计算机组成原理与结构习题及答案.docx
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1、 习题一一 选择题 (每题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。假设用定点小数表示,那么最大正小数为_。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 存放一个机器字的全部存贮元集合C 存放一个字节的全部存贮元集合D 存放两个
2、字节的全部存贮元集合;5 相联存贮器是按_进展寻址的存贮器。A 地址方式 B 堆栈方式 C 内容指定方式 D 地址方式及堆栈方式6 变址寻址方式中,操作数的有效地址等于_。A 基值存放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 变址存放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 以下表达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,不行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 同一个CPU周期中,不行以并行执行的微操作叫相斥性微操作8 计算机运
3、用总线构造的主要优点是便于实现积木化,同时_。A 削减了信息传输量B 提高了信息传输的速度C 削减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 过程限制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。该中断处理须要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展处理,这种处理须要Y秒,因此该系统可以跟踪到每 秒_次中断恳求。AN / NX + Y B. N / X + YN C .min1 / X ,1 / Y D. max1 / X ,1
4、 / Y 二 填空题每题3分,共24分1存储并按依次执行,这是型计算机的工作原理。2移码表示法主要用于表示数的阶码E,以利于比拟两个的大小和 操作。3闪速存储器能供应高性能, 低功耗, 高牢靠性及实力,为现有的体 系构造带来巨大变更,因此作为用于便携式电脑中。4寻址方式按操作数的位置不同,多运用和型,前者比后者执 行速度快。5微程序设计技术是利用方法设计的一门技术。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,它定义为总线本身所能到达的最高。PCI 总线的带宽可达。7显示适配器作为CRT和CPU的接口,由A. _存储器,B. _限制器,C. _ 三局部组成。8D
5、MA技术的出现使得A. _可通过B. _干脆访问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,分别用依次方式和穿插方式进展组织。存储周期T = 200ns,数据总线宽度为64位,总线周期 = 50ns .问依次存储器和穿插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 源存放器
6、变址存放器 偏移量 4. 11分某机采纳微程序限制方式,其存储器容量为51248位,微程序在整个限制存储器中实现转移,可限制微程序的条件共4个,微指令采纳水平型格式,后继微指令地址采纳断定方式,如下图: 微吩咐字段 判别测试字段 下地址字段 操作限制 依次限制 (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限制器逻辑框图。5 11分画出PCI总线构造图,说明三种桥的功能。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位数据缓冲存放器一个,比拟器一个,能及给定范围比拟,可发出“温度过低或“温度过高的信号,如图B1.1所示。主机采纳外设单独编址,四个采
7、集器公用一个设备码,共用一个接口,允许采纳两种方式访问:(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恳求,主机应能判别是哪一个采集器恳求,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。 习题一答案一 选择题 1. D 2. B 3. C 4. B 5. C 6. C 7. A, D 8. C 9. A 10. A二 填空题1. 诺依曼2. A.3. A. 4.5. A.软件 B.操作限制 C.敏捷性6. A.总线带宽 B.传输速率 C.264MB
8、/ S7. A.刷新 B.显示 C.ROM BIOS8. A.外围设备 B.DMA限制器 C.内存三 应用题1. 解:1定点原码整数表示:0 111 111 111 111 111 111 111 111 111 1111 最大正数: 数值 = 231 1100 111 111 111 111 111 111 111 111 111 1111 最大负数: 数值 = -231 110 2定点原码小数表示: 最大正数值 = 1 2-31 10 最大负数值 = -1 2-31 102. 解:信息总量: q = 64位 4 =256位 依次存储器和穿插存储器读出4个字的时间分别是: t2 = m T
9、= 4200ns =810 7 (s) t1 = T + (m 1) = 200 + 350 = 3.5 10 7 (s) 依次存储器带宽是: W1 = q / t2 = 32 107 位/ S 穿插存储器带宽是: W2 = q / t1 = 73 107 位/ S3. 解:1操作码字段为6位,可指定 26 = 64种操作,即64条指令。 2单字长32二地址指令。 3一个操作数在原存放器共16个,另一个操作数在存储器中由变址寄 存器内容 + 偏移量确定,所以是RS型指令。 4这种指令构造用于访问存储器。4. 解:1假设判别测试字段中每一位为一个判别标记,那么由于有4个转移条件, 故该字段为4位
10、,如采纳字段译码只需3位,下地址字段为9位,因为限制容量为512单元,微吩咐字段是 48 4 - 9 = 35 位。5. 2对应上述微指令格式的微程序限制器逻辑框图B1.2如下:其中微地址存放器对应下地址字段,P字段即为判别测试字段,限制字段即为微吩咐子段,后两局部组成微指令存放器。地址转移逻辑的输入是指令存放器OP码,各状态条件以及判别测试字段所给的判别标记某一位为1,其输出修改微地址存放器的适当位数,从而实现微程序的分支转移。 6. 解:PCI总线构造框图如图B1.3所示: PCI总线有三种桥,即HOST / PCI桥简称HOST桥,PCI / PCI桥,PCI / LAGACY桥。在PC
11、I总线体系构造中,桥起着重要作用:(1) 它连接两条总线,使总线间相互通信。(2) 桥是一个总线转换部件,可以把一条总线的地址空间映射到另一条总线的地址空间上,从而使系统中随意一个总线主设备都能看到同样的一份地址表。(3) 利用桥可以实现总线间的卒发式传送。7. 解:数据采集接口方案设计如图B1.4所示。 现结合两种工作方式说明上述部件的工作。(1) 定期检寻方式 主机定期以输出指令DOA, 设备码;或传送指令送出限制字到A存放器,其中用四位分别指定选中的缓冲存放器四个B存放器分别及四个采集器相应。然后,主机以输入指令DIA, 设备码;或传送指令取走数据。(2) 中断方式 比拟结果形成状态字A
12、 ,共8位,每二位表示一个采集器状态:00 正常 ,01 过低 ,10 过高。有任一处不正常A 中有一位以上为“1都将通过中断恳求逻辑内含恳求触发器, 屏蔽触发器发出中断恳求。中断响应后,效劳程序以DIA, 设备码;或传送指令取走状态字。可判明有几处采集数据越限, 是过高或过低,从而转入相应处理。 习题二 一 选择题每题1分,共10分1 六七十年头,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 假设浮点数用补码表示
13、,那么推断运算结果是否为规格化数的方法是_。A 阶符及数符一样为规格化数B 阶符及数符相异为规格化数C 数符及尾数小数点后第一位数字相异为规格化数D数符及尾数小数点后第一位数字一样为规格化数3 定点16位字长的字,采纳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 +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 穿插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,
14、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 用某个存放器中操作数的寻址方式称为_寻址。A 干脆 B 间接 C 存放器干脆 D 存放器间接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实力 B不具备同等水平的吞吐实力C 吞吐实力大于前者的吞吐实力 D吞吐实力小于前者的吞吐实力8 描述PCI总线中根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总线构造不允许很多条总线并行工
15、作D 桥的作用可使全部的存取都按CPU 的须要出现在总线上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 中断效劳例行程序入口地址C中断效劳例行程序入口地址的指示器 D 中断返回地址二. 填空题 每题3分,共24分1 为了运算器的A. _,采纳了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,
16、程序限制类指令,I/O类指令,字符串类指令,系统限制类指令。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构造包含A. _总线,B. _总线,C. _总线, 公用总线。6 磁外表存储器主要技术指标有,B. _,C. _,数据传输率。7 DMA 限制器按其A. _构造,分为B. _型和C. _型两种。8 261663161358 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,采纳单字长单地址指令,共有64条指令,
17、试采纳四种寻址方式马上, 干脆, 基值, 相对设计指令格式。3. 11分如图B2.1表示运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?4. 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个通用存放器由D触发器组成,O端输出, 其读写限制如下表所示: 读限制 R0 RA0RA1选择 1 1 1
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