計算機組成原理真題練習題模擬題(附答案

1、承諾：我將嚴格遵守考場紀律，并知道考試違紀、作弊的嚴重后果，承擔由此引起的一切后果。專業(yè) 班級 學號 學生簽名： 華東交通大學 2003 2004 學年第 二 學期 考試卷 計算機組成原理與系統(tǒng)結構 課程 課程類別：必修課 開卷(范圍)：只允許參考教材，其他資料一律不能帶入考場。題號一二三四五六七八九總 分分數評卷人注意：前三大題大案必須填寫在后面的答題欄中，寫在題目上的答案無效！一、填空題（每空2分，共20分）1.中央處理器CPU和主存儲器合稱 主機 ？ 1 。2每條指令都是由2操作碼 和地址碼兩部分組成。3在補碼一位乘法中，如果判斷位YnYn+1=10，則下一步（但不是最后一步）的操作是將

2、部分積加上3【-x】補，再向 右4移一位。4控制器的實現(xiàn)方法有三種，它們是以邏輯代數為基礎的硬布線邏輯5和PLA設計，以及采用存儲邏輯實現(xiàn)的微程序控制6設計。9當前正在執(zhí)行的指令保存在CPU的指令P1687寄存器中；運算結果進位標志C保存在CPU的通用(狀態(tài)條件？8寄存器中。15字節(jié)多路通道是一種簡單的共享通道，它是建立在時間分割9 的基礎上，輪流為多臺低速和中速外設服務。選擇通道數據的傳送是以字節(jié)10方式進行，因此傳送速率高。二、選擇題（單項選擇，每題2分，共20分）1兩個不為0的五位二進制的定點小數，經補碼加法運算后結果為1.00000，若此結果不表示溢出，則下列推論中正確的是（ C ）A

3、. 兩個都為正定點小數，和為1.00000B. 兩個數符號相反，被加數比加數大1.00000 C. 兩個都為負定點小數，和為1.00000D. 兩個數符號相反，被加數比加數小1.000002.算術右移指令執(zhí)行的操作是（ A ）。A. 符號位填0，并順次右移1位，最低位移至進位標志位 ；B. 符號位不變，并順次右移1位，最低位移至進位標志位 ；C. 進位標志位移至符號位，順次右移1位，最低位移至進位標志位 ；D. 符號位填1，并順次右移1位，最低位移至進位標志位 ；3用原碼一位除法進行兩定點數相除，在執(zhí)行運算之前首先要進行的操作是（ a）A.判商是否溢出B.判商是否為負數C.判商是否為0 D.判

4、商是否為正數5存儲器進行兩次連續(xù)、獨立的操作（讀或寫）所需的時間間隔，通常稱為（ B ）A.存儲器的讀寫時間B.存儲器的存取速度C.存儲器的平均無故障時間D.存儲周期時間6.指令系統(tǒng)采用不同尋址方式的目的是（ B ）。A. 實現(xiàn)存貯程序和程序控制；B. 縮短指令長度，擴大尋址空間，提高編程靈活性；C. 可直接訪問外存；D. 提供擴展操作碼的可能并降低指令譯碼的難度；7間接訪內指令STA A（以主存A單元中的內容作為地址，將累加器的內容存入該主存單元）的指令周期包含CPU周期至少有（ b ）A.一個 B.二個 C.三個 D.四個8具有自同步能力的記錄方式是( d )。 A. NRZ0 B. NR

5、Z1 C.不歸零制 D. MFM9.下述I/O控制方式中，( b)主要由程序實現(xiàn)。A.PPU方式 B.中斷方式 C.DMA方式（完全由硬件執(zhí)行的） D.通道方式10設置中斷排隊判優(yōu)邏輯的目的是（B？ ）A.產生中斷源編碼B.使同時提出的請求中的優(yōu)先級別最高者，得到及時響應C.使CPU能方便地轉入中斷服務子程序D.提高中斷響應速度三、判斷題（每題2分，共10分）1. 馮。諾依曼計算機以存儲器為中心，采用存儲程序的方案設計，現(xiàn)代計算機習慣上仍然稱為馮。諾依曼計算機。（ ）2. SN74184型ALU是一個4位的運算器，能進行16種算術運算和16種邏輯運算。( )3. 為具有8個二進制數據位的海明碼

6、能夠達到發(fā)先兩位錯誤，并能自動糾正一位錯誤，則需要校驗位的個數為4。（ ）4. CRC碼中，若G（x）=X3+X+1，且二進制數的CRC碼為，則表示沒有錯誤發(fā)生。( )5. RISC計算機的特點是指令長度固定，指令條數少，尋址方式少，采用微程序控制方法。( 指令格式種類少 尋址方式種類少 )四、簡答題（每題4分，共12分）1. 什么是字長，字長和指令長度有何關系？為什么字長是計算機的一個重要技術指標？答：P131字長是指計算機能直接處理的二進制數據的位數，它與計算機的功能和用途有很大的關系，是計算機的一個重要的技術指標。因為字長決定了計算機的運算精度，字長越長計算機的運算精度越高。2. 試比較

7、主存輔存層次與Cache主存層次的異同點。P2433. 什么是DMA方式?DNA控制器可采用哪幾種方式與CPU分時使用內存?答：P338 DMA是I/O設備 與主存器之間由硬件組成的直接數據通道，。用于I/O設備與主存之間的成組數據傳送。有三種工作方式：CPU暫存方式 CPU周期竊取方式 直接訪問存儲器工作方式五、分析與計算（每題6分，18分）1.某計算機系統(tǒng)的內存儲器由 cache和主存構成，cache的存取周期為45ns，主存的存取周期為200ns。已知在一段給定的時間內，CPU共訪問內存4500次，其中340次訪問主存。問：(1) cache的命中率是多少？h=(4500-340）/45

8、00(2) CPU訪問內存的平均時間是多少ns？(1-h)*45ns+h*(45+200)2.試分析下圖，寫出圖中的寫電流波形屬于何種磁記錄方式。答：1是FM調頻制。2見1就翻的RZ1 3是MFM改進調頻制 4是見1就翻得RZ1 5是NRZ不歸零制。4. 有一主存Cache層次的存儲器，其主存容量1MB，Cache容量64KB，每塊8KB，若采用直接映象方式，求：主存的地址格式？主存地址為25301H，問它在主存的哪一塊？ 答：（1）主存地址包括字塊內地址，字塊地址，主存字塊標記。（2）六、綜合題（共2題，20分）1用4k8位/片的SRAM存儲器芯片設計一個16K16位的存儲器。已知地址總線為

9、A15A0(低)，雙向數據總線為D15D0(低)，讀寫控制信號為 。（1） 這種擴展方式是什么？字位擴展。共需要多少片這樣的SRAM芯片？8片（2） 該存儲器地址線多少位？哪幾位用做地址譯碼？數據線多少位？14根地址線。后2位當做地址譯碼。16根數據線（3） 請畫出該存儲器邏輯圖，注明各種信號線，列出各片選邏輯式。2.下圖是一個二維中斷系統(tǒng)，其中IRi為中斷請求，IMi中斷屏蔽位（IMi=0為中斷允許，IMi=1為中斷屏蔽），請問：（1） 在中斷情況下，CPU和設備的優(yōu)先級如何考慮？請按降序排列各設備的中斷優(yōu)先級。（2） 若CPU現(xiàn)執(zhí)行設備B的中斷服務程序，IM0,IM1,IM2的狀態(tài)是什么？

10、如果CPU的執(zhí)行設備D的中斷服務程序，IM0,IM1,IM2的狀態(tài)又是什么？（3） 每一級的IM能否對某個優(yōu)先級的個別設備單獨進行屏蔽？如果不能，采取什么方法可達到目的？（4） 若設備C一提出中斷請求，CPU立即進行響應，如何調整才能滿足此要求？計算機組成原理復習題一、填空題1、 計算機系統(tǒng)可分為硬件和軟件兩個部分。2、 計算機硬件由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五大部分組成。3、 中央處理器由運算器和控制器兩部分組成。4、 可由硬件直接識別和執(zhí)行的語言是（機器語言。5、 計算機系統(tǒng)的軟硬件界面是計算機的指令集合。（計算機的指令集合）6、 根據采用存儲映象算法，可將虛擬存儲器的管理

11、方式分成段式管理、頁式管理和段頁式管理等多種。7、 在計算機總線中，傳輸信息有四種基本方式： 串行傳輸、并行傳輸、復合傳輸和消息傳輸。8、 總線控制方式可分為集中式控制方式和分布式控制方式兩種。9、 磁盤存儲設備的主要技術指標是：存儲密度、存儲容量、數據傳輸率、尋址時間等。10、實現(xiàn)輸入輸出數據傳送方式有DMA方式、通道方式和程序控制方式等。二、單項選擇題1、一個完整的計算機系統(tǒng)應包括（B ）兩大部分。 A、程序和數據 B、硬件和軟件C、主機和外設 D、整機和電源2、指令中地址碼所給出的就是操作數的有效地址，被稱為（B ）。A、立即尋址 B、直接尋址 C、基址尋址 D、相對尋址 3、程序計數器

12、PC用來存放指令地址，每當執(zhí)行完一條指令后，通常由程序計數器提供后繼指令地址，其位數和（D）位數相同。 A、指令寄存器IR B、指令譯碼器ID C、程序狀態(tài)寄存器PS D、主存地址寄存器MAR 4、DMA方式的數據交換不是由CPU執(zhí)行一段程序來完成，而是（D）之間建立一條直接數據通路，即由硬件來實現(xiàn)的。 A、CPU與主存之間B、外設與外設之間 C、外設與CPU之間D、外設與主存之間 5.從一條指令的啟動到下一條指令的啟動的間隔時間稱為( D )。A.時鐘周期 B.機器周期C.工作周期 D.指令周期,從一條指令的啟動到下一條指令的啟動的間隔時間稱為指令周期. 指令的執(zhí)行過程中包含若干個基本操作步

13、驟,如訪問存儲器和數據運算等.每個完成一個數據運算和訪存操作所需的時間作為機器周期的時間. 時鐘周期則是計算機主頻的周期. 一個指令周期一般需要幾個機器周期完成,一個機器周期需要幾個時鐘周期,近年的新型計算機中采用了硬件的并行技術及簡化的指令系統(tǒng),使得平均指令周期可以等于甚至小于一個時鐘周期,機器周期一般等于一個時鐘周期. (CPU的主頻) 存儲周期：也就是一個訪存指令周期。 指令周期、機器周期和時鐘周期之間的關系：指令周期通常用若干個機器周期表示，而機器周期時間又包含有若干個時鐘周期。6.假設寄存器R中的數為200，主存地址為200和300的存儲單元中存放的內容分別是300和400，若訪問到

14、的操作數為200，則所采用的尋址方式為( D )。A.立即尋址#200 B.寄存器間接尋址(R沒涉及到寄存器)C.存儲器間接尋址(200) D.直接尋址2007.表示主存容量的常用單位為( B )。A.數據塊數 B.字節(jié)數C.扇區(qū)數 D.記錄項數8、將十六進制的IEEE單精度代碼42E48000轉換成十進制數值表示為：( )A 114.25 B 50.25 C -114.25 D -50.259、對四位有效信息1101做CRC編碼，生成多項式為G(x)=+1 ( )A B C D 10、與組合電路的控制器比較，微程序控制器所不具有的優(yōu)點是 （C）A 規(guī)整 B 可維護 C速度快 D 靈活11、（

15、27.25）10轉換成十六進制數為（C）A(B1.4)16B(1B.19)16C(1B.4)16D(33.4)1612、下列數中，最小的數是（）A()2B(52)8C(2B)16D4513.反映計算機基本功能的是( c )。A.操作系統(tǒng) B.系統(tǒng)軟件C.指令系統(tǒng) D.數據庫系統(tǒng)14.總線從設備是( C )。A.掌握總線控制權的設備 B.申請作為從設備的設備C.被主設備訪問的設備 D.總線裁決部件15、存儲器芯片的容量通常用a*b的形式表示起其中a為字數，b為位數，64K*8的存儲器芯片有多少地址線和數據線：cA 64，8 B 16，3 C 16，8 D 64，3三、簡答題1、 什么是總線裁決？

16、總線裁決有哪幾種方式？2、 模數轉換（ADC）用于將輸入的模擬信號轉換成數字信號，列舉出幾個ADC的例子并說明輸入的是什么數據。3、 總線的同步傳輸方式與異步傳輸方式有何區(qū)別？各適合于哪些場合？4、 簡述中斷的響應過程。四、名詞解釋1、 虛擬存儲器2、 中斷3、 粹發(fā)式數據傳輸模式4、水平型微指令五、計算題1、 x=0.0011，y=0.1001，用補碼的減法求xy。結果用補碼表示。2、 x=0101，y=1011，用原碼一位乘法計算xy。3、 在異步串行傳輸方式下，起始位為1位，數據位為8位，偶校驗位1位，停止位1位。如果波特率為1200bps,這時的比特率是多少? 4、 一個DMA模塊采用

17、周期挪用方式從一個速率為9600b/s的設備向存儲器傳輸字符。CPU讀取指令的速率為每秒100萬條，每條指令一個字，問DMA模塊對于CPU速率的影響有多少？六、分析題1、在一個16位總線中，時鐘頻率為50MHz，總線數據傳輸的周期是4個時鐘周期傳輸一個字； (1)問總線的數據傳輸率是多少？(2)為了提高數據傳輸率，將總線的數據線改為32位，問這時總線的數據傳輸率是多少？(3)在(1)的情況下，將時鐘頻率加倍，問這時總線的數據傳輸率是多少？2、在一個單地址指令的計算機系統(tǒng)中有一個累加器，給定以下存儲器數值：地址為20的單元中存放的內容為30；地址為30的單元中存放的內容為40；地址為40的單元中

18、存放的內容為50；地址為50的單元中存放的內容為60。問以下指令分別將什么數值裝入到累加器中；（1）load #20;（2）load 20;（3）load (20);（4）load #30;（5）load 30;（6）load (30);3、假設寄存器R中的數值為1000，地址為1000的存儲器中存儲的數據為2000，地址為2000的存儲器中存儲的數據為3000，PC的值為4000，問在以下尋址方式下訪問到的指定指令操作數的值是什么？ （1） 寄存器尋址，操作數為R； （2） 寄存器間接尋址，操作數為（R）；（3） 直接尋址，操作數為：1000；（4） 存儲器間接尋址，操作數為（1000）；（

19、5） 相對尋址，操作數為-2000（PC）；（6） 立即數尋址，操作數為#2000。4、程序查詢的輸入輸出方式的系統(tǒng)中，有三個不同的外圍設備。假定一個查詢操作需要100個時鐘周期，CPU的時鐘頻率為50MHz。求CPU在以下三種情況下為輸入輸出查詢所花費的時間比率（百分率），假定進行足夠的查詢以避免數據丟失。（1）鼠標器必須在每秒進行30次查詢。（2）軟盤與CPU的數據傳輸以16位的單位進行，數據傳輸速率為50KB/s。（3）硬盤傳輸數據以32位的字為單位，傳輸速率2MB/s。參考答案一、填空題10、 硬件、軟件11、 運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備12、 運算器13、 機器語言1

20、4、 計算機的指令集合15、 頁式管理、段式管理和段頁式管理16、 串行傳輸、并行傳輸、復合傳輸和消息傳輸。17、 集中式控制和分布式控制18、 存儲密度、存儲容量、尋址時間、數據傳輸率。10、程序控制方式、直接存儲器訪問（DMA）方式和通道方式二、單項選擇題1、B 2、B 3、D 4、D 5.D 6.D 7.B 8、A 9、A10、C 11、C 12、A 13.C 14.C 15、C三、簡答題5、 總線裁決是指決定總線由哪個設備進行控制?？偩€裁決有集中式控制和分布式控制兩種方式。6、 答:模數轉換的例子有:在掃描儀中，將圖象的顏色信息轉換成像素的代碼；在音頻輸入設備中，將聲音信號的振幅大小轉

21、換成整數代碼；在游戲桿輸入設備中，將輸入的位置信息轉換成數據代碼。7、 答：總線通信同步方式規(guī)定了實現(xiàn)總線數據傳輸的定時規(guī)則，也就是總線協(xié)議。在同步方式中，所有的設備都從 同一個公共的時鐘信號中獲得定時信息。數據的傳輸在一個共同的時鐘信號控制下進行，總線的操作有固定的時序。這種方式時序關系簡單，實現(xiàn)也比較簡單，有利于提高總線傳輸速度，適用于系統(tǒng)中各個設備、各種總線的操作速度固定而且一致的場合。 異步通信采用握手信號代替時鐘信號，總線操作周期時間不是固定的，操作的每個步驟都有一個信號表示。異步方式允許總線周期有較大變化范圍，可適合各種工作速度的設備，缺點時對噪聲較敏感。8、 答：中斷的響應過程如

22、下：（1）關中斷；（2）保存現(xiàn)場信息；（3）識別發(fā)出中斷的設備，判別中斷條件，以確定中斷服務程序的入口地址；（4）執(zhí)行中斷服務程序；（5）從中斷服務程序返回，恢復現(xiàn)場信息，包括恢復PC值；（6）開中斷，繼續(xù)執(zhí)行原程序。四、名詞解釋4、 虛擬存儲器：由外存和內存通過采用存儲映象算法構成的不明顯降低平均訪存速度前提下增加程序的訪存空間的存儲系統(tǒng)。5、 中斷：是一種在發(fā)生了外部事件是調用相應的處理程序（或稱服務程序）的過程，這個過程中包括了程序的返回。6、 粹發(fā)式數據傳輸模式：是在一個總線周期傳輸存儲地址連續(xù)的多個數據字的總線傳輸方式。4、水平型微指令：一次定義并執(zhí)行多個并行操作控制信號的微指令。五

23、、計算題5、 x=0.0011，y=0.1001，用補碼的減法求xy。結果用補碼表示。解：x =0.0011.-y= 1.0111 x-y= x+ -y=0.0011+1.0111=1.10106、 x=0101，y=1011，用原碼一位乘法計算xy。0初始值0000 10111加x0101 1011右移1位0010 11012加x0111 1101右移1位0011 11103右移1位0001 11114加x0110 1111右移1位0011 0111即xy=7、 在這樣一個數據幀中，有效數據位時8位，傳輸過程中發(fā)送的代碼位共有1+8+1+1=11位，所以比特率為：1200（8/（1+8+1+

24、1+1）=872.72bps 4、外設向存儲器讀寫的速率為9600/32=300W/s。CPU訪問存儲器的速率為I/s。輸入輸出訪問操作占全部存儲器帶寬的比例為300/=0.03%。當存儲器進行輸入輸出訪問時，CPU的訪存就要等待，所以DMA模塊對于CPU速率的影響就是DMA占用存儲器訪問周期的比例，為0.03%。六、分析題1、答：（1）傳輸周期：4/50MHz=42010-9=8010-9S,傳輸率：R2B/T=2/8010-9=25106B/S,（2）傳輸率：R2B/T=/8010-9=50106B/S,（3）傳輸率：R2*2/T=50109=50106B/S。2、案 （1）20（2）30

25、（3）40（4）30（5）40（6）503、答：（1） 寄存器尋址，操作數為R中的數值，即1000； （2） 寄存器間接尋址，操作數在內存中，其地址為R中的數值，即地址為1000，地址為1000的存儲器中存儲的數據為2000，所以訪問到的指令操作數為2000；（3） 直接尋址，操作數在內存中，其地址為1000，地址為1000的存儲器單元中存儲的數據為2000，所以訪問到的指令操作數為2000；（4） 存儲器間接尋址，操作數在內存中，其地址為內存中的地址為1000的存儲單元存儲的數據2000，地址為2000的存儲器單元中存儲的數據為3000，所以訪問到的指令操作數為3000；（5） 相對尋址，操

26、作數在內存中，其地址為PC的值加-2000，即4000-2000=2000，地址為2000的存儲器單元中存儲的數據為3000，所以訪問到的指令操作數為3000；（6） 立即數尋址，指令中直接給出操作數，即2000。4、在程序查詢方式下，傳輸數據需要由CPU不斷地檢測外設的狀態(tài)。數據傳輸啟動之后，CPU要不斷地觀測外設接口，看看是否可以傳輸下一個數據。CPU用一個循環(huán)程序等待外設的狀態(tài)，直到接口的狀態(tài)顯示可以進行數據傳輸為止。題中所指的輸入輸出查詢所花費的時間百分率是指在單位時間內CPU對該設備查詢所花費的周期數與CPU本身的周期數的比值。下面我們來看一下這道題目的解答：（1）對于鼠標器，查詢的

27、時鐘周期為：30100=3000 （每秒周期數）占用的CPU時間比率為：300/(50)=0.006%對鼠標器的查詢基本不影響CPU的性能。（2）對于軟盤，查詢的速率為：50KB/2B=25K=25600 （每秒查詢次數）查詢的時鐘周期數為：25600100=占用的CPU時間比率為：/(50)=5%對軟盤的查詢開銷大得多，但仍然是可承受的。（3）對于硬盤，查詢的速率為：2MB/4B=512K (每秒查詢次數)查詢的時鐘周期數為：5121024100=52.占用的CPU時間比率為：52.4/50=105%即CPU將全部時間用于對硬盤進行查詢也不能滿足硬盤傳輸要求。1.比較以下四個數的大小 (58

28、) 10、()2 、()BCD 、(35)O、(35)H 的大小。答：（）=55 （）BCD=前后補0=616BCD碼與十進制數的轉換 將十進制數75.4轉換為BCD碼如: 75.4=(0111 (0101.0100)BCD 若將BCD碼1000 0101.0101轉換為十進制數如: (1000 0101.0101)BCD85.5 注意:同一個8位二進制代碼表示的數，當認為它表示的是二進制數和認為它表示的是二進制編碼的十進制數時，數值是不相同的。 例如：，當把它視為二進制數時，其值為24；但作為2位BCD碼時， 其值為18。 又例如，如將其視為二進制數，其值為28，但不能當成BCD碼，因為在8

29、421BCD碼中，它是個非法編碼 . （35）O=5*8的0次方+3*8的1次方=29（35）H=5*16的0 次方+3*16的1次方=532.X=01010 Y=01010的原碼、反碼和補碼三種表示 答：【X】原=符號位+|X|=0.1010（沒有小數點啦？）【X】補碼=2*符號位+X=0.1010【Y】補碼=1.0110【Y】原=1。1010 3. “ 0”的原碼、反碼和補碼表示答：0的真值有+0和-0兩種表示形式【+0】原=00000，【-0】原=10000【+0】補=【-0】補=0.0000【+0】反=0.0000 【-0】反=1.11114. 將機器數轉換成真值X原=0=+0. X原

30、=1 =-0.X反=1 =-0.（看錯了，不是求補碼）X反=0X補=0 =+0.X補=1 =-0.答：X5定點8位字長的字數據，機器數的三種表示方法所能表示的小數和整數范圍各是多大？6將0001120和 -0001120轉換成規(guī)格化數7.X=01011 Y=01010 求 X補Y補= 0.0001（丟掉了最前面的1）8.X=01100 Y=0 0110 求 X補Y補= 9.X=0.1011 Y=0.0111 求 X補Y補= 10.設：兩浮點數為 x = 2010.1101，y = 211(-0.1010)。 假設尾數在計算機中以補碼表示，以 4位尾數，2位符號位表示；階碼2位以原碼表示（2位階

31、符），求x+y。解：將 x,y轉換成浮點數據格式 x浮= 0001,00.1101 y浮= 0011,11.0110 （1）對階：求得階差為11-01=10，即2，因此將x的尾數右移兩位，得： x浮= 00 11, 00.0011 01 （2）對尾數求和，得： x+y浮= 00 11, 11.1001 01 （3）規(guī)格化：由于符號位和第一位數相等，不是規(guī)格化數，向左規(guī)格化，得： x+y浮= 00 10, 11.0010 10 （4）舍入：采用0舍1入法。得： x+y浮= 00 10, 11.0011 （5）判溢： 數據無溢出，因此結果為 x+y =2011(-0.1101)？11. 設CACH

32、E為1K,主存為64K，試寫出當采用如下三種映像方式時，主存和CACHE的分組情況和CPU給出的訪問地址的格式：設每塊大小為128個字節(jié)。若CACHE分組，則每組包括2塊。1） 全相聯(lián)映像方式答：主存、CACHE不分組。訪問地址格式：標記位9位，塊內地址7位。怎么算的？行號是什么2） 直接映像方式答：cache的字塊號=主存的字塊號 mod2的c次方=2） 主存分64組，CACHE不分組。訪問地址格式：標記位6位，行號3位，塊內地址7位。3） 組相聯(lián)映像方式答：主存和cache都分組，主存中一個組內的塊數與cache中的分組數相同。主存分128組，CACHE分4組。訪問地址格式：標記位7位，行

33、號2位，塊內地址7位。12. 若機器字長36位，采用三地址格式訪存指令，共完成54種操作，操作數可在1K地址范圍內尋找，畫出該機器的指令格式。13. 一個虛擬存儲器有8個頁面，頁面大小為1024字，內存有4個頁面框架。頁表的內容為： 虛頁號 實頁號 0 3 1 1 2 - 3 - 4 2 5 - 6 0 7 -(1) 問哪些虛擬地址將引起頁面失效？答：2357(2) 對應于以下虛擬地址的主存地址是什么？(a) 0 (b) 3728(c) 1023(d) 1024(e) 1025 (f) 7800(g) 4096 答： 實地址由實頁號與頁內偏移拼接得到頁表地址由頁表起始地址+虛頁號得到(a) 虛

34、頁號=0，頁內地址=0，實頁號=3，主存地址為3x1024=3072 (b) 虛頁號=3，頁面失效 (c) 虛頁號=0，頁內地址=1023，實頁號=3，主存地址為3x1024+1023=4095 (d) 虛頁號=1，頁內地址=0，實頁號=1，主存地址為1024 (e) 虛頁號=1，頁內地址=1，實頁號=1，主存地址為1x1024+1=1025 (f) 虛頁號=7，頁面失效(g) 虛頁號=4，頁內地址=0，實頁號=2，主存地址為2x1024=2048 存儲系統(tǒng)：某臺計算機的內存儲器設置有32位的地址線，16位并行數據輸入/輸出端，它的最大存儲容量是（）。解： 最大存儲量為23216位某的單元存放

35、有一個數據如，將它讀取后，該單元的內容是（）。解：3CH 只要不斷電，靜態(tài)RAM的數據就不會丟失三級存儲系統(tǒng)是由（）、主存儲器和（）構成。解：Cache、輔（外）存一個具有8KB直接映像Cache的32位計算機系統(tǒng)，主存容量為32MB，假定該Cache中塊的大小為4個32位字。主存地址中區(qū)號（ ）位，塊號（ ）位，塊內地址（ ）位。主存地址為ABCDEF16的單元在Cache中的位置是（ ）。解：區(qū)號：32MB/8KB=4K， 12位塊號：8KB/4*4B=512， 9位塊內地址：4*32/8=16， 4位（字節(jié)地址）主存地址為ABCDEF16的單元在Cache中的位置是0 1101 1110

36、 1111，即DEF16主存容量為4MB，虛存容量為1GB，則虛擬地址（ ）位，物理地址（ ）位，若頁面大小為4KB，則頁表長度是（ ）。解：1GB=230，虛擬地址30位；4MB=222，物理地址22位主存有4MB/4KB=1024頁，虛存容量為1GB，可有1GB/4KB=256*1024頁，頁表長度218=256k地址線A15A0（低），若選取用16K1存儲芯片構成64KB存儲器，則應由地址碼（ ）譯碼產生片選信號。解：用16K1芯片構成64KB的存儲器，需要的芯片數量為：(64K8)/(16K1)=32，每8片一組分成4組，每組按位擴展方式組成一個16K8位的模塊，4個模塊按字擴展方式構

37、成64KB的存儲器。存儲器的容量為64K=216，需要16位地址，選用A15-A0為地址線；每個模塊的容量為16K=214需要14位地址，選用A13-A0為每個模塊提供地址；A15、A14通過2-4譯碼器對4個模塊進行片選。 利用（ 字位 ）擴展法將2K4位/片的RAM存儲芯片構成一個8KB的存儲器，所需的芯片數量（ ）片，需要（ ）根地址線尋址該存儲器，每個芯片需要（ ）位地址，它們是（ ），片選信號由（ ）提供。解：用2K4位片的RAM存儲芯片構成一個8KB（8K8位）的存儲器，所需的芯片數量為：（8K8）/（2K4）=8片，每兩片作為一組共4組，每組內采用位擴展法組成一個2K8的模塊，4

38、個2KX8的模塊按字擴展法構成8K8的存儲器，即8KB的存儲器。此存儲器的容量為8KB，需13位地址（213=8K），選用A12-A0作為地址線，A13，A14，A15不用，各芯片的容量均為2K，需11位地址，用A10A0向每個芯片提供地址，All， A12通過一個2-4譯碼器對4個模塊進行選擇，每個輸出控制一個模塊內的兩個芯片，各個模塊的片選控制信號CS對應的輸入分別為：00，01，10，11。相聯(lián)存儲器是一種按（ 內容 ）訪問的存儲器。cache的存取周期是20ns，主存的存取周期是200ns， cache /主存系統(tǒng)平均訪問時間為30ns，則cache的命中率為（ 95% ）。解：命中率

39、h，30=h*20+（1-h）*（200+20）半導體靜態(tài)存儲器 SRAM 的存儲原理是（）。A依靠雙穩(wěn)態(tài)電路 B依靠定時刷新C依靠讀后再生 D信息不再變化解析：半導體靜態(tài)存儲器SRAM是由雙穩(wěn)態(tài)電路構成，并依靠其穩(wěn)態(tài)特性來保存信息；動態(tài)存儲器DRAM是利用電容器存儲電荷的特性存儲數據，依靠定時刷新和讀后再生對信息進行保存，而ROM中的信息一經寫入就不再變化。在下列 Cache 替換算法中，一般說來哪一種比較好（）。A隨機法 B先進先出法 C后進先出法 D近期最少使用法解析：在Cache替換算法中，隨機法是隨機地確定替換的存儲單元，先進先出法是替換最早調入的存儲單元，它們都沒有根據程序訪存局部

40、性原理，命中率較低；近期最少使用法比較正確地利用了程序訪存局部性原理，替換出近期用得最少的存儲塊，命中率較高，是一種比較好的替換算法。而后進先出法不是Cache所使用的替換算法，此法在堆棧存儲結構中使用。存儲器的隨機訪問方式是指（）。A可隨意訪問存儲器 B按隨機文件訪問存儲器C可對存儲器進行讀出與寫入D可按地址訪問存儲器任一編址單元，其訪問時間相同且與地址無關高速緩沖存儲器（cache）的存取速度（ ）。A比內存慢，比外存快 B比內存慢，比內部寄存器快 C比內存快，比內部寄存器慢 某計算機的主存為3KB，則內存地址寄存器需要（ ）位就足夠了。 A10 B11 C12 D13解析：3KB小于21

41、2，在微機中，CPU訪問各類存儲器的頻率由高到低的次序為（ ）。A高速緩存、內存、磁盤、磁帶 B內存、磁盤、磁帶、高速緩存 C磁盤、內存、磁帶、高速緩存D磁盤、高速緩存、內存、磁帶 常用的虛擬存儲器尋址系統(tǒng)由（ ）兩級存儲器組成。 A主存輔存 Bcache主存 Ccache輔存 Dcachecache 下面說法中，正確的是（ ）。 AEPROM是不能改寫的 BEPROM是可改寫的，所以也是一種讀/寫存儲器 CEPROM只能改寫一次 DEPROM是可改寫的，但它不能作為讀/寫存儲器 在一個具有24條地址線的微機系統(tǒng)中，裝有16KB ROM, 480KB RAM和100MB的硬盤，說明其內存容量為

42、（ ）。 A496KB B16KB C100MB D.480KB解析：內存由ROM和RAM構成對于地址總線為32位的微處理器來說，其直接尋址的范圍可達（ ）。A1MB B16MB C64MB D4GB解析：32根地址線，尋址空間232計算機組成原理試卷 一、選擇題（共20分，每題1分） 1CPU響應中斷的時間是_。 A中斷源提出請求； B取指周期結束； C執(zhí)行周期結束； D間址周期結束。 2下列說法中_是正確的。 A加法指令的執(zhí)行周期一定要訪存； B加法指令的執(zhí)行周期一定不訪存； C指令的地址碼給出存儲器地址的加法指令，在執(zhí)行周期一定訪存； D指令的地址碼給出存儲器地址的加法指令，在執(zhí)行周期不

43、一定訪存。 3垂直型微指令的特點是_。 A微指令格式垂直表示； B控制信號經過編碼產生； C采用微操作碼； D采用微指令碼。 4基址尋址方式中，操作數的有效地址是_。 A基址寄存器內容加上形式地址（位移量）； B程序計數器內容加上形式地址； C變址寄存器內容加上形式地址； D寄存器內容加上形式地址。 5常用的虛擬存儲器尋址系統(tǒng)由_兩級存儲器組成。 A主存輔存； BCache主存； CCache輔存； D主存硬盤。 6DMA訪問主存時，讓CPU處于等待狀態(tài)，等DMA的一批數據訪問結束后，CPU再恢復工作，這種情況稱作_。 A停止CPU訪問主存； B周期挪用； CDMA與CPU交替訪問； DDMA

44、。 7在運算器中不包含_。 A狀態(tài)寄存器； B數據總線； CALU； D地址寄存器。 8計算機操作的最小單位時間是_。 A時鐘周期； B指令周期； CCPU周期； D中斷周期。9用以指定待執(zhí)行指令所在地址的是_。 A指令寄存器； B數據計數器； C程序計數器； D累加器。 10下列描述中_是正確的。 A控制器能理解、解釋并執(zhí)行所有的指令及存儲結果； B一臺計算機包括輸入、輸出、控制、存儲及算邏運算五個單元； C所有的數據運算都在CPU的控制器中完成； D以上答案都正確。 11總線通信中的同步控制是_。 A只適合于CPU控制的方式； B由統(tǒng)一時序控制的方式； C只適合于外圍設備控制的方式； D只

45、適合于主存。 12一個16K32位的存儲器，其地址線和數據線的總和是_。 A48； B46； C36； D32。 13某計算機字長是16位，它的存儲容量是1MB，按字編址，它的尋址范圍是_。（存儲器 5） A512K； B1M； C512KB； D1MB。 14以下_是錯誤的。（輸入輸出 4） A中斷服務程序可以是操作系統(tǒng)模塊； B中斷向量就是中斷服務程序的入口地址； C中斷向量法可以提高識別中斷源的速度； D軟件查詢法和硬件法都能找到中斷服務程序的入口地址。 15浮點數的表示范圍和精度取決于_ 。 A階碼的位數和尾數的機器數形式； B階碼的機器數形式和尾數的位數； C階碼的位數和尾數的位數；

46、 D階碼的機器數形式和尾數的機器數形式。 16響應中斷請求的條件是_。 A外設提出中斷； B外設工作完成和系統(tǒng)允許時； C外設工作完成和中斷標記觸發(fā)器為“1”時； DCPU提出中斷。17以下敘述中_是錯誤的。 A取指令操作是控制器固有的功能，不需要在操作碼控制下完成； B所有指令的取指令操作都是相同的； C在指令長度相同的情況下，所有指令的取指操作都是相同的； D一條指令包含取指、分析、執(zhí)行三個階段。 18下列敘述中_是錯誤的。 A采用微程序控制器的處理器稱為微處理器； B在微指令編碼中，編碼效率最低的是直接編碼方式； C在各種微地址形成方式中，增量計數器法需要的順序控制字段較短； DCMAR

47、是控制器中存儲地址寄存器。 19中斷向量可提供_。 A被選中設備的地址； B傳送數據的起始地址； C中斷服務程序入口地址； D主程序的斷點地址。 20在中斷周期中，將允許中斷觸發(fā)器置“0”的操作由_完成。 A硬件； B關中斷指令； C開中斷指令； D軟件。 二、填空題（共20分，每空1分） 1在DMA方式中，CPU和DMA控制器通常采用三種方法來分時使用主存，它們是 A 、 B 和 C 。 2設 n = 8 （不包括符號位），則原碼一位乘需做 A 次移位和最多 B 次加法，補碼Booth算法需做 C 次移位和最多 D 次加法。 3設浮點數階碼為8位（含1位階符），尾數為24位（含1位數符），則

48、32位二進制補碼浮點規(guī)格化數對應的十進制真值范圍是：最大正數為 A ，最小正數為 B ，最大負數為 C ，最小負數為 D 。 4一個總線傳輸周期包括 A 、 B 、 C 和 D 四個階段。 5CPU采用同步控制方式時，控制器使用 A 和 B 組成的多極時序系統(tǒng)。 6在組合邏輯控制器中，微操作控制信號由 A 、 B 和 C 決定。 三、名詞解釋（共10分，每題2分） 1機器周期 2周期挪用 3雙重分組跳躍進位 4水平型微指令 5超標量 四、計算題（5分）已知：A = ，B = 求：A+B補 1611167五、簡答題（15分） 1某機主存容量為4M16位，且存儲字長等于指令字長，若該機的指令系統(tǒng)具

49、備97種操作。操作碼位數固定，且具有直接、間接、立即、相對、基址五種尋址方式。（5分） （1）畫出一地址指令格式并指出各字段的作用； （2）該指令直接尋址的最大范圍（十進制表示）； （3）一次間址的尋址范圍（十進制表示）； （4）相對尋址的位移量（十進制表示）。 2控制器中常采用哪些控制方式，各有何特點？ 3某機有五個中斷源，按中斷響應的優(yōu)先順序由高到低為L0,L1,L2,L3,L4，現(xiàn)要求優(yōu)先順序改為L4,L2,L3,L0,L1，寫出各中斷源的屏蔽字。（5分）中斷源 屏蔽字 0 1 2 3 4 L0 L1 L2 L3 L4 六、問答題（20分） （1）畫出主機框圖（要求畫到寄存器級）； （2）若存儲器容量為64K32位，指出圖中各寄存器的位數； （3）寫出組合邏輯控制器完成 STA X （X為主存地址）指令發(fā)出的全部微操作命令及節(jié)拍安排。 （4）若采