计算机组成原理4.pdf
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1、判断题1、定点补码运算时,其符号位不参加运算。(X )2、浮点运算可由阶码运算和尾码两部分联合实现。(V )3、在浮点运算中,阶码处理部件可实现加、减、乘、除四种运算。(X )原因:阶码是不支持乘除的,只 有(a)人x)人y =a八(xXy)才会用到乘除x,y是阶码可是计算机中没有计算(a)Ax )Ay的功能!他只能计算a X aAy =aA(x+y)4、在原码、反码和补码三种机器码中补码的表示范围最大。(V )5、尾数部分只进行乘法和除法运算。(X )选择题1、运算器由许多部件组成,但核心部件应该是(C )A、数据总线 B、数 据 选 择 器C、算术逻辑运算单元D、累加寄存器2、完整的计算机
2、系统由(C )组成A、主机和外部设备 B、运算器、存储器和控制器C、硬件系统和软件系统 D、系统程序和应用程序3、计算机的存储器采用分级存储体系,是 为 了(B )A、减少主机箱的体积 B、解决容量、价格、存取速度三者之间的矛盾C、保存大量数据方便 D、操作方便4、在 用(C )表示的机器数中,零的编码是唯一的A、原码 B、反码 C、补 码D、阶码5、计算机操作系统是一种(D )A、系统程序 B、应用程序 C、用户程序 D、中间程序名词解释M T B F:m e a n T i m e b e t w e e n f a i l ur e 平均故障间隔时间2、M T T R:m e a n T
3、 i m e t o r e p a i r 平均恢复时间3、M T T F:M T T F:m e a n T i m e t o r e p a i r 平均无故障时间计算题1、解:由于Pe n t i um l H的8 0 0处理机f b=8 0 0 M H z,因此可以求出:Q aoo*ia8MSpenttamI;J800=5*咿=.*晚=100江即Pe n t i um l H 8 0 0处理机的运算速度为l OOOM I PS o解:X 补=1.0 0 1 1,Y 补=1.1 1 1 1x#+Y#=i i.ooi o 取补为-o.n i o所以 X+Y=-0.1 1 1 0五、简答
4、题按照n e m a n n原理,现代计算机应具备哪些功能答:A 输入输出功能:计算机必须有能力把原始数据和解题步骤接收下来(输入),把计算结果和计算过程中出现的情况告诉(输出)给使用者。B 记忆功能:计算机应能够“记住”原始数据和解题步骤以及解题过程中的一些中结果。C 计算功能:计算机应能进行一些最基本的运算,组成人们所需要的一切计算。I)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方案、E 自我控制能力:计算机应能保证程序执行的正确性和各部件之间的协调性。计算机运算速度与什么有关?计算机的主存容量与什么有关?计算机的运算精度与什么有关?答:计算机通常以下面三
5、种方法衡量运算速度:统计方法:求出平均的计算速度针对标量机使用MIPS(每秒百万次指令)针对标量机使用MFOPS(每秒百万次浮点运算计算机的主存容量与高速缓存,主存储器,辅助存储器的大小有关,容量越大,处理能力越强。计算机的运算精度与机器字长有关,机器字长指计算机一次所能处理的位数。CPU字长越长,所处理的数据精度越高。简叙控制器工作原理取指令:程序计数器PC存放当前指令的地址。首先把该地址送到存储器的地址驱动器,按地址取出指令,送指令到寄存器IR。同时,PC tal。分析指令:一条指令由两部分组成:操作码OP和数据地址码。需要把数据地址码送到存储器中取出需要操作的数据到运算器,同时把操作吗翻
6、译后发送信号到操作部件。发送操作控制信号:将有关操作控制信号,按照时序安排发送到相关部件,使部件能有序的操作。二单元、判断题1、计算机的内存由RAM和 ROM两种半导体存储器组成。(T)2、高速缓存(Cache)可以看做主存的延伸,与主存统一编址,接 受 CPU的访问,但其速度要比主存高得多。(F)3、引入虚拟存储系统的目的,是为了加快外存的存取速度。(F)4、在主机中,只有内存能存放操作数。(F)5、Cache是内存的一部分,它可由指令直接访问(F)选择题可长久保存信息的存储器类型是(C)A、DRAM B、Cache C、EPROM D、SRAM2、采用虚拟存储器的主要目的是(B)A、提高主
7、存储器的存取速度 B、扩大存储器空间,并能进行自动管理C、提高外存储器的存取速度 D、扩大外存器的存储空间3、以下四种类型的半导体存储器中,以传输同样多的字为比较条件,则读出数据传输率最高的是(C)A、DRAM B、SRAM C、FLASH D、EPROM4、虚拟段页式存储管理方案的特点为(D)A、空间浪费大、存储共享不易、存储保护容易、不能动态连接B、空间浪费小、存储共享容易、存储保护不易、不能动态连接C、空间浪费大、存储共享不易、存储保护容易、能动态连接空间浪费小、存储共享容易、存储保护容易、能动态连接5、程序访问的局限性是使用(B)的依据缓存 B、Cache C、虚拟内存 D、进程英汉翻
8、译题1、RAM:random access memory 随机存储器2、ROM:readonly memory 只读存储器3、EPROM:erasable programmable read only memory 可擦除可编程只读存储器计算题某个磁盘组有6 个盘片,2 个记录面。每个记录面的内磁道的直径为22cm,外磁道直径为33cm,最大位密度为400位/c m,道密度为40道/c m,转速为2400r/min。共有多少存储面可用?共有多少个圆柱面?整个磁盘组的总存储容量有多少?k (1)6*2=12(面),共 有 12个存储面可用(2)40*错误!未找到引用源。=220(道),共有220
9、个圆柱面。(3)12*22灭*400*220=73*错误!未找到引用源。(位),整个磁盘组的总存容量是73*错误!未找到引用源。位。简答题简述存储器的带宽有什么意义答:存储器带宽又称数据传输率是指每秒钟访问的二进制位的数目。通常用Mb/s或Gb/s表示.它决定了在以存储器为中心的机器中可以获得的信息传输速度,是改善VonNeumann瓶颈的-一 个关键.Rom与Ram的区别.Rom是一种在机器运行中只能读出、不能写入信息的无源存储器,是一种非易失性器件.Ram是可以随机对存储器中的任何单元进行存取、且与存取的时间和该单元的物理位置无关的存储器.什么是虚拟存储器?答:在具有层次结构存储器的计算机
10、系统中,自动实现部分装入和部分替换功能,能从逻辑上为用户提供一个比物理贮存容量大得多,可寻址的“主存储器虚拟存储区的容量与物理主存大小无关,而受限于计算机的地址结构和可用磁盘容量。什么事地址映像,什么是地址变换?答:地址映像的功能是把CPU发送来的主存地址转换成Cache的地址。当信息按这种方式装入Cache中后,执行程序时,应将主存地址变换为C ache,这个变换过程叫做地址变换。地址映像方式通常采用直接映像,全相联映像,组相联映像三种。三单元判断题需要在程序中使用I/O指令完成的数据输入输出方式是DMA。F保护现场是指将断点内容转移到一个安全的地方保存起来。FI/O接口按传输形式分为并行串
11、行接口。T在 DMA方式下,CPU与总线的关系是隔离状态。TCPU响应中断请求后,在转入执行中断服务程序之前要保护现场。F选择题1、中断向量地址是(B)A、子程序入口地址C、中断服务子程序入口地址指示器2、中断允许触发器用(C)来表示A、外设提示中断请求C、开放或关闭中断系统3、计算机的外围设备是指(S)A、输入/输出设备C、输入/输出设备及外存储器4、向量中断是(C)A、外设提出中断B、中端服务子程序入口地址D、剩余程序入口地址B、响应中断D、正在中断处理B、外存储器D、除了 CPU和内存以外的其他设备B、由硬件形成中断服务程序入口地址C、由硬件形成向量地址,再有向量地址找到中断服务程序入口
12、地址D、以上都不对5、在中断周期中,由(D)将允许中断出发器置“0”。A、关中断指令 B、机器指令C、开中断指令 D、中断隐指令中英翻译1、TFT:Thin Film TransistorDSTN:double-layer supertwist natic3、ATM:automatic teller machine薄膜场效应晶体管双层超扭曲阵列自动柜员机简答题缓冲区的作用?1、答:(1)高低速设备之间的速度匹配。由于CPU与外部设备的速度不匹配,设立一个缓冲区很好地解决二者的匹配问题。因此外部与CPU进行输入、输出数据时,缓冲技术冲动中转的角色。(2)一次读入的信息能多次使用。第一次读取数据比
13、较慢,之后读取速度比较快。因为数据已经调入内存的缓冲区。简述中断流程。解析什么是断点,什么是现场,什么是关中断。答:(1)中断流程:关中断-保持断点和现场一判断中断条件一开中断一执行中断服务程序一恢复现场,恢复断点一开中断。(2)断点指中断响应之前即将要执行的指令的地址。(3)现场是指中断响应之时,C P U 所执行程序的当前状态和中间结果。(4)关中断就是C P U 拒绝任何中断。比较程序中断方式与DMA方式有哪些不同。答:D M A 方式优点:对于C P U 而言,它的任务仅仅是在个数据块传输之前对D M A C 进行初始化,C P U 用于传输控制的操作达到最小(不考虑与通道/I 0 处
14、理器方式的比较),C P U 的效率最高。C P U 与外设“并行”工作。外部设备一个数据输入/输出完成后,想D M A C 申请惊醒数据传输,响应时间仅为D M A C 的1 到3 个时钟周期。响应速度达到最快,可以满足高速传输的需要。D M A 方式的缺点:实现D M A 控制需要增加D M A 控制器和总线控制逻辑,增加了系统的复杂性。D M A 传输需要占用总线,并且具有较高的“优先级”。这使得系统对其他设备的响应速度不能得到明确的保证。外围设备的I/O 控制分哪几类?答:(1)程序直接传送模式(2)程序查询控制模式(3)直接内存访问(DMA)模式(4)程序中断控制模式(5)通道控制模
15、式四单元判断题总线就是计算机各部件之间传送信息的公共通道o T对于各种各样的总线,可以从不同角度对其进行分类。按总线的功能,可将总线分为并行总线和串行总线。T总线完成一个数据传输周期,般可分为4 个阶段:总线请求和仲裁阶段、寻址阶段、数据传送阶段和结束阶段。这 4 个阶段必不可少。F同步通信方式是指通信双方(主从模块之间)使用统的时钟信号来同步数据传输过程中的每一个步骤,即以该统一时钟作为双方动作的时间标准。TI S A 总线能实现3 2 位数据传送,寻址能力达1 6 M B,工作频率为8 M H z,数据传输率最高可达8 M B/s。F选择题2 7 .同步通信比异步通信具有较高的传输效率,这
16、是因为(C )2 8 .同步通信不需要应答信号 B、同步通信方式的总线长度较短C、同步通信一个公共时钟信号进行同步 D、同步通信中各部件存取时间较短2、在总线中地址总线的功能是(S )A、用于选择存储器单元 B、用于选择存储器单元和各个通用寄存器C、用于选择进行信息传输的设备D、用于指定存储器单元和选择I/O 设备接口电路的地址3、计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化,同 时(C )A、减少了信息传输量 B、提高了信息传输的速度C、减少了信息传输线的条数 D、加重了 C P U 的工作量4、描述P C I 总线中基本概念不正确的句子是(B )A、定义了 3 2 位数据总线,可扩充到6
17、4位 B、P C I 是异步型总线C、P C 1总线不受处理器的限制 D、支持并发工作5、在微型机系统中,外围设备通过(A)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、寄存器名词解释AB:Address Bus 地址总线DB:Data Bus 数据总线CB:Control Bus 控制总线简答题总线标准化的目的是什么?总线标准化包括那些内容?总线标准化的目的是提供一个规范化的通用的系统总线标准,不仅可使自己的产品具有广泛的市场,可以使尽可能多的功能部件、设备能链接到自己的系统匕而且也为计算机零部件生产厂家生产的标准化、系列化提供方便。总线规范的基本内容如下:机械结构规范:
18、规定模块的大小、总线插头、边沿连接器等规格功能结构规范:确定引脚名称和功能以及相互作用的协议。功能结构规范是总线的核心,通常包括时序及状态描述信息交换与流向以及信息的管理规则。电气规范:规定信号逻辑电平、负载能力及最大额定值、动态转换时间等。何谓局部总线?局部总线与系统总线有何区别?在系统中主要解决什么问题?局部总线也叫元件级总线,片总线.它是各种板、卡上芯片与芯片之间连接的总线,是为芯片器件之间提供的标准信息接口.该总线的表现形式是各芯片引用的延伸与连接。一般与CPU密切相关,在将接口电路与CPU连接时就要与片总线打交道,片总线是微机系统中的重要总线之,是接口设计的重要内容。系统总线也叫内总
19、线,或板级总线,通常所说的微机总线就是指这,总线。它用于微型机系统内各功能部件(存储器、I/O接口板、卡)之间的连接,是微型计算机内最重要的总线。集中式裁决有哪几种方式?集中式裁决一般有三种方式:链式查询方式(菊花链方式)、计数器定时查询方式和独立请求方式。4、总线的同步通信方式与一步通信方式有什么区别?各适用于哪些场合?同步通信方式中:数据传送操作山同一的时序信号同步定时控制,有严格的时钟周期划分,总线操作由固定的时序,设备之间没有应答信号。设和各设备速度固定且一致(或差异不大)的场合。异步通信方式中:数据传送操作所需时间视需要而定,总线操作周期时间不固定,没有时钟周期划分,设备之间采用握手
20、信号的应答方式。适合各设备速度差异较大的场合。五单元判断题计算机指令越多,功能越强越好。F微程序控制器的运行速度一般比硬线控制器更快。FRISC没有乘除指令和浮点运算指令。F在 cup中,译码器主要在运算器中条选多路输入数据中的某一路数据送到ALU。F变址寻址需要在指令中提供一个寄存器编号和一个数值。T选择题1.指令系统中采用多种不同寻址方式的主要目的是(B)A 实现存储程序和程序控制B 缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程的灵活性C 可以直接访问外存储器 D 提供扩展操作码的可能性,降低指令译码的难度2.变址寻址方式中,操作数的有效地址是(C)A 基址寄存器内容加上形式地址(位移量)B 程序
21、计数器内容加上形式地址;C 变址寄存器内容加上形式地址;D 以上都不对。3.在间址周期中(C)A 所有指令的间址操作都是相同的;B 凡是存储器间接寻址的指令,它们的操作都是相同的;C 对于存储器间接寻址或寄存器间接寻址的指令,它们的操作是不同的;D 以上都不对。4.一个节拍信号的宽度是指(C)A 指令周期;B 机器周期;C 时钟周期;D 存储周期。5.CPU不包括(C)A 地址寄存器;B 指令寄存器1R;C 地址译码器;D 通用寄存器。中英翻译题RISC(reduced Instruction set computer)精简指令系统计算机CISC(complex instruction set
22、 computer)复杂指令系统计算机简答题1.8086中常用的寻址方式有哪些?立即寻址,寄存器直接寻址,存储器直接寻址,存储器间接寻址,变址/基址寻址,堆栈寻址。指令的微操作有哪几种,并解析?(1)非访内指令:指令不访问内存,即不从内存中取操作数(2)直接访内指令:指令要直接访问内存,即从内存中取操作数(3)间接访问指令:该指令需要4个CPU周期指令,第一个CPU取指令周期,第二个将操作数地址送往地址寄存器并完成译码,第三个取出操作数地址再进行地址译码,第四个取出操作数并进行运算3.指令和数据都存于存储器中,计算机如何从时间上和空间上区分它们?3.通常完成一条指令可分为取指阶段和执行阶段。在
23、取指阶段通过访问存储器可将指令取出;在执行阶段通过访问存储器可将操作数取出。这样,虽然指令和数据都为0、1代码形式存在存储器中,但CPU可以判断出在取指阶段访问存储器取出的0、1代码是指令;在执行阶段访存取出的0、1代码是数据。例如,完成ADD M指令需两次访存:第一次访存是取指阶段,CPU根据PC给出的地址取出指令;第二次访存是执行阶段,CPU根据1R的指令中M给出的地址取出操作数。可见,CPU就是根据取指阶段和执行阶段的访存性质不同来区分指令和数据的。计算题D S=0 8 0 0 H,C S=1 8 0 0 H,S S=4 4 0 0 H,E S=3 0 0 0 H,又 di s p 字段
24、的内容为 2 0 0 0 H,1)执行MOV指 令(直接寻址),计算有效地址2)I P (指令指针)的内容为1 4 4 0,计算出下一条指令的地址(顺序执行)3)现将某寄存器内容直接送入堆栈,计算接受数据的存储器地址。1.8 0 0 0 H+2 0 0 0 H=A 0 0 0 0 H2.1 8 0 0 0 H+1 4 4 0 H=1 9 4 4 0 H3.4 0 0 0 0 H-2 H=3 F F F E H1 .计算机从手工操作走向自动化工作的第一件作品是(A )A.p a s c a l 加法器 B.l e i b n i t z 乘法器 C.巴贝奇分析器 D.M o de l-k2 .下
25、列数中最小的数是(B )A.(1 001 01)z B.(5 0)8 C.(1 0001 0)D.(6 2 5)1 63 .个8 位的二进制整数,采用补码表示,且由3 个“1”和 5 个“0”组成,则最小值为(C )A.-1 2 7 B.-3 2 C,-1 2 5 D.-34 .计算机经历了从器件角度划分的四代发展历程,但从系统结构上来看,至今绝大多数计算机仍属于(D )型计算机。A.实时处理 B.智能化 C.并行 D.冯.诺依曼5 .在多级存储体系中,c a c he 主存”结构的作用是解决(D )的问题。A.主存容量不足 B.主存与辅存速度不匹配C.辅存与C P U 速度不匹配 D.主存与
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