2022年2022年计算机组成原理复习题与答案 .pdf

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1、计算机组成原理复习题一、选择题（C）1、在下列四句话中，最能准确反映计算机主要功能的是下面哪项。A计算机可以存储大量信息B计算机能代替人的脑力劳动C计算机是一种信息处理机D 计算机可实现高速运算（C）2、计算机硬件能直接执行的只能是下面哪项。A符号语言B汇编语言C机器语言D机器语言和汇编语言（C）3、运算器的核心部件是下面哪项。A数据总线B数据选择器C算术逻辑运算部件D累加寄存器（C）4、对于存储器主要作用，下面哪项说法正确。A存放程序B存放数据C存放程序和数据D存放微程序（D）5、至今为止，计算机中所含所有信息仍以二进制方式表示，其原因是下面哪项。A节约元件B运算速度快C物理器件性能决定D信

2、息处理方便（C）6、CPU 中有若干寄存器，其中存放存储器中数据的寄存器是下面哪项。A地址寄存器B程序计数器C数据寄存器D 指令寄存器（DC）7、CPU 中有若干寄存器，其中存放机器指令的寄存器是下面哪项。A地址寄存器B程序计数器C指令寄存器D数据寄存器（A）8、CPU 中有若干寄存器，存放CPU 将要执行的下一条指令地址的寄存器是下面哪项。A地址寄存器B数据寄存器C程序计数器D指令寄存器（C）9、CPU 中程序状态寄存器中的各个状态标志位是依据下面哪项来置位的。A CPU 已执行的指令BCPU 将要执行的指令C算术逻辑部件上次的运算结果D累加器中的数据（B）10、为协调计算机各部件的工作，需

3、要下面哪项来提供统一的时钟。A总线缓冲器B时钟发生器C总线控制器D操作命令发生器（C）11、下列各种数制的数中最小的数是下面哪项。A(101001)2B(52)8C（101001）BCD D(233)H（D）12、下列各种数制的数中最大的数是下面哪项。A(1001011)2B75 C(112)8D(4F)H（B）13、将十进制数15/2表示成二进制浮点规格化数（阶符1 位，阶码 2 位，数符 1位，尾数 4 位）是下面哪项。A01101110 B01101111 C01111111 D 11111111（A）14、能发现两位错误并能纠正一位错的编码是下面哪种编码。A海明码BCRC 码C偶校验码

4、D奇校验码名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 15 页 -（D）15、假定下列字符码中有奇偶校验位，但没有数据错误，采用偶校验的字符码是下面哪项。A11001011 B11010110 C11000001 D11001001（C）16、下列存储器中，速度最慢的是下面哪项。A半导体存储器B光盘存储器C磁带存储器D硬盘存储器（C）17、某一 SRAM 芯片，容量为16K 1 位，则其地址线条数下面哪项正确。A18 根B16K 根C 14 根D 22 根（B）18、下列部件（设备）中，存取速度最快的是下面哪项。A光盘存储器BCPU 的寄存器C软盘存储器D硬盘存储器（A）19

5、、在主存和CPU 之间增加Cache 的目的是下面哪项。A解决 CPU 和主存之间的速度匹配B增加 CPU 中通用寄存器的数量C代替 CPU 中的寄存器工作D扩大主存的容量（D）20、计算机的存储器采用分级存储体系的目的是下面哪项。A便于读写数据B减小机箱的体积C便于系统升级D 解决存储容量、价格与存取速度间的矛盾（A）21、某 SRAM 芯片，其容量为1K 8 位，加上电源端和接地端后，该芯片的引出线的最少数目下面哪项正确。A20 B24 C50 D30（A）22、常用的虚拟存储器由两级存储器组成，下面哪项说法正确。A主存辅存B快存主存C快存辅存D通用寄存器主存（B）23、在 Cache 的

6、地址映射中，若主存中的任意一块均可映射到Cache内的任意一快的位置上，下面哪项符合这种特点。A直接映射B全相联映射C组相联映射D混合映射（B）24、指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是下面哪项。A.实现程序控制和快速查找存储器地址B.缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性C.可以直接访问主存和外存D.降低指令译码难度（D）25、CPU 组成中不包括下面哪项。A指令寄存器B地址寄存器C指令译码器D 地址译码器（C）26、程序计数器PC 在下面哪项部件中。A运算器B存储器C控制器D I/O接口（B）27、CPU 内通用寄存器的位数取决于下面哪项。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理

7、-第 2 页，共 15 页 -A存储器容量B机器字长C指令的长度DCPU 的管脚数（B）28、以硬件逻辑电路方式构成的控制器又称为下面哪个名称。A存储逻辑型控制器B组合逻辑型控制器C微程序控制器D运算器（C）29、直接转移指令的功能是将指令中的地址代码送入下面哪个部件中。A累加器B地址寄存器CPC 寄存器D 存储器（B）30、状态寄存器用来存放下面哪些内容。A算术运算结果B算术、逻辑运算及测试指令的结果状态C运算类型D 逻辑运算结果（D）31、微程序放在下面哪个部件中。A指令寄存器BRAM C内存D 控制存储器（B）32、微程序控制器中,机器指令与微指令的关系下面哪项说法正确。A.每一条机器指

8、令由一条微指令执行B一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行C.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D.一条微指令由若干条机器指令组成（B）33、异步控制常作为下面哪项的主要控制方式。A.微型机的CPU 控制中B.单总线计算机结构计算机中访问主存和外部设备时C组合逻辑的CPU 控制中D.微程序控制器中（D）34、在显示器的技术指标中，数据 640 480，1024 768 等表示下面哪项特征。A显示器屏幕的大小B显示器显示字符的最大行数和列数C显示器的颜色指标D 显示器的分辩率（B）35、主机、外设不能并行工作的方式是下面哪项。A中断方式B程序查询方式C通道方式DDMA 方式（

9、B）36、在 I/O单独（独立）编址下，下面的说法哪项正确。A一个具体地址只能对应输入输出设备B一个具体地址既可对应输入输出设备，也可对应内存单元C一个具体地址只能对应内存单元D 只对应内存单元或只对应I/O设备（D）37、禁止中断的功能可由下面哪项来完成。A中断触发器B中断禁止触发器C中断屏蔽触发器D中断允许触发器（C）38、在微机系统中，主机与高速硬盘进行数据交换一般用下面哪种方式。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 15 页 -A程序中断控制B程序直接控制CDMA方式D通道方式（C）39、常用于大型计算机的控制方式是下面哪项。A程序中断控制B程序直接控制C通道方

10、式D DMA 方式（C）40、有关中断的论述不正确的是下面哪项。A可实现多道程序、分时操作、实时操作B对硬盘采用中断可能引起数据丢失C CPU 和 I/O设备可并行工作，但设备间不可并行工作D 计算机的中断源可来自主机，也可来自外设（C）41、DMA 方式数据的传送是以下面哪项为单位进行的。A字节B字C数据块D位（A）42、DMA 方式在哪两个设备之间建立的直接数据通路。A主存与外设BCPU 与外设C外设与外设D CPU 与主存（B）43、信息只用一条传输线，且采用脉冲传输的方式是下面哪种传输方式。A并行传输B串行传输C并串行传输D分时传输（B）44、在哪种总线结构的计算机系统中，外设地址可以

11、主存储器单元统一编址。A三总线B单总线C双总线D 以上三种都可以（D）45、系统总线中地址线的功能，下面哪项说法正确。A用于选择主存单元地址B用于选择进行信息传输的设备C用于选择外存地址D 用于指定主存和I/O设备接口电路的地址（A）46、有一个CRT 的分辨率是1024 768 像素，颜色数为256 色，则刷新存储器的容量是下面哪项。A768KB B512KB C256KB D 2MB（A）47、十进制数5 的单精度浮点数IEEE754代码是下面哪项。A01000000101000000000000000000000 B11000000101000000000000000000000 C01

12、100000101000000000000000000000 D11000000101000000000000000000000（A）48、在微机系统中，外设通过下面哪项与主板的系统总线相连接。A适配器B设备控制器C计数器D寄存器（B）49、DMA 是在哪两个设备之间建立的直接数据通路。ACPU 与外设B主存与外设C外设与外设D CPU 与主存（C）50、DMA 数据的传送是以下面哪项为单位进行的。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 15 页 -A字节B字C数据块D位二、填空题1、计算机的硬件包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分。2、总线一般可分为三类

13、，它们分别是地址总线、数据总线和控制总线。3、将二进制数01100100转换成十进制数是100，转换成八进制数是144，转换成十六进制数是64H。4、在一个8 位的机器系统中，补码表示数的范围从-128 到+127。5、CPU 能直接访问主存和 Cache，但不能访问外存和I/O设备。6、Cache的映射方式有直接映像、全相联映像和组相连映像三种。其中组相连映像方式，适度地兼顾了前两者的优点又尽量避免其缺点，比较理想。7、磁盘的寻址信息格式由驱动器号、盘面号、磁道号、扇区号四部分组成。8、目前的CPU 包括运算器，控制器和 CACHE（一级）。9、在程序执行过程中，控制器控制计算机的运行总是处

14、于取指令、分析指令和执行指令的循环之中。10、微程序入口地址是译码器根据指令的操作码产生的。11、微程序控制器的核心部件是控制存储器，它一般用只读存储器构成。12、微指令执行时，产生后继微地址的方法主要有计数器方式、断定方式等。13、一条机器指令的执行可与一段微指令构成的微程序相对应，微指令可由一系列微命令组成。14、保存当前栈顶地址的寄存器叫栈项指针 SP。15、实现输入输出数据传送方式分成三种：DMA 方式、中断方式和程序控制方式。16、计算机中各功能部件是通过总线连接的，它是各部件间进行信息传输的公共通路。17、计算机中总线的两个主要特征是分时和共享。18、计数制中使用的数据个数被称为基

15、。19、在用补码表示的机器数中，零的编码是唯一的。20、信息的数字化编码是指用 0 或 1 的二进制编码，并选用一定的组合规则来表示信息。21、一个定点数由符号位和数值位两部分组成。根据小数点位置不同，定点数据有纯小数和 纯整数两种表示方法。22、移码常用来表示浮点数的阶码 部分，移码和补码比较，它们除符号位外，其他各位都相同。23、码距的定义是编码系统中任两个合法码之间的最少二进制位数的差异。24、8421码用二进制求和时，当和超过9 时，需要做加 6 调整修正。25、有二进制数D4D3D2D1，奇偶校验值用P 表示，则奇校验为P=D4+D3+D2+D1，名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师

16、精心整理-第 5 页，共 15 页 -偶校验为P=D4+D3+D2+D1，奇偶校验只能检测奇数个错，无法检测偶数个错。26、在浮点加减法运算中，当运算结果的尾数的绝对值大于1 时，需要对结果进行向右规格化，其操作是尾数右移一位，右边补一个0，阶码减1，直到尾数绝对值=0.5。27、闪速存储器能提供高性能、低功耗、高可靠性以及瞬时启动能力，为现有的存储器体系结构带来巨大变化，因此作为固态盘用于便携式电脑中。28、一个完整的磁盘存储器由三部分组成，其中磁盘驱动器又称磁盘机或磁盘子系统，是独立于主机的一个完整的设备，磁盘控制器是磁盘机与主机的接口部件，磁记录介质用于保存信息。29、CPU 中保存当前

17、正在执行的指令的寄存器为指令寄存器IR，保存下一条指令地址的寄存器为程序计数器PC。30、沿磁盘半径方向单位长度上的磁道数称为_道密度，而磁道单位长度上能记录的二进制代码位数称为_位密度 _。三、简答题1、试述浮点数规格化的目的和方法。答：浮点的规格化是为了使浮点数尾数的最高数值位为有效数位。当尾数用补码表示时，若符号位与小数点后的第一位不相等，则被定义为已规格化的数，否则便是非规格化数。通过规格化，可以保证运算数据的精度。方法：进行向左规格化，尾数左移一位，阶码减1，直到规格化完毕。2、简述循环冗余码（CRC）的纠错原理。答：CRC 码是一种纠错能力较强的校验码。在进行校验时，先将被检数据码

18、的多项式用生成多项式G（X）来除，若余数为0，说明数据正确；若余数不为0，则说明被检数据有错。只要正确选择多项式G（X），余数与CRC 码出错位位置的对应关系是一定的，由此可以用余数作为判断出错位置的依据而纠正出错的数据位。3、DRAM存储器为什么要刷新？有几种刷新方式?答：DRAM存储元是通过栅极电容存储栅极电容存储栅极电容存储栅极电容存储电荷来暂存信息。由于存储的信息电荷终究是有泄漏的，电荷数又不能像SRAM存储元那样由电源经负载管来补充，时间一长，信息就会丢失。为此必须设法由外界按一定规律给栅极充电，按需要补给栅极电容的信息电荷，此过程叫“刷新”。集中式-正常读/写操作与刷新操作分开进行

19、，刷新集中完成。分散式-将一个存储系统周期分成两个时间片，分时进行正常读/写操作和刷新操作。异步式-前两种方式的结合，每隔一段时间刷新一次，保证在刷新周期内对整个存储器刷新一遍。4、CPU 中有哪些主要寄存器？简述这些寄存器的功能。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 15 页 -答：（1）指令寄存器（IR）：用来保存当前正在执行的一条指令。（2）程序计数器（PC）：用来确定下一条指令的地址。（3）地址寄存器（AR）：用来保存当前CPU 所访问的内存单元的地址。（4）缓冲寄存器（DR）：作为CPU和内存、外部设备之间信息传送的中转站。补 偿CPU和 内 存、外 围 设

20、备 之间 在 操 作 速度 上 的差 别。在单累加器结构的运算器中，缓冲寄存器还可兼作为操作数寄存器。（5）通用寄存器（AC）：当运算器的算术逻辑单元（ALU）执行全部算术和逻辑运算时，为 ALU 提供一个工作区。（6）状态条件寄存器：保存由算术指令和逻辑指令运行或测试的结果建立的各种条件码内容。除此之外，还保存中断和系统工作状态等信息，以便使CPU 和系统能及时了解机器运行状态和程序运行状态。5、中断处理过程包括哪些操作步骤？答：关闭中断标识,重要数据入栈,处理中断服务功能,数据出栈,恢复中断标识,开中断.6、DMA 方式和程序中断方式比较有什么不同？答：DMA：采用内在和外设直接数据交换的

21、方式，只有当有一段数据传送时才会请求CPU中断，减少了 CPU 的负担。程序中断：只适用于简单的少量外设的计算机系统，会耗费大量的CPU 时间，当有大量中断时容易导致数据的丢失。7、按照冯诺依曼原理，现代计算机应具备哪些功能？答：按照冯诺依曼原理，现代计算机应具备以下5 个功能：输入输出功能：能把原始数据和解题步骤及中间结果接收下来（输入），把计算结果与计算过程中出现的情况告诉（输出）给用户。记忆功能：应能“记住”原始数据、解题步骤及中间结果。计算功能：应能进行一些最基本的运算。这些基本运算能组成人们所需要的复杂运算。判断功能：计算机在进行一步操作后，应能从预先无法确定的几种方案中选择一种操作

22、方案。自我控制功能：计算机应能保证程序执行的正确性和各部件间的协调性。8、用二进制数表示一个四位十进制的整数最少需要几位（不含符号位）。解：2X 104，N41/214 位。9、某机器字长16 位，浮点表示时，其中含1 位阶符、5 位阶码、1 位尾符、9 位尾数，请写出它能表示的最大浮点数和最小浮点数。解：最大浮点数2+21（12-9）最小浮点数2+31（12-9）。10、字符“F”的 ASCII 码为 46H，请写出它的奇校验码和偶校验码（假定校验位加在最名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 7 页，共 15 页 -高位）。解：字符“F”的 ASCII码为 46H，奇校验码为10

23、110110（B6H），偶校验码为00110110（36H）11、试比较定点带符号数在计算机内的四种表示方法。答：带符号数在计算机内部的表示方法有原码、反码、补码和移码。原码表示方法简单易懂，实现乘、除运算简单，但用它实现加、减运算比较复杂。补码的特点是加、减法运算规则简单，正负数的处理方法一致。反码通常只用来计算补码，由于用反码运算不方便，在计算机中没得到实际应用。移码由于保持了数据原有的大小顺序，便于进行比较操作，常用于浮点数中的阶码，使用比较方便。12、在检错码中，奇偶校验法能否定位发生错误的信息位？是否具有纠错功能？答：不能。没有13、简述 CPU 的主要功能。答：CPU：包括运算器和

24、控制器。基本功能为：指令控制、操作控制、时间控制、数据加工。14、一个较完善的指令系统应包括哪几类？答：数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、程序控制指令、输入输出指令、字符串指令、特权指令等15、指令和数据均存放在内存中，计算机如何从时间和空间上区分它们是指令还是数据。答：1.指令和数据分开存放2.设置程序计数器PC，存放当前指令所在的存储单元。16、外围设备的I/O控制方式分哪几类？各具什么特点？答：（1）程序查询方式：CPU 的操作和外围设备的操作能够同步，而且硬件结构比较简单（2）程序中断方式：一般适用于随机出现的服务，且一旦提出要求应立即进行，节省了CPU 的时间，但硬件结构相对

25、复杂一些。（3）直接内存访问（DMA）方式：数据传输速度很高，传输速率仅受内存访问时间的限制。需更多硬件，适用于内存和高速外设之间大批交换数据的场合。（4）通道方式：可以实现对外设的统一管理和外设与内存之间的数据传送，大大提高了CPU 的工作效率。（5）外围处理机方式：通道方式的进一步发展，基本上独立于主机工作，结果更接近一般处理机。17、请说明指令周期、机器周期、时钟周期之间的关系。答:时钟周期是最基本的时间单位一般是 10ns 机器周期是读一条指令最少的时间一般是 12 倍的时钟周期指令周期是读出指令并且执行指令的时间一般是几个机器周期名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 8

26、页，共 15 页 -18、CPU 响应中断应具备哪些条件？答:允许中断触发器为“1”状态；CPU 结束了一条指令的执行过程；新请求的中断优先级较高；19、比较水平微指令与垂直微指令的优缺点。(1)水平型微指令并行操作能力强，效率高，灵活性强，垂直型微指令则较差。(2)水平型微指令执行一条指令的时间短，垂直型微指令执行时间长。(3)由水平型微指令解释指令的微程序，有微指令字较长而微程序短的特点。垂直型微指令则相反。(4)水平型微指令用户难以掌握，而垂直型微指令与指令比较相似，相对来说，比较容易掌握。四、综合应用题1、设有一个具有24 位地址和8 位字长的存储器，求：（1）该存储器能存储多少字节的

27、信息？（2）若存储器由4M 1 位的 RAM 芯片组成，需要多少片？（3）需要哪种译码器实现芯片选择？解：存储单元数为22416M 16777216，故能存储16M 字节的信息。由于存储容量为16MB（8 位字长），每 4M 字节需要4 片（位并联方式），故需芯片数为 16/4832 片。若用32片组成一个16M（8 位字长），地址总线的低22位可直接连到芯片的A0-A21管脚，而地址总线的高2 位（A22，A23）需要通过 2：4 线译码器 进行芯片选择。存储器组成方案为位并联 和地址串联 相结合的方式。存储器 24 位地址（A23-A0），而单个芯片22 位地址（A21-A0），32 片，

28、8 个芯片一组，共4 组。所以采用2：4 译码器。组成方案为：地址串联，位并联。2、下图表示使用页表的虚实地址转换条件，页表存放在相联存储器中，其容量为8 个存储单元，求：页号该页在主存中的起始地址33 42000 25 38000 7 96000 6 60000 15 0324 7 0128 1 2 3 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 9 页，共 15 页 -4 40000 15 80000 5 50000 30 70000（1）当 CPU 按虚拟地址1 去访问主存时，主存的实地码是多少？（2）当 CPU 按虚拟地址2 去访问主存时，主存的实地码是多少？（3）当 CPU 按

29、虚拟地址3 去访问主存时，主存的实地码是多少？解：用虚拟地址为1 的页号15 作为页表检索项，查得页号为15 的页在主存中的起始地址为80000，故将 80000与虚拟地址中的页内地址码0324相加，求得主存实地址码为 80324。同理，主存实地址码96000 0128 96128。虚拟地址为3 的页号为48，查页表时，发现此页面没在页表中，此时操作系统暂停用户作业程序的执行，转去查页表程序。如该页面在主存中，则将该页号及该页在主存中的起始地址写入主存；如该页面不在主存中，则操作系统要将该页面从外存调入主存，然后将页号及其主存中的起始地址写入页表。3、某磁盘组有4 个盘片，5 个记录面，每个记

30、录面的内磁道直径为22cm，外磁道直径为33cm，最大位密度为1600b/cm，道密度为80 道/cm，转速 7200转速/分。磁盘的总存储容量（非格式化）？最大数据传输率是多少？磁盘的总存储容量（非格式化）？最内圈磁道的容量=22*3.14*1600字节/道磁道数=（33-22）/2*80字节每面 最大数据传输率是多少？解：总容量每面容量记录面数每面容量某一磁道容量磁道数某磁道容量磁道长本道位密度所以，最内圈磁道的容量1600 22 3.14 110528字节/道磁道数存储器域长道密度（33 22）/2 80 253616000字节 最大数据传输率转速某磁道容量7200/6011052813

31、263360字节/秒4、某磁盘存储器的转速为3000转/分，共有4 个记录面，每毫米5 道，每道记录信息为12288B,最小磁道直径为230mm,共有 275 道.问：(1)磁盘存储器的存储容量是多少？(2)最大位密度，最小位密度是多少？(3)磁盘数据传输率是多少？(4)平均等待时间是多少？48 0516 名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 10 页，共 15 页 -解：磁盘存储器的存储容量=4275 12288=13516800字节 因为最小半径R1=230/2=115，最小磁道长度为2 R1=2 3.14159115=722.57mm 所以最高位密度=12288/722.57

32、=17字节又因为最大半径R2=R1+275/5=115+55=170 最大磁道长度为2 R2=2 3.14159170=1068 所以最低位密度=12288/1068=11.5字节 磁盘数据传输率c=r N r=3000/60=50转/秒；N=12288字节/道所以 c=50 12288=614400字节。平均等待时间=旋转一圈时间的一半=1/（2r）=1/(2 50)=10ms 5、有一个 16K 16 位的存储器，由1K 4 位的 DRAM芯片构成（芯片是64 64 结构）问：（1）共需要多少RAM 芯片？（2）画出存储体的组成框图。（3）采用异步刷新方式，如单元刷新间隔不超过ms，则刷新

33、信号周期是多少？解：（1）存储器的总容量为16K 16 位=256K位，用 DRAM 芯片为 1K 4 位=4K 位，故芯片总数为：256K位/4K位=64 片（2）由于存储单元数为16K，故地址长度为14 位（设 A13A0）。芯片单元数为1K 则占用地址长度为10 位（A9A0）。每一组 16 位（4 片），共 16 组，组与组间译码采用4：16 译码。组成框图如图所示。(3)采用异步刷方式，在 2ms 时间内分散地把芯片64 行刷新一遍，故刷新信号的时间间隔为 2ms/64=31.25 s，即可取刷新信号周期为30 s。6、有一台磁盘机，其平均寻道时间为30ms,平均旋转等待时间为10m

34、s,数据传输率为500B/ms,磁盘机口存放着1000件，每件3000B的数据，现欲把一件件数据取走，更新名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 11 页，共 15 页 -后再放回原地，假设一次取出或写入所需时间为：平均寻道时间+平均等待时间+数据传送时间，另外使用CPU 更新信息所需的时间为4ms,并且更新时间因输入输出操作不相重叠，问：（1）更新磁盘上全部数据需多少时间？（2）若磁盘机旋转速度和数据传输率都提高一倍，更新全部数据需多少时间？解：(1)磁盘上总数据量=1000 3000 B=3000000 B 读出全部数据所需的时间为3000000 B/(500B/ms)=6000

35、ms 重新写入全部数据所需的时间=6000ms 更新磁盘上全部数据所需的时间为2(平均找道时间+平均找道时间+平均数据传送时间)+CPU 更新信息时间=2(30+10+6000)ms+4ms=12084ms(2)磁盘机旋转速度提高一倍后,平均等待时间为5 ms 7、CPU 执行一段程序时，cache 完成存取的次数为1900次，主存完成存取的次数为100次，已知 cache存取周期为50ns，主存存取周期为250ns，问：（1）cache/主存系统的效率是多少；（2）平均访问时间是多少；解：h=Nc/(Nc+Nm)=1900/(1900+100)=0.95r=tm/tc=250ns/50ns=

36、5e=1/(r+(1-r)h)=1/(5+(1-5)0.95)=83.3%ta=tc/e=50ns/0.833=60ns8、某计算机系统的内存由Cache和主存构成，Cache的存取周期为45ns，主存的存取周期为 200ns。已知在一段给定的时间内，CPU 共访问内存4500次，其中 340 次访问主存，求：（1）Cache 的命中率是多少？（2）CPU 访问内存的平均访问时间是多少？（3）Cache-主存系统的效率是多少？解：命中率 H（4500 340）/45000.92。CPU 访存的平均时间T0.92 45(10.92)200 57.4ns cache-主存系统的效率e45/57.4

37、=789、已知 cache/主存系统效率为85%，平均访问时间为60 ns，cache 比主存快4 倍，求主存存储器周期是多少？cache 命中率是多少？答:因为Ta=Tc/e 所以 Tc=Ta e=60 0.85=51ns(cache存取周期)；r=4,Tm=Tc r=510 4=204ns(主存存取周期)；因为 e=1/r+(1-r)H 所以 H=2.4/2.55=0.94；10、用异步方式传送ASCII 码，数据格式为：数据位8 位、奇校验位1 位、停止位1 位。当波特率为4800b/s时，每个字符传送的速率是多少？每个数据位的时间长度是多少？数据位的传送速率又是多少？名师资料总结-精品

38、资料欢迎下载-名师精心整理-第 12 页，共 15 页 -解：每个字符包含10 位，因此字符传送速率为：4800 10 480 字符/s 每个数据位长度T14800 0.208ms 数据位传输速率为8480 3840位/秒。11、假定某外设向CPU 传送信息最高频率为40K 次/秒，而相应中断处理程序的执行时间为 40 S，问该外设能否用中断方式工作？解：外设传送一个数据的时间1/40 25 S，所以请求中断的周期为25 S，而相应中断处理程序的执行时间为40 S，这样会丢失数据，故不能采用中断方式。12、在一个16 位的总线中，若时钟频率为100MHz，总线数据周期为5 个时钟周期传输一个字

39、。试计算总线的数据传输率。解：时钟频率为100MHz，所以5 个时钟周期 510ns 50ns 数据传输率16bit/0.5ns40 106字节/秒13、某总线在一个总线周期中并行传送4 个字节的数据，若一个总线周期等于一个时钟周期，总线频率为33MHz，问总线带宽是多少？若一个总线周期中并行传送64 位数据，总线时钟提高为66MHz，问总线带宽是多少？分析影响带宽的有哪些因素？解：设带宽用Dr 表示，总线时钟周期用T1/f 表示，一个总线周期传送的数据量用 D 表示，根据定义可得Dr D/T Df4B 33 106/S 132MB/S 因为 64 位 8B，所以 Dr D/T Df8B 66

40、 106/S 528MB/S 总线带宽是总线能提供的数据传送速率，通常用每秒传送信息的字节数（或位数）来表示。影响总线带宽的主要因素有：总线宽度、传送距离、总线发送和接收电路工作频率限制及数据传送形式。14、在异步串行传输系统中，若每秒可传输20 个数据帧，一个数据帧包含1 个起始位、7个数据位、一个奇校验位和1 个结束位。试计算其波特率和比特率。解：波特率（1+7+1+1）20 200b/s，比特率 20 7140b/s。15、已知 cache命中率 0.98，主存比cache慢倍，已知主存存取周期为200ns，求 cahce 主存系统的效率和平均访问时间。r=t m/t c=4 t c=t

41、 m/4=50ns e=1/r+(1-r)h=1/4+(1-4)0.98t a=t c/e=t c 4-3 0.98=50 1.06=53ns。16、设有两个十进制数：x=-0.87521，y=0.62522。（1）将 x，y 的尾数转换为二进制补码形式。（2）设阶码 2 位，阶符1 位，数符1 位，尾数3 位。通过补码运算规则求出z=x-y的二进制浮点规格化结果。名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 13 页，共 15 页 -答:(1)设 S1 为 X 的尾数,S2 为 Y 的尾数,则 S1=(-0.875)10=(-0.111)2,S1补=1.001,S2=(0.625)10=

42、(+0.101)2,S2补=0.101.(2)对阶:设 X 的阶码为JX,Y 的阶码为JY,JX=(+01)2,JY=(+10)2,JX-JY=(-01)2,小阶 的尾数S1右 移一 位S1=(-0.0111)2,JX阶码 加1,则JX=(10)2=JY,S1经舍入后,S1=(-0.100)2,对阶完毕.X 的补码浮点格式:010 1100,Y的补码浮点格式:010 0101.尾数相减:S1 补=11.100,-S2补=11.011,S1-S2补=S1 补+-S2 补=10.111,尾数求和绝对值大于1,尾数右移一位,最低有效位舍掉,阶码加 1,则 S1-S2 补=11.011(规格化数),J

43、Z=11 规格化结果:011 1011 17、设机器字长16 位，主存容量128K 字节，指令字长度16 位或 32 位，共 78 条指令，设计计算机指令格式，要求有直接，立即数，相对，变址四种寻址方式。答：根据题意，40 种指令至少需6 位 OP；四种寻址方式至少需用2 位表示；主存为 640K，则地址需要20 位，而机器字长为16 位，所以只能用分段方式来实现，设段寄存器为16 位，作为段内地址的位移量可以在指令指定的寄存器中，可设计如下格式：15 10 9 8 7 0 OP X(2)D(8)X=00 直接寻址方式E=D X=01 立即寻址方式X=10 变址寻址方式E=（R）+D X=11

44、 相对寻址方式E=（PC）+D 18、有一台磁盘机，其平均寻道时间为30ms,平均旋转等待时间为10ms,数据传输率为500B/ms,磁盘机口存放着1000件，每件3000B的数据，现欲把一件件数据取走，更新后再放回原地，假设一次取出或写入所需时间为：平均寻道时间+平均等待时间+数据传送时间，另外使用CPU 更新信息所需的时间为4ms,并且更新时间因输入输出操作不相重叠，试问：（1）更新磁盘上全部数据需多少时间？（2）若磁盘机旋转速度和数据传输率都提高一倍，更新全部数据需多少时间？解：（1）磁盘上总数据量=1000 3000B=3000000B读出全部数据所需时间为3000000B 500B/

45、ms=6000ms重新写入全部数据所需时间=6000ms 所以，更新磁盘上全部数据所需的时间为：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 14 页，共 15 页 -2（平均找道时间+平均等待时间+数据传送时间）+CPU 更新时间=2（30+100+6000）ms+4ms=12264ms(2)磁盘机旋转速度提高一倍后，平均等待时间为60ms；数据传输率提高一倍后，数据传送时间变为：3000000B 1000B/ms=3000ms更新全部数据所需时间为：2（30+60+3000）ms+4ms=6184ms 19、现有一 64K 2 位的存储器芯片，欲设计具有同样存储容量的存储器,应如何安排地址线和数据线引脚的数目，使两者之和最小。并说明有几种解答。设地址线x 根，数据线y 根，则2xy=64K 2若 y=1 x=17 y=2 x=16 y=4 x=15 y=8 x=14 因此，当数据线为1 或 2 时，引脚之和为18 故：共有2 种解答名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 15 页，共 15 页 -