、主存储器和辅助存储器组成的多级结构。 其中高速缓冲存储器的存取速度与CPU速度处于同一个数量级，但其具有价格高、功耗 大、集成度低的特点，所以不适合用作大容量的存储器；主存储器的存取速度略低，价 格略高，具有集成度高、功耗低的特点，用来存储经常使用的数据或程序；辅助存储器 是存取速度相对较慢但存储容量较大的存储相，用来存储不太常用的大部分程序和数据。4、什么是总线周期? (201801、202101)答案：总线周期，通常指的是通过总线完成一次内存读写操作或完成一次输入/输出设备 的读写操作所必需的时间。依据具体的操作性质，可以把一个总线周期分为内存读周期, 内存写周期，I/O读周期，I/O写周期4种类型。5、什么是定点数？什么是浮点数？ (201807)答案：小数点位置固定不变的数为定点数，它可分为定点整数和定点小数。定点整数的 小数点固定在最低位的右侧，定点小数的小数点则固定在符号位之后。浮点数用阶码和 尾数表示数据，阶码不同则小数点的位置不同。6、简述微程序控制器和硬连线控制器的优缺点。(201807)答案：微程序控制器的优点是设计与实现简单些，易用于实现系列计算机产品的控制器， 理论上可实现动态微程序设计，缺点是运行速度要慢一些。硬连线控制器的优点是运行 速度明显地快，缺点是设计与实现复杂些，但随着EDA工具的成熟，该缺点已得到很大 缓解。7、静态存储器和动态存储器器件的特性有哪些主要区别？各自主要应用在什么地方？ (201807)答案：由于动态存储器集成度高，生产成本低，被广泛地用于实现要求更大容量的主存 储器。静态存储器读写速度快，生产成本高，通常多用其实现容量可以较小的高速缓冲 存储器。8、同步通信与异步通信的主要区别是什么？说明通信双方如何联络。(201807、202009) 答案：同步通信与异步通信的主要区别是前者有公共时钟，总线上的所有设备按统一的 时序、统一的传输周期进行信息传输，通信双方按事先约好的时序联络。后者没有公共 时钟，没有固定的传输周期，采用应答方式通信。9、相对CISC指令系统,RISC指令系统有哪些优点? (201901 x 202001、202009)答案：RISC系统的指令格式规范且种类少，使用的寻址方式简单，指令条数少，指令完 成的操作功能简单。10、简述计算机控制器中程序计数器(PC)、指令寄存器(IR)、步骤标记线路及其控 制信号产生部件的作用。(201901、202001)答案：(1)程序计数器(PC)：用于提供指令在内存中的地址的部件，服务于读取指令, 能执行内容增量和接收新的指令地址，用于给出下一条将要执行的指令的地址。(2)指 令寄存滞(IR)：用于接收并保存从内存储器读出来的指令内容的部件，在执行本条指令 的整个过程中，为系统运行提供指令本身的主要信息。(3)步骤标记线路：用于标记出 每条指令的各个执行步骤的相对次序关系，保证每一条指令按设定的步骤序列依次执行。(4)控制信号产生部件：依据指令操作码、指令的执行步骤(时刻)及另外的条件信号, 形成或提供出当前执行步骤计算机各个部件要用到的控制信号。11、比较动态存储器DRAM和静态存储器SRAM的异同点。(201901、202001. 202007) 答案：动态存储器DRAM与静态存储器SRAM都是存放二进制数据的物理器件，读写方 法大致相同，断电后数据丢失。不同点是动态存储器成本低，存取速度较慢，需要定期 刷新，一般用于大容量存储器。静态存储器成本较高，存取速度较快，一般用于小容量 存储器。12、串行传输和并行传输有何区别？各应用于什么场合？ (201901. 202001)答案：串行传输是指数据在一条线路上按位依次进行传输，线路成本低，速度慢，适合 于远距离的数据传输。并行传输是每个数据位都有一条独立的传输线，所有的数据位同 时传输，传输速度快，成本低，适用于近距离、高速传输的场合。13、什么是指令字长、存储字长和机器字长？ (202007)答案：1)指令字长是机器指令包含的二进制代码的位数；(2)存储字长是存储单元中 二进制数的位数；(3)机器字长是运算器一次运算的二进制数的位数。14、简述微程序控制器的优缺点。(202007)答案：优点：设计与实现简单，易用于实现系列计算机产品的控制器，理论上可实现动 态微程序设计；缺点：运行速度相对硬连线控制器要慢一些15、什么是数据传送控制中的异步通信方式？ (202007)答案：数据传送时双方使用各自的时钟信号的通信方式称为异步通信方式。异步通信的 双方采用应答方式(又称握手方式)解决数据传输过程中的时间配合关系，而不是使用 同一个时钟信号进行同步。为此，CPU必须再提供一个时钟信号，通知接收设备接受已 发送过去的数据.接教设备还将用这一时钟信号作为自己接收数据时的选通信号。16 .微程序控制器和硬连线控制器在组成和运行原理方面有何相同之处？(7分)(202009、 202101)答：(1)基本功能，都是提供计算机各个部件协同运行所需要的控制信号；(2)组成部分，都有程序计数器PC,指令寄存器IR;(3)执行步骤，都分成几个执行步骤完成每一条指令的具体功能。17 .静态存储器和动态存储器器件的特性有那些主要区别？各自主要应用在什么地方？(8 分)(202009)答：动态存储器集成度高，生产成本低，被广泛地用于实现耍求更大容量的主存储器； 静态存储器读写速度快，生产成本高，通常多用其实现容量可以较小的高速缓冲存储器。18 .按照操作数的个数不同,把指令分成哪儿种？(7分)(202101)答:按照操作数的个数不同，指令分为下面四种：(1)无操作数指令(2)单操作数指令(3)双操作数指令(4)多操作数指令.什么是虚拟存储器？它能解决什么问题？ (7分)(202101)答:虚拟存储滞属于主存一外存层次，由存储器管理硬件和操作系统中存储器管理软件支 持，借助于硬磁盘等辅助存储器，并以透明方式提供给用户的计算机系统具有辅存的容量。 虚拟存储器的运行速度较主存低，但价格成本低很多，主要用来缓解内存不足的问题二、计算题1、将十进制数一 0.276和45化成二进制数，再写出各自的原码、反码、补码表示(符号位和数值位共8位)。(20180k 202007)答案：(-0.276)10 =(-0.0100011 )2(45)10 =(0101101 )2原码 10100011 0101101反码 11011100 0101101补码 11011101 01011012、写出X=-10101101, Y=00101011的原码和补码表示,并用补码计算两个数的差X-Y补。 (201801 201907、 202007> 202009)答案：凶原=110101101,凶补=101010011Y原=000101011, Y补=000101011,卜Y补=111010101X-Y#=1001010003、把正确的答案或选择写进括号内(二进制需要小数点后保留8位)。(201807、201901、 202001. 202009)(0.71)I0 =()8CQ =()2 =()16(MB)16=()2=()10答案：(0.71)10 =(0.01110001=(0.10110101 ), = (O.B5)I6(1 孙6 =(0001101010 ll)2 =(427)104、已知定点小数的真值 X=-0.1101, Y=0.0001,分别计算：(201807、201901、202001)(1)凶原、凶补、X补;(2) Y原、Y#补、卜Y补;(3) x+Y补和Y-X补。答案：(1)凶原=(11101)凶补;(10011) -X补=(01101)(2) 丫原=(00001) 丫补=(00001) -丫补=(11111)(3) X+Y补二(10100) Y-X#= (OHIO)5、将十进制数-0.276和46化成二进制数，再写出各自的原码、反码、补码表示(符号位和数值位共8位)。(202101)(-0.276)10 = (-0.0100011 )2(46)10 = (0101110 )2原码 101000110 101110反码 110111000 101110补码 110111010 1011106、已知 X=0.1 知l,Y=-0.0111,求X原、Y原、X补、Y补、X+Y补 (202101)X原=0 1101Y原=1 0111X#=0 1101Y补=1 1001X+Y补=0 01106、基址寻址方式中，操作数的有效地址等于（）内容加上形式地址。（201801）A、基址寄存器B、堆栈指示器C、变址寄存器D、程序计数器答案：A7、CPU 中的通用寄存器（）。（201801、201807> 201901、202001）A、只能存放数据，不能存放地址B、只能存放地址，不能存放数据C、可以存放数据和地址D、不仅存放数据和地址，还可代替指令寄存器答案：C8、硬连线控制器中，使用（）来区别指令不同的执行步骤。（201801. 202007）A、节拍发生器B、程序计数器C、指令寄存器D、控制信号形成部件答案：A9、若主存每个存储单元为16位，则其地址线（）。（201801. 202101）A、与16无关B、与16有关C、也为16位D、为8位答案：A10、程序的执行过程中，Cache与主存的地址映像是由（）。（201801、202007）A、操作系统来管理的B、程序员调度的C、由软件自动完成的D、由硬件自动完成的答案：DIK CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为解决这一矛盾，可采用（）o （201801> 201901、 202001）A、并行技术B、通信技术C、缓冲技术D、虚存技术答案：C12、中断允许触发器用来（）。（201801、201901、202001 > 202007）A、表示外设是否提出了中断请求B、CPU是否响应了中断请求C、CPU是否正在进行中断处理D、开放或关闭可屏蔽硬中断答案：D13、两个补码数相加，只有在 时有可能产生溢出，在时一定不会产生溢出。()(201807、 201907)A、符号位相同，符号位不同B、符号位不同，符号位相同C、符号位都是0,符号位都是1D、符号位都是1,符号位都是0答案：A14、定点运算器用来进行()。(201807)A、十进制加法运算B、定点运算C、浮点运算D、既进行定点运算也进行浮点运算答案：B15、长度相同但格式不同的2种浮点数，假设前者阶码长、尾数短，后者阶码短、尾数 长，其他规定均相同，则它们可表示的数的范围和精度为()。(201807.201901、 202001、 202007> 202101)A、两者可表示的数的范围和精度相同B、前者可表示的数的范围大且精度高C、后者可表示的数的范围小但精度高D、前者可表示的数的范围小且精度高答案：C16、指令操作所需要的数据不可能来自()。(201807. 202009)A、控制存储器B、指令本身C、寄存器D、内存贮器答案：A17、堆栈寻址的原则是()。(201807、201901、202001 > 202009)A、随意进出B、后进先出C、先进先出D、后进后出答案：B18、指令流水线需要处理好()3个方面问题。(201807、202007)A、结构相关、数据相关、控制相关B、结构相关、数据相关、逻辑相关C、结构相关、逻辑相关、控制相关D、逻辑相关、数据相关、控制相关答案：A19、RAM芯片串联的目的是,并联的目的是 。（）（201807、201901、202001、 202007）A、增加存储器字长，提高存储器速度B、增加存储单元数量，增加存储器字长C、提高存储器速度，增加存储单元数量D、降低存储器的平均价格，增加存储器字长答案：B20、在CPU与主存之间加入Cache,能够（）。（201807）A、扩大主存容量B、提高存取速度C、既扩大主存容量又提高存取速度D、解决CPU和主存之间的速度匹配问题答案：D21、在独立编址方式下，存储单元和I/O设备是靠（）来区分的。（201807、202007> 202101）A、不同的地址和指令代码B、不同的数据和指令代码C、不同的数据和地址D、不同的地址答案：A22、当采用（）输入数据时，除非CPU等待否则无法传送数据给计算机。（201807）A、直接存储器访问方式B、程序查询方式C、程序中断方式D、1/。通道方式答案：B23、已知凶原二010100,凶反二（）。（201901 > 202001 > 202007）10100A、 1011101011B、 101100答案：A24、下列说法正确的是（）。（201901、202001、202007）A、采用双符号位补码进行加减运算可以避免溢出B、只有定点数运算才有可能溢出，浮点数运算不会产生溢出C、只有将两个正数相加时才有可能产生溢出D、只有带符号数的运算才有可能产生溢出答案：D25、逻辑运算中的逻辑加是指（）。（201901. 202001 > 202007）A、与运算B、或运算C、非运算D、异或运算答案：B26、运算器由许多部件组成，其核心部分是（）。（201901、202001 > 202007）A、多路开关B、数据总线C、累加寄存器D、算逻运算单元答案：D27、关于操作数的来源和去处，表述不正确的是（）。（201901、202001）A、第一个来源和去处是CPU寄存器B、第二个来源和去处是外设中的寄存器C、第三个来源和去处是内存中的存贮器答案：B28、微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是（）。（201901 > 201907>202001）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用微指令编成的微程序来解释执行C、一段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答案：B29、采用虚拟存储器的目的是为了（）。（201901、202001）A、给用户提供比主存容量大得多的物理编程空间B、给用户提供比主存容量大得多的逻辑编程空间C、提高主存的速度D、扩大辅存的存取空间答案：C30、下列数中最小的数是（）。.（201907）A（1010010 ）2B、（00101000C、2)8c (235九D、 16答案：B31、某机字长16位，采用定点整数表示，符号位为1位，尾数为15位，则可表示的最大正整数为 ，最小负数为。()(201907)A、+(215-1),-(215-1)B、+(215-1),-(216-1)C、+(214-1),-(215-1)D、+(215-1),-(1-215)答案：A32、运算器虽由许多部件组成，但核心部分是()。(201907)A、数据总线B、算术逻辑运算单元C、多路开关D、累加寄存器答案：B33、在定点运算器中，无论采用双符号位还是采用单符号位，都必须要有溢出判断电路, 它一般用()来实现。(201907)A、与非门B、或非门C、异或门D、与或非门答案：C34、立即寻址是指()。(201907)A、指令中直接给出操作数地址B、指令中直接给出操作数C、指令中间接给出操作数D、指令中间接给出操作数地址答案：B35、输入输出指令的功能是().(201907、202007)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、改变程序执行的顺序答案：C36、相对指令流水线方案和多指令周期方案，单指令周期方案的资源利用率和性能价格比()(201907)A、最低B、居中C、最局D、都差不多答案：A37、某RAM芯片，其容量为1024x8位，除电源端和接地端外，连同片选和读/写信号该 芯片引出脚的最小数目应为()。(201907)A、23B、20C、17D、19答案：B38、在主存和CPU之间增加Cache的目的是()。(201907)A、扩大主存的容量B、增加CPU中通用寄存器的数量C、解决CPU和主存之间的速度匹配D、代替CPU中的寄存器工作答案：C39、计算机系统的输入输出接口是()之间的交接界面。(201907)A、CPU与存储器B、主机与外围设备C、存储器与外围设备D、CPU与系统总线答案：B40、在采用DMA方式的I/O系统中，其基本思想是在()之间建立直接的数据通路。(201907、202101)A、CPU与外围设备B、主存与外围设备C、外设与外设D、CPU与主存答案：B41、已知EX原=110101 ,X补=()(202009)A.101011D.010101答案：A42、运算器的主要功能是进行()o (202009)A.逻辑运算，C.逻辑运算和算术运算B.算术运算D.只作加法答案：C43、组成一个运算器需要多个部件，但下面所列()不是组成运算器的部件。(202009)A.状态寄存器B.数据总线C. ALUD.通用寄存器答案：B44、程序计数器PC属于()o (202009)A.运算器B.控制器C.主存储器D.外存储器答案：B45、每一条指令的执行时通常有读取指令、执行指令、分析指令等几个步骤，他 们的执行顺序应该是()(202009)A.读取指令、执行指令、分析指令B.读取指令、分析指令、执行指令C.分析指令、执行指令、读取指令D.执行指令、读取指令、分析指令答案：B46、某存储器容量为32Kxi6位，则()(202009)A.地址线为32根，数据线为16根B.地址线为16根，数据线为32根C.地址线为15根，数据线为16根D.地址线为16根，数据线为15根答案：C47、在CPI与主存之间加入Cache,能够()。(202009)A.扩大主存容量B.提高存取速度C.既扩大主存容量又提高存取速度D.解决CPU和主存之间的速度匹配问题答案：D48、在数据传送过程中，数据由串行变并行或由并行变串行，这种转换是由接口电路中的 ()实现的。(202009)A.锁存器B.移位寄存器C,数据寄存器D.状态寄存器答案：B49、在中断源设置一个中断屏蔽触发器,CPU可以根据需要对其执行置力”或清“0”户操作, 便可实现对该中断源的()管理。(202009)A.中断嵌套B.中断请求C.中断响应D.中断处理答案：B50、两个补码数相减，只有在 时有可能产生溢出，在时一定不会产生溢出。()(202101)A.符号位相同，符号位不同B.符号位不同，符号位相同C.符号位都是0,符号位都是1D.符号位都是1,符号位都是0答案：B51、在定点运算器中，必须要有溢出判断电路，它一般用()来实现。(202101)A.与非门B.或非门C.异或门D.与或非门答案：C52、浮点数范围和精度取决于()(202101)