計算機組成原理習題及答案

1、概論一、選擇題：1. 1946年研制成功的第一臺電子數(shù)字計算機稱為_ B_o A.EDVAC B.ENIAC C.EVNAC D.EINAC2. 完整的計算機系統(tǒng)應包括 _D.A. 運算器、存儲器、控制器 B. 外部設備和主機 C. 主機和存儲器 D. 配套的硬件和軟件設備3. 計算機系統(tǒng)中的存儲器系統(tǒng)是指_D.A.RAM存儲器B.ROM存儲器C.內(nèi)存儲器D.內(nèi)存儲器和外存儲器4. 至今為止 ,計算機中的所有信息仍以二進制方式表示的理由是 _C.A. 節(jié)約元件 B. 運算速度快 C. 物理器件性能所致 D. 信息處理方便5. 計算機硬件能直接執(zhí)行的只有 _B_.A. 符號語言 B. 機器語言

2、C. 機器語言和匯編語言 D. 匯編語言二、填空題 :1. 計算機的硬件包括 _運算器_._控制器_._存儲器_._輸入設備_._輸出設備_.2. 在計算機術語中 , 將運算器和控制器合在一起稱為 _CPU_,而將 _CPU_和存儲器合在一起稱為 _ 主機_.3. 計算機的軟件一般分為兩大類 :一類叫_系統(tǒng)_軟件,一類叫_應用_軟件,其中,數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 屬于_系統(tǒng)_軟件, 計算機輔助教學軟件屬于 _應用_軟件.4. 計算機系統(tǒng)中的存儲器分為_內(nèi)存儲器_和_外存儲器_.在CPU執(zhí)行程序時,必須將指令存放在_內(nèi) 存儲器_中.5. 輸入、輸出設備以及輔助存儲器統(tǒng)稱為 _外部設備 _.6. 計算機存

3、儲器的最小單位為_位,1KB容量的存儲器能夠存儲_1024*8_個這樣的單位.7. 在計算機系統(tǒng)中 ,多個系統(tǒng)部件之間信息傳送的公共通路稱為 _總線_,就其所傳送的信息的性 質(zhì)而言, 在公共通路上傳送的信息包括 _數(shù)據(jù)_、_地址_和_控制_信息.三、衡量計算機性能的基本指標有哪些？答：1.基本字長2.數(shù)據(jù)通路寬度3.運算速度：包括CPU時鐘頻率和數(shù)據(jù)傳輸率 4.存儲器的容量： 包括主存儲器的容量和外存儲器的容量 5. 外圍設備及其性能 6. 系統(tǒng)軟件配置運算方法和運算器一、選擇題 :1.在機器數(shù)中 ,_B的零的表示形式是唯一的 .A. 原碼 B. 補碼 C. 反碼 D. 原碼和反碼3. 若某數(shù)

4、X的真值為-0.1010,在計算機中該數(shù)表示為1.0110,則該數(shù)所用的編碼方法 _B.A. 原 B. 補 C. 反 D. 移4. 運算器雖有許多部件組成 , 但核心部分是 _B.A.數(shù)據(jù)總路線B.算術邏輯運算單元C.多路開關D.通用寄存器5. 在定點二進制運算器中 , 減法運算一般通過 _D來實現(xiàn) . A. 原碼運算的二進制減法器 B.補碼運算的二進制減法器 C. 補碼運算的十進制加法器 D. 補碼運算的二進制加法器6. 在定點運算器中 , 無論采用雙符號位還是單符號位 , 必須有 _C_,它一般用 來實現(xiàn) .精選文庫A.譯碼電路,與非門B.編碼電路,或非門C.溢出判斷電路,異或門D.移位電

5、路,與或非門7.在定點運算中產(chǎn)生溢出的原因是_C.A.運算過程中最高位產(chǎn)生了進位或借位B.參加運算的操作數(shù)超出了機器的表示范圍C.運算的結果的操作數(shù)超出機器的表示范圍D.寄存器的位數(shù)太少，不得不舍棄最低有效位二、計算題：1. 把十進制數(shù)X=(+128.75) X 2-10寫成浮點表示的機器數(shù),階碼、尾數(shù)分別用原碼、反碼和補碼表示, 設階碼4位,階符1位,尾數(shù)15位,尾數(shù)符號1位.(原碼：1 0010 0 100000001100000反碼：1 1101 0 100000001100000 補碼：1 1110 1 100000001100000)2. 已知 X=-0.01111,Y=+0.110

6、01,求X補，Y補,-Y補,X+Y=?,X-Y=?存儲系統(tǒng)一、選擇題：1. 存儲器是計算機系統(tǒng)中的記憶設備,它主要用來_C.A.存放數(shù)據(jù)B.存放程序C.存放數(shù)據(jù)和程序D.存放微程序2. 存儲單元是指B. A.存放一個二進制信息的存儲元B.存放一個機器字的所有存儲元集合C.存放一個字節(jié)的所有存儲元集合 D.存放兩個字節(jié)的所有存儲元集合3. 存儲周期是指_D. A.存儲器的讀出時間 B.存儲器的寫入時間C.存儲器進行連續(xù)讀和寫操作所允許的最短時間 D.存儲器進行連續(xù)寫操作所允許的最短時間間隔4. 和外存儲器相比,內(nèi)存儲器的特點是_C.A.容量大,速度快,成本低B.容量大,速度慢,成本高C.容量小,

7、速度快,成本高D.容量小,速度快, 成本低5. 某計算機字長16位,其存儲容量64KB,若按字編址,那么它的尋址范圍是A.0 64K B. 0-32K C. 0-64KB D. 0-32KB6. 某SRAM芯片，其存儲容量為64KX 16位,該芯片的地址線和數(shù)據(jù)線數(shù)目為A. 64,16 B. 16,64 C. 64,8D.16,167. 某DRAM芯片，其存儲容量為512KX 8位,該芯片的地址線和數(shù)據(jù)線數(shù)目為A. 8,512 B. 512,8 C. 18,8 D. 19,88. 某機字長32位，存儲容量1MB若按字編址，它的尋址范圍是_C_.A, 0 1M B. 0-512K C. 0-25

8、6K D. 0-256KB9. 某計算機字長32位,其存儲容量為4MB若按字編址，它的尋址范圍是A .A. 01M B. 04MB C. 04M D. 01MB10. 某計算機字長32位,其存儲容量為4MB若按半字編址，它的尋址范圍是_C.A. 0-4MB B. 0-2MB C. 0-2M D. 0-1MB11. 某計算機字長為32位,其存儲容量為16MB若按雙字編址，它的尋址范圍是_C.A. 0-4MB B. 0-2MB C. 0-2M D. 0-1MB12. 主存儲器和CPI之間增加cache的目的是 A .A.解決CPI和主存之間的速度匹配問題B.擴大主存儲器的數(shù)量 C.擴大CPI中通用

9、寄存器的數(shù)量D.既擴大主存容量又擴大 CPU1用寄存器數(shù)量13.在cache的地址映射中,若主存中的任意一塊可映射到cache內(nèi)的任意一塊的位置上,則這種方 法稱為 A .A.全相聯(lián)映射B.直接映射C.組相聯(lián)映射D.混合映射二、填空題：速度快成本低,為了解決這三方面的矛盾,計算機采用_1. 對存儲器的要求是_容量大多級體系結構.2. CPU能直接訪問主存和_cache_,但不能直接訪問輔存和外設.3. 廣泛使用的_SRAM_ DRAM#是半導體隨機讀寫存儲器.前者的速度比后者快，集成 度_不如后者高.它們的共同特點是斷電后 不能保存信息.4. cache是一種高速緩沖_存儲器,是為了解決CPU

10、和主存之間_速度不匹配而采用的一項重要的硬件技術.5. 三級存儲系統(tǒng)是由Cache.主存.輔存組成.6. 半導體SRAMI靠觸發(fā)器_存儲信息，半導體DRAMW是靠電容存儲信息.7. DRAM存儲器的刷新一般有_集中式分散式兩種方式,刷新是因為_電荷泄漏，需定期補充8. 計算機系統(tǒng)的存儲系統(tǒng)通常采用層次結構，在選擇各層次所采用的器件時，應綜合考慮速度_,_ 容量_,_位價等因素.三、分析題：1. 設有一個具有 24位地址和8位字長的存儲器，問（1）該存儲器能夠存儲多少字節(jié)的信息？（16MB）（2）如果存儲器由4MX 1位的RAMS片組成,需要多少片？ （4*8=32片）（3）需要多少位作芯 片選

11、擇？（4位）2. 某SRAM5片有17位地址線和4位數(shù)據(jù)線,用這種芯片為32位字長的處理器構成1MX 32位的存 儲器,并采用模塊板結構，問：（1）若每個模塊板為256KX 32位,共需幾塊板？ 每塊板內(nèi)共需用多 少片這樣芯片？ （3）共需多少位地址線，各完成什么功能？總線部分：一、填空題：1. 計算機中各個功能部件是通過（總線）連接的，它是各部件之間進行信息傳輸?shù)墓簿€路。2. 根據(jù)連線的數(shù)量，總線可分為（串行）總線和（并行）總線，其中（串行總線）一般用于 長距離的數(shù)據(jù)傳送。3. 總線控制方式可分為（集中）式和（分布）式兩種。4. 總線數(shù)據(jù)通信方式按照傳輸定時的方法可分為（同步式）和（異步式

12、）兩類。5. 同步方式下，總線操作有固定的時序，設備之間（沒有）應答信號，數(shù)據(jù)的傳輸在（一個 公共）的時鐘信號控制下進行。6. 異步方式下，總線操作周期時間不固定，通過（應答）信號相互聯(lián)絡。7. 衡量總線性能的一個重要指標是總線的（數(shù)據(jù)傳輸數(shù)率），即單位時間內(nèi)總線傳輸數(shù)據(jù)的能力I/O系統(tǒng)部分：一、填空題：1. 實現(xiàn)輸入輸出數(shù)據(jù)傳送的方式分為三種：程序查詢方式、（DMA方式）和（中斷控制方式）。2. 堆棧結構往往用于中斷處理中保護現(xiàn)場，它的存取方式是（先進后出）。3. 在數(shù)據(jù)傳送方式中，若主機與設備串行工作，則采用（程序查詢）方式；若主機與設備 并行工作，則采用（中斷）方式；若主程序與設備并行工

13、作，則采用（DMA ）方式。4. 輸入輸出設備統(tǒng)稱為（外設），通常通過（I/O接口）與主機相連。5. 鼠標器主要有（機械）式和（光電）式兩種。6 按顯示器件分類，顯示器有（陰極射線管顯示器）、（液晶顯示器）。7. D/A轉(zhuǎn)換器是將（數(shù)字）信號轉(zhuǎn)換成（模擬）信號。8. A/D轉(zhuǎn)換器是將（模擬）信號轉(zhuǎn)換成（數(shù)字）信號。二、選擇題：1 .主機、外設不能并行工作的方式是（ A ）D I/O處理機方式）方式。A程序查詢方式 B中斷方式 C通道方式BD通道控制B僅用軟件A字節(jié)B字2. 微型機系統(tǒng)中，主機與高速硬盤進行數(shù)據(jù)交換一般采用（A程序中斷控制B DMA控制 C程序直接控制C軟、硬件結合C數(shù)據(jù)塊 D位

14、3中斷系統(tǒng)是由（C ）實現(xiàn)的。 A僅用硬件4. DMA數(shù)據(jù)的傳送是以（C ）為單位進行的。5. DMA方式是在（B ）之間建立直接的數(shù)據(jù)通路。A CPU與外設 B主存與外設 C外設與外設判斷題：1. DMA控制器和CPU可以同時使用總線。2. DMA是主存與外設之間交換數(shù)據(jù)的方式，D CPU與主存（錯）它也可用于主存與主存之間的數(shù)據(jù)交換。（對）（對）3. DMA設備的中斷級別比其他外設高，否則可能引起數(shù)據(jù)丟失。4. CPU響應中斷時暫停運行當前程序，自動轉(zhuǎn)移到中斷服務程序。（錯指令系統(tǒng)部分：一、 填空題：1 一臺計算機所有的各種機器指令的集合稱為該計算機的指令系統(tǒng).2. 指令的編碼將指令分成操

15、作碼和地址碼字段.3. 寄存器尋址方式中，指令的地址碼部分給出寄存器號，而操作數(shù)在該寄存器中4. 寄存器間接尋址方式指令中，給出的是操作數(shù)地址所在的寄存器號.5. 從計算機指令系統(tǒng)設計的角度,可將計算機分為復雜指令系統(tǒng)計算機 （CISC）和_精簡指令系 統(tǒng)（RISC） _.6. 計算機對信息進行處理是通過_執(zhí)行指令來實現(xiàn)的.-5精選文庫7.指令系統(tǒng)是計算機的_硬件語言系統(tǒng),也稱為_機器 言.二、 選擇題：1.人們根據(jù)特定需要預先為計算機編制的指令序列稱為_D.A軟件B文件C集合D程序2.程序控制類指令的功能是D A進行算術運算和邏輯運算 B進行主存和CPU之間的數(shù)據(jù)傳送C進行CPU和I/O設備

16、之間的數(shù)據(jù)傳送 D改變程序的執(zhí)行順序判斷題：執(zhí)行指令時，指令在內(nèi)存中的地址存放在指令寄存器中。（錯）沒有設置乘除指令的計算機系統(tǒng)中，就不能實現(xiàn)乘、除法運算。（錯）程序計數(shù)器PC用來指示從內(nèi)存中取指令。（對） 內(nèi)存地址寄存器用來指示從內(nèi)存中取數(shù)據(jù)。（對）計算機指令是指揮CPU行操作的命令，指令通常由操作碼和操作數(shù)地址碼組成。（對）不設置浮點運算指令的計算機，就不能用于科學計算。（錯）一個系列中的不同型號計算機，保持軟件向上兼容的特點。（對）轉(zhuǎn)移類指令能改變指令執(zhí)行順序，因此，執(zhí)行這類指令時，PC和SP的值都將發(fā)生變化。（錯） 新設計的RISC為了實現(xiàn)其兼容性，是從原來CISC系統(tǒng)的指令系統(tǒng)中挑選

17、一部分簡單指令 實現(xiàn)的。（錯）10.采用RISC技術后，計算機的體系結構又恢復到早期的比較簡單的情況。（錯）四、簡答題：1. 什么是指令周期？什么是機器周期？什么是時鐘周期？三者有什么關系？ 指令周期是取出并執(zhí)行一條指令的時間； 時鐘周期是一個節(jié)拍，是最小的時間單位；周期由若干個機器周期組成2. 簡述RISC的主要特點？選取使用頻率高且不復雜的簡單指令（2）1.2.3.4.5.6.7.8.9.機器周期也稱CPU周期，是指訪問一次存儲器的時間; 一個機器周期由若干個時鐘周期組成，一個指令指令長度固定、格式種類少、尋址方式少（3） 大多指令都在寄存器之間進行 （4） CPU中通用寄存器數(shù)量多（5）

18、大部分指令在一個機器周期 內(nèi)完成（6）以硬布線控制，不用微程序控制 （7） 般用高級語言編程3. 某指令系統(tǒng)字長為16位，地址碼取4位，試提出一種方案，使該指令系統(tǒng)有8條三地址指令、 16條二地址指令、100條一地址指令。解：三地址指令格式如下：OPA1A2A34444采用擴展操作碼技術（答案不唯一）94椅OP0000,指令操作碼分配方案0111,1000卜1, Aj, Aji 8條三地址指令0000A牡 % 16條二地址指令1000,1001,1001,1001,1001,1010,11111. J0000,0000t）A3： 100條一地址指令U余編碼J可用來擴充一、零地扯指令條數(shù)0110,0011t0110.0100,1111,沉余編碼J可用來擴充三，二.一.零地址指令條數(shù)中央處理器部分：一、選擇題：1 .計算機主頻的周期是指（B）。A指令周期B時鐘周期C CPU周期D存取周期2節(jié)拍脈沖持續(xù)的時間長短是（C