計算機組成原理資料

1、計算機組成原理 復習題一、選擇題（）1、在下列四句話中，最能準確反映計算機主要功能的是下面哪項。A計算機可以存儲大量信息 B計算機能代替人的腦力勞動C計算機是一種信息處理機 D計算機可實現(xiàn)高速運算（）2、計算機硬件能直接執(zhí)行的只能是下面哪項。A符號語言 B匯編語言 C機器語言 D機器語言和匯編語言（）3、運算器的核心部件是下面哪項。A數(shù)據(jù)總線 B數(shù)據(jù)選擇器 C算術(shù)邏輯運算部件 D累加寄存器（）4、對于存儲器主要作用，下面哪項說法正確。A存放程序 B存放數(shù)據(jù) C存放程序和數(shù)據(jù) D存放微程序（）5、至今為止，計算機中所含所有信息仍以二進制方式表示，其原因是下面哪項。A節(jié)約元件 B運算速度快 C物理

2、器件性能決定 D信息處理方便（）6、CPU中有若干寄存器，其中存放存儲器中數(shù)據(jù)的寄存器是下面哪項。A地址寄存器 B程序計數(shù)器 C數(shù)據(jù)寄存器 D指令寄存器（）7、CPU中有若干寄存器，其中存放機器指令的寄存器是下面哪項。A地址寄存器 B程序計數(shù)器 C指令寄存器 D數(shù)據(jù)寄存器（）8、CPU中有若干寄存器，存放CPU將要執(zhí)行的下一條指令地址的寄存器是下面哪項。A地址寄存器 B數(shù)據(jù)寄存器 C程序計數(shù)器 D指令寄存器（）9、CPU中程序狀態(tài)寄存器中的各個狀態(tài)標志位是依據(jù)下面哪項來置位的。ACPU已執(zhí)行的指令 BCPU將要執(zhí)行的指令C算術(shù)邏輯部件上次的運算結(jié)果 D累加器中的數(shù)據(jù)（）10、為協(xié)調(diào)計算機各部件

3、的工作，需要下面哪項來提供統(tǒng)一的時鐘。A總線緩沖器 B時鐘發(fā)生器 C總線控制器 D操作命令發(fā)生器（）11、下列各種數(shù)制的數(shù)中最小的數(shù)是下面哪項。A(101001)2 B(52)8 C（101001）BCD D(233)H（）12、下列各種數(shù)制的數(shù)中最大的數(shù)是下面哪項。A(1001011)2 B75 C(112)8 D(4F)H（）13、將十進制數(shù)15/2表示成二進制浮點規(guī)格化數(shù)（階符1位，階碼2位，數(shù)符1位，尾數(shù)4位）是下面哪項。A01101110 B01101111 C01111111 D11111111（）14、能發(fā)現(xiàn)兩位錯誤并能糾正一位錯的編碼是下面哪種編碼。A海明碼 BCRC碼 C偶校

4、驗碼 D奇校驗碼（ ）15、假定下列字符碼中有奇偶校驗位，但沒有數(shù)據(jù)錯誤，采用偶校驗的字符碼是下面哪項。A11001011 B11010110 C11000001 D11001001（）16、下列存儲器中，速度最慢的是下面哪項。A半導體存儲器 B光盤存儲器 C磁帶存儲器 D硬盤存儲器（）17、某一SRAM芯片，容量為16K×1位，則其地址線條數(shù)下面哪項正確。A18根 B16K根 C14根 D22根（）18、下列部件（設(shè)備）中，存取速度最快的是下面哪項。A光盤存儲器 BCPU的寄存器 C軟盤存儲器 D硬盤存儲器（）19、在主存和CPU之間增加Cache的目的是下面哪項。A解決CPU和主

5、存之間的速度匹配 B增加CPU中通用寄存器的數(shù)量C代替CPU中的寄存器工作 D擴大主存的容量（）20、計算機的存儲器采用分級存儲體系的目的是下面哪項。A便于讀寫數(shù)據(jù) B減小機箱的體積C便于系統(tǒng)升級 D解決存儲容量、價格與存取速度間的矛盾（）21、某SRAM芯片，其容量為1K×8位，加上電源端和接地端后，該芯片的引出線的最少數(shù)目下面哪項正確。A20 B24 C50 D30（）22、常用的虛擬存儲器由兩級存儲器組成，下面哪項說法正確。A主存輔存 B快存主存 C快存輔存 D通用寄存器主存（）23、在Cache的地址映射中，若主存中的任意一塊均可映射到Cache內(nèi)的任意一快的位置上，下面哪項

6、符合這種特點。A直接映射 B全相聯(lián)映射 C組相聯(lián)映射 D混合映射（）24、指令系統(tǒng)中采用不同尋址方式的目的主要是下面哪項。 A. 實現(xiàn)程序控制和快速查找存儲器地址 B. 縮短指令長度，擴大尋址空間，提高編程靈活性C. 可以直接訪問主存和外存D. 降低指令譯碼難度（）25、CPU組成中不包括下面哪項。A指令寄存器 B地址寄存器 C指令譯碼器 D地址譯碼器（）26、程序計數(shù)器PC在下面哪項部件中。A運算器 B存儲器 C控制器 DI/O接口（）27、CPU內(nèi)通用寄存器的位數(shù)取決于下面哪項。A存儲器容量 B機器字長 C指令的長度 DCPU的管腳數(shù)（）28、以硬件邏輯電路方式構(gòu)成的控制器又稱為下面哪個名

7、稱。A存儲邏輯型控制器 B組合邏輯型控制器 C微程序控制器 D運算器（）29、直接轉(zhuǎn)移指令的功能是將指令中的地址代碼送入下面哪個部件中。A累加器 B地址寄存器 CPC寄存器 D存儲器（）30、狀態(tài)寄存器用來存放下面哪些內(nèi)容。A算術(shù)運算結(jié)果 B算術(shù)、邏輯運算及測試指令的結(jié)果狀態(tài)C運算類型 D邏輯運算結(jié)果（）31、微程序放在下面哪個部件中。A指令寄存器 BRAM C內(nèi)存 D控制存儲器 （）32、微程序控制器中,機器指令與微指令的關(guān)系下面哪項說法正確。 A. 每一條機器指令由一條微指令執(zhí)行 B一段機器指令組成的程序可由一條微指令來執(zhí)行C. 每一條機器指令由一段用微指令編成的微程序來解釋執(zhí)行 D. 一

8、條微指令由若干條機器指令組成（）33、異步控制常作為下面哪項的主要控制方式。 A. 微型機的CPU控制中B. 單總線計算機結(jié)構(gòu)計算機中訪問主存和外部設(shè)備時 C組合邏輯的CPU控制中D. 微程序控制器中（）34、在顯示器的技術(shù)指標中，數(shù)據(jù)640×480，1024×768等表示下面哪項特征。A顯示器屏幕的大小 B顯示器顯示字符的最大行數(shù)和列數(shù)C顯示器的顏色指標 D顯示器的分辯率（）35、主機、外設(shè)不能并行工作的方式是下面哪項 。A中斷方式 B程序查詢方式 C通道方式 DDMA方式（）36、在I/O單獨（獨立）編址下，下面的說法哪項正確。A一個具體地址只能對應輸入輸出設(shè)備B一個具

9、體地址既可對應輸入輸出設(shè)備，也可對應內(nèi)存單元C一個具體地址只能對應內(nèi)存單元D只對應內(nèi)存單元或只對應I/O設(shè)備（）37、禁止中斷的功能可由下面哪項來完成。A中斷觸發(fā)器 B中斷禁止觸發(fā)器C中斷屏蔽觸發(fā)器 D中斷允許觸發(fā)器（）38、在微機系統(tǒng)中，主機與高速硬盤進行數(shù)據(jù)交換一般用下面哪種方式。A程序中斷控制 B程序直接控制 CDMA方式 D通道方式（）39、常用于大型計算機的控制方式是下面哪項。A程序中斷控制 B程序直接控制 C通道方式 DDMA方式（）40、有關(guān)中斷的論述不正確的是下面哪項。A可實現(xiàn)多道程序、分時操作、實時操作B對硬盤采用中斷可能引起數(shù)據(jù)丟失CCPU和I/O設(shè)備可并行工作，但設(shè)備間不

10、可并行工作D計算機的中斷源可來自主機，也可來自外設(shè)（）41、DMA方式數(shù)據(jù)的傳送是以下面哪項為單位進行的。A字節(jié) B字 C數(shù)據(jù)塊 D位（）42、DMA方式在哪兩個設(shè)備之間建立的直接數(shù)據(jù)通路。A主存與外設(shè) BCPU與外設(shè) C外設(shè)與外設(shè) DCPU與主存（）43、信息只用一條傳輸線，且采用脈沖傳輸?shù)姆绞绞窍旅婺姆N傳輸方式。A并行傳輸 B串行傳輸 C并串行傳輸 D分時傳輸（）44、在哪種總線結(jié)構(gòu)的計算機系統(tǒng)中，外設(shè)地址可以主存儲器單元統(tǒng)一編址。A三總線 B單總線 C雙總線 D以上三種都可以（）45、系統(tǒng)總線中地址線的功能，下面哪項說法正確。A用于選擇主存單元地址 B用于選擇進行信息傳輸?shù)脑O(shè)備C用于選擇

11、外存地址 D用于指定主存和I/O設(shè)備接口電路的地址（ ）46、有一個CRT的分辨率是1024×768像素，顏色數(shù)為256色，則刷新存儲器的容量是下面哪項。A768KB B512KB C256KB D2MB（ ）47、十進制數(shù)5的單精度浮點數(shù)IEEE754代碼是下面哪項。A01000000101000000000000000000000 B11000000101000000000000000000000 C01100000101000000000000000000000 D11000000101000000000000000000000（ ）48、在微機系統(tǒng)中，外設(shè)通過下面哪項與主板的

12、系統(tǒng)總線相連接。A適配器 B設(shè)備控制器 C計數(shù)器 D寄存器（ ）49、DMA是在哪兩個設(shè)備之間建立的直接數(shù)據(jù)通路。ACPU與外設(shè) B主存與外設(shè) C外設(shè)與外設(shè) DCPU與主存（ ）50、DMA數(shù)據(jù)的傳送是以下面哪項為單位進行的。A字節(jié) B字 C數(shù)據(jù)塊 D位二、填空題1、計算機的硬件包括 、 、 、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五部分。2、總線一般可分為三類，它們分別是 、 和 。3、將二進制數(shù)01100100轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)是 ，轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)是 ，轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)是 。4、在一個8位的機器系統(tǒng)中，補碼表示數(shù)的范圍從 到 。5、CPU能直接訪問 和 ，但不能訪問 和 。6、Cache的映射方式有 、 和 三種

13、。其中 方式，適度地兼顧了前兩者的優(yōu)點又盡量避免其缺點，比較理想。7、磁盤的尋址信息格式由驅(qū)動器號、 、 、扇區(qū)號四部分組成。8、目前的CPU包括 ， 和CACHE（一級）。9、在程序執(zhí)行過程中，控制器控制計算機的運行總是處于 、分析指令和 的循環(huán)之中。10、微程序入口地址是 根據(jù)指令的 產(chǎn)生的。11、微程序控制器的核心部件是 ，它一般用 構(gòu)成。12、微指令執(zhí)行時，產(chǎn)生后繼微地址的方法主要有 、 等。13、一條機器指令的執(zhí)行可與一段微指令構(gòu)成的 相對應，微指令可由一系列 組成。14、保存當前棧頂?shù)刂返募拇嫫鹘?。15、實現(xiàn)輸入輸出數(shù)據(jù)傳送方式分成三種： 、 和程序控制方式。16、計算機中各功能

14、部件是通過 連接的，它是各部件間進行信息傳輸?shù)墓餐贰?7、計算機中總線的兩個主要特征是 和 。18、計數(shù)制中使用的數(shù)據(jù)個數(shù)被稱為 。19、在用 表示的機器數(shù)中，零的編碼是唯一的。20、信息的數(shù)字化編碼是指 。21、一個定點數(shù)由 和 兩部分組成。根據(jù)小數(shù)點位置不同，定點數(shù)據(jù)有 和 兩種表示方法。22、移碼常用來表示浮點數(shù)的 部分，移碼和補碼比較，它們除 外，其他各位都 。23、碼距的定義是 。24、8421碼用二進制求和時，當和超過 時，需要做 修正。25、有二進制數(shù)D4D3D2D1，奇偶校驗值用P表示，則奇校驗為 ，偶校驗為 ，奇偶校驗只能檢測 ，無法檢測 。26、在浮點加減法運算中，當運

15、算結(jié)果的尾數(shù)的絕對值大于1時，需要對結(jié)果進行 ，其操作是 。27、閃速存儲器能提供高性能、低功耗、高可靠性以及 能力，為現(xiàn)有的 體系結(jié)構(gòu)帶來巨大變化，因此作為 用于便攜式電腦中。28、一個完整的磁盤存儲器由三部分組成，其中 又稱磁盤機或磁盤子系統(tǒng)，是獨立于主機的一個完整的設(shè)備， 是磁盤機與主機的接口部件， 用于保存信息。29、CPU中保存當前正在執(zhí)行的指令的寄存器為 ，保存下一條指令地址的寄存器為 。30、沿磁盤半徑方向單位長度上的磁道數(shù)稱為_ ，而磁道單位長度上能記錄的二進制代碼位數(shù)稱為_ _。三、簡答題1、試述浮點數(shù)規(guī)格化的目的和方法。2、簡述循環(huán)冗余碼（CRC）的糾錯原理。3、DRAM存

16、儲器為什么要刷新？有幾種刷新方式?4、CPU中有哪些主要寄存器？簡述這些寄存器的功能。5、中斷處理過程包括哪些操作步驟？6、DMA方式和程序中斷方式比較有什么不同？7、按照馮諾依曼原理，現(xiàn)代計算機應具備哪些功能？8、用二進制數(shù)表示一個四位十進制的整數(shù)最少需要幾位（不含符號位）。9、某機器字長16位，浮點表示時，其中含1位階符、5位階碼、1位尾符、9位尾數(shù)，請寫出它能表示的最大浮點數(shù)和最小浮點數(shù)。10、字符“F”的ASCII碼為46H，請寫出它的奇校驗碼和偶校驗碼（假定校驗位加在最高位）。11、試比較定點帶符號數(shù)在計算機內(nèi)的四種表示方法。12、在檢錯碼中，奇偶校驗法能否定位發(fā)生錯誤的信息位？是否

17、具有糾錯功能？13、簡述CPU的主要功能。14、一個較完善的指令系統(tǒng)應包括哪幾類？15、指令和數(shù)據(jù)均存放在內(nèi)存中，計算機如何從時間和空間上區(qū)分它們是指令還是數(shù)據(jù)。16、外圍設(shè)備的I/O控制方式分哪幾類？各具什么特點？17、請說明指令周期、機器周期、時鐘周期之間的關(guān)系。18、CPU響應中斷應具備哪些條件？19、比較水平微指令與垂直微指令的優(yōu)缺點。四、綜合應用題1、設(shè)有一個具有24位地址和8位字長的存儲器，求：（1）該存儲器能存儲多少字節(jié)的信息？（2）若存儲器由4M×1位的RAM芯片組成，需要多少片？（3）需要哪種譯碼器實現(xiàn)芯片選擇？2、下圖表示使用頁表的虛實地址轉(zhuǎn)換條件，頁表存放在相聯(lián)

18、存儲器中，其容量為8個存儲單元，求：頁號1230324該頁在主存中的起始地址33154200025380007701289600066000044000015051648800005500003070000（1）當CPU按虛擬地址1去訪問主存時，主存的實地碼是多少？（2）當CPU按虛擬地址2去訪問主存時，主存的實地碼是多少？（3）當CPU按虛擬地址3去訪問主存時，主存的實地碼是多少？3、某磁盤組有4個盤片，5個記錄面，每個記錄面的內(nèi)磁道直徑為22cm，外磁道直徑為33cm，最大位密度為1600b/cm，道密度為80道/cm，轉(zhuǎn)速7200轉(zhuǎn)速/分。 磁盤的總存儲容量（非格式化）？ 最大數(shù)據(jù)傳輸率

19、是多少？4、某磁盤存儲器的轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，共有4個記錄面，每毫米5道，每道記錄信息為12288B,最小磁道直徑為230mm,共有275道.問：(1)磁盤存儲器的存儲容量是多少？(2)最大位密度，最小位密度是多少？(3)磁盤數(shù)據(jù)傳輸率是多少？(4)平均等待時間是多少？5、有一個16K×16位的存儲器，由1K×4位的DRAM芯片構(gòu)成（芯片是64×64結(jié)構(gòu)）問： （1）共需要多少RAM芯片？ （2）畫出存儲體的組成框圖。 （3）采用異步刷新方式，如單元刷新間隔不超過ms，則刷新信號周期是多少？6、有一臺磁盤機，其平均尋道時間為30ms,平均旋轉(zhuǎn)等待時間為10ms,

20、數(shù)據(jù)傳輸率為500B/ms,磁盤機口存放著1000件，每件3000B的數(shù)據(jù)，現(xiàn)欲把一件件數(shù)據(jù)取走，更新后再放回原地，假設(shè)一次取出或?qū)懭胨钑r間為：平均尋道時間 + 平均等待時間 + 數(shù)據(jù)傳送時間，另外使用CPU更新信息所需的時間為4ms,并且更新時間因輸入輸出操作不相重疊，問：（1）更新磁盤上全部數(shù)據(jù)需多少時間？（2）若磁盤機旋轉(zhuǎn)速度和數(shù)據(jù)傳輸率都提高一倍，更新全部數(shù)據(jù)需多少時間？7、CPU執(zhí)行一段程序時，cache完成存取的次數(shù)為1900次，主存完成存取的次數(shù)為100次，已知cache存取周期為50ns，主存存取周期為250ns，問：（1）cache/主存系統(tǒng)的效率是多少；（2）平均訪問時間

21、是多少；8、某計算機系統(tǒng)的內(nèi)存由Cache和主存構(gòu)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(nèi)，CPU共訪問內(nèi)存4500次，其中340次訪問主存，求：（1）Cache的命中率是多少？（2）CPU訪問內(nèi)存的平均訪問時間是多少？（3）Cache-主存系統(tǒng)的效率是多少？9、已知cache/主存系統(tǒng)效率為85%，平均訪問時間為60 ns，cache比主存快4倍，求主存存儲器周期是多少？cache 命中率是多少？10、用異步方式傳送ASCII碼，數(shù)據(jù)格式為：數(shù)據(jù)位8位、奇校驗位1位、停止位1位。當波特率為4800b/s時，每個字符傳送的速率是多少？每個數(shù)據(jù)位的時

22、間長度是多少？數(shù)據(jù)位的傳送速率又是多少？11、假定某外設(shè)向CPU傳送信息最高頻率為40K次/秒，而相應中斷處理程序的執(zhí)行時間為40S，問該外設(shè)能否用中斷方式工作？12、在一個16位的總線中，若時鐘頻率為100MHz，總線數(shù)據(jù)周期為5個時鐘周期傳輸一個字。試計算總線的數(shù)據(jù)傳輸率。13、某總線在一個總線周期中并行傳送4個字節(jié)的數(shù)據(jù)，若一個總線周期等于一個時鐘周期，總線頻率為33MHz，問總線帶寬是多少？若一個總線周期中并行傳送64位數(shù)據(jù)，總線時鐘提高為66MHz，問總線帶寬是多少？分析影響帶寬的有哪些因素？14、在異步串行傳輸系統(tǒng)中，若每秒可傳輸20個數(shù)據(jù)幀，一個數(shù)據(jù)幀包含1個起始位、7個數(shù)據(jù)位、

23、一個奇校驗位和1個結(jié)束位。試計算其波特率和比特率。15、已知cache命中率0.98，主存比cache慢倍，已知主存存取周期為200ns，求cahce主存系統(tǒng)的效率和平均訪問時間。16、設(shè)有兩個十進制數(shù)：x= -0.875×21，y=0.625×22。（1） 將x，y的尾數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制補碼形式。（2） 設(shè)階碼2位，階符1位，數(shù)符1位，尾數(shù)3位。通過補碼運算規(guī)則求出z=x-y的二進制浮點規(guī)格化結(jié)果。17、設(shè)機器字長16位，主存容量128K字節(jié)，指令字長度16位或32位，共78條指令，設(shè)計計算機指令格式，要求有直接，立即數(shù)，相對，變址四種尋址方式。18、有一臺磁盤機，其平均尋道

24、時間為30ms,平均旋轉(zhuǎn)等待時間為10ms,數(shù)據(jù)傳輸率為500B/ms,磁盤機口存放著1000件，每件3000B的數(shù)據(jù)，現(xiàn)欲把一件件數(shù)據(jù)取走，更新后再放回原地，假設(shè)一次取出或?qū)懭胨钑r間為：平均尋道時間 + 平均等待時間 + 數(shù)據(jù)傳送時間，另外使用CPU更新信息所需的時間為4ms,并且更新時間因輸入輸出操作不相重疊，試問：（1）更新磁盤上全部數(shù)據(jù)需多少時間？（2）若磁盤機旋轉(zhuǎn)速度和數(shù)據(jù)傳輸率都提高一倍，更新全部數(shù)據(jù)需多少時間？19、現(xiàn)有一64K×2位的存儲器芯片，欲設(shè)計具有同樣存儲容量的存儲器,應如何安排地址線和數(shù)據(jù)線引腳的數(shù)目，使兩者之和最小。并說明有幾種解答。計算機組成原理 復習

25、題（參考答案）一、選擇題1-5：CCCCC 6-10：CCCCB 11-15：CDBAD 16-20：CABAD21-25：DABBD 26-30：CBBCB 31-35：DCBDB 36-40：BDCCC41-45：CABBD 46-50：AAABC二、填空題1、運算器,控制器,存儲器2、答：地址總線,數(shù)據(jù)總線,控制總線3、答：100,144,644、答：-128,1275、答：主存、CACHE、外存、I/O設(shè)備。6、答：直接映象、全相聯(lián)映象、組相聯(lián)映象，組相聯(lián)映象。7、答：柱面號（磁道號）、盤面號（磁頭號）、扇區(qū)號。8、答：運算器，控制器。9、答：取指令，執(zhí)行指令10、答：譯碼器，操作碼。

26、11、答：控制存儲器，只讀存儲器。12、答：計數(shù)器方式，斷定方式。13、答：微程序，微命令。14、答：棧頂指針SP。15、答：DMA方式、通道方式。16、答：總線。17、答：分時 共享18、答：基。19、答：補碼。20、答：是指用“0”或“1”的二進制編碼，并選用一定的組合規(guī)則來表示信息。21、答：符號位，數(shù)值域，純小數(shù)，純整數(shù)（順序可變）。22、答：階碼，符號位，相同。23、答：編碼系統(tǒng)中任兩個合法碼之間的最少二進制位數(shù)的差異。24、答：9，加6調(diào)整。25、答：PD4D3D2D1 ， PD4D3D2D1 ，奇數(shù)個錯，偶數(shù)個錯。26、答：向右規(guī)格化，尾數(shù)右移一位，右邊補一個0，階碼減1，直到尾

27、數(shù)絕對值0.5。27、答：瞬時啟動、存儲器、固態(tài)盤。28、答：驅(qū)動器、控制器、盤片。29、答：指令寄存器IR，程序計數(shù)器PC。30、答：道密度，位密度（線密度）三、簡答題1、答：浮點的規(guī)格化是為了使浮點數(shù)尾數(shù)的最高數(shù)值位為有效數(shù)位。當尾數(shù)用補碼表示時，若符號位與小數(shù)點后的第一位不相等，則被定義為已規(guī)格化的數(shù)，否則便是非規(guī)格化數(shù)。通過規(guī)格化，可以保證運算數(shù)據(jù)的精度。通常，采用向左規(guī)格化（簡稱左規(guī)），即尾數(shù)每左移一位，階碼減1，直至規(guī)格化完成。2、答：CRC碼是一種糾錯能力較強的校驗碼。在進行校驗時，先將被檢數(shù)據(jù)碼的多項式用生成多項式G（X）來除，若余數(shù)為0，說明數(shù)據(jù)正確；若余數(shù)不為0，則說明被檢

28、數(shù)據(jù)有錯。只要正確選擇多項式G（X），余數(shù)與CRC碼出錯位位置的對應關(guān)系是一定的，由此可以用余數(shù)作為判斷出錯位置的依據(jù)而糾正出錯的數(shù)據(jù)位。3、答：DRAM存儲元是通過柵極電容存儲電荷來暫存信息。由于存儲的信息電荷終究是有泄漏的，電荷數(shù)又不能像SRAM存儲元那樣由電源經(jīng)負載管來補充，時間一長，信息就會丟失。為此必須設(shè)法由外界按一定規(guī)律給柵極充電，按需要補給柵極電容的信息電荷，此過程叫“刷新”。4、答：CPU有以下寄存器：（1）指令寄存器（IR）：用來保存當前正在執(zhí)行的一條指令。（2）程序計數(shù)器（PC）：用來確定下一條指令的地址。（3）地址寄存器（AR）：用來保存當前CPU所訪問的內(nèi)存單元的地址。

29、（4）緩沖寄存器（DR）：作為CPU和內(nèi)存、外部設(shè)備之間信息傳送的中轉(zhuǎn)站；補償CPU和內(nèi)存、外圍設(shè)備之間在操作速度上的差別；在單累加器結(jié)構(gòu)的運算器中，緩沖寄存器還可兼作為操作數(shù)寄存器。（5）通用寄存器（AC）：當運算器的算術(shù)邏輯單元（ALU）執(zhí)行全部算術(shù)和邏輯運算時，為ALU提供一個工作區(qū)。（6）狀態(tài)條件寄存器：保存由算術(shù)指令和邏輯指令運行或測試的結(jié)果建立的各種條件碼內(nèi)容。除此之外，還保存中斷和系統(tǒng)工作狀態(tài)等信息，以便使CPU和系統(tǒng)能及時了解機器運行狀態(tài)和程序運行狀態(tài)。5、答：中斷處理過程如下：(1)設(shè)備提出中斷請求(2)當一條指令執(zhí)行結(jié)束時CPU響應中斷(3)CPU設(shè)置“中斷屏蔽”標志，不再

30、響應其它中斷請求(4)保存程序斷點（PC）(5)硬件識別中斷源（轉(zhuǎn)移到中斷服務子程序入口地址）(6)用軟件方法保存CPU現(xiàn)場(7)為設(shè)備服務(8)恢復CPU現(xiàn)場(9)“中斷屏蔽”標志復位，以便接收其它設(shè)備中斷請求(10)返回主程序6、答：（1）程序中斷方式靠程序傳送，DMA方式靠硬件傳送。（2）程序中斷方式是在一條指令執(zhí)行結(jié)束時響應，DMA方式可在指令周期內(nèi)的任一存取周期結(jié)束時響應。（3）程序中斷方式有處理異常事件的能力，DMA方式主要用于大批數(shù)據(jù)的傳送。（4）程序中斷方式需保護現(xiàn)場，DMA方式不中斷現(xiàn)行程序，無需保護現(xiàn)場。（5）DMA的優(yōu)先級比程序中斷高。7、答：按照馮諾依曼原理，現(xiàn)代計算機

31、應具備以下5個功能： 輸入輸出功能：能把原始數(shù)據(jù)和解題步驟及中間結(jié)果接收下來（輸入），把計算結(jié)果與計算過程中出現(xiàn)的情況告訴（輸出）給用戶。 記憶功能：應能“記住”原始數(shù)據(jù)、解題步驟及中間結(jié)果。 計算功能：應能進行一些最基本的運算。這些基本運算能組成人們所需要的復雜運算。 判斷功能：計算機在進行一步操作后，應能從預先無法確定的幾種方案中選擇一種操作方案。 自我控制功能：計算機應能保證程序執(zhí)行的正確性和各部件間的協(xié)調(diào)性。8、答：2X104，N4×1/214位。9、答：最大浮點數(shù)2+21×（12-9）最小浮點數(shù)2+31×（12-9）。10、答：字符“F”的ASCII碼為

32、46H，奇校驗碼為10110110（B6H），偶校驗碼為00110110（36H）。11、答：帶符號數(shù)在計算機內(nèi)部的表示方法有原碼、反碼、補碼和移碼。原碼表示方法簡單易懂，實現(xiàn)乘、除運算簡單，但用它實現(xiàn)加、減運算比較復雜。補碼的特點是加、減法運算規(guī)則簡單，正負數(shù)的處理方法一致。反碼通常只用來計算補碼，由于用反碼運算不方便，在計算機中沒得到實際應用。移碼由于保持了數(shù)據(jù)原有的大小順序，便于進行比較操作，常用于浮點數(shù)中的階碼，使用比較方便。12、答： 在檢錯碼中，奇偶校驗法不能定位發(fā)生錯誤的信息位。 奇偶校驗沒有糾錯能力。13、答：CPU主要有以下四方面的功能：（1）指令控制：程序的順序控制，稱為指

33、令控制。（2）操作控制：CPU管理并產(chǎn)生由內(nèi)存取出的每條指令的操作信號，把各種操作信號送往相應部件，從而控制這些部件按指令的要求進行動作。（3）時間控制：對各種操作實施時間上的控制，稱為時間控制。（4）數(shù)據(jù)加工：對數(shù)據(jù)進行算術(shù)運算和邏輯運算處理，完成數(shù)據(jù)的加工處理。14、答：包括：數(shù)據(jù)傳送指令、算術(shù)運算指令、邏輯運算指令、程序控制指令、輸入輸出指令、堆棧指令、字符串指令、特權(quán)指令等。15、答：時間上講，取指令事件發(fā)生在“取指周期”，取數(shù)據(jù)事件發(fā)生在“執(zhí)行周期”。從空間上講，從內(nèi)存讀出的指令流流向控制器（指令寄存器）。從內(nèi)存讀出的數(shù)據(jù)流流向運算器（通用寄存器）16、答：外圍設(shè)備的I/O控制方式分

34、類及特點：（1）程序查詢方式：CPU的操作和外圍設(shè)備的操作能夠同步，而且硬件結(jié)構(gòu)比較簡單（2）程序中斷方式：一般適用于隨機出現(xiàn)的服務，且一旦提出要求應立即進行，節(jié)省了CPU的時間，但硬件結(jié)構(gòu)相對復雜一些。（3）直接內(nèi)存訪問（DMA）方式：數(shù)據(jù)傳輸速度很高，傳輸速率僅受內(nèi)存訪問時間的限制。需更多硬件，適用于內(nèi)存和高速外設(shè)之間大批交換數(shù)據(jù)的場合。（4）通道方式：可以實現(xiàn)對外設(shè)的統(tǒng)一管理和外設(shè)與內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)傳送，大大提高了CPU的工作效率。（5）外圍處理機方式：通道方式的進一步發(fā)展，基本上獨立于主機工作，結(jié)果更接近一般處理機。17、答：指令周期是完成一條指令所需的時間。包括取指令、分析指令和執(zhí)行指

35、令所需的全部時間。機器周期也稱為CPU周期，是指被確定為指令執(zhí)行過程中的歸一化基準時間，通常等于取指時間（或訪存時間）。時鐘周期是時鐘頻率的倒數(shù)，也可稱為節(jié)拍脈沖或T周期，是處理操作的最基本單位。一個指令周期由若干個機器周期組成，每個機器周期又由若干個時鐘周期組成。18、(1)在CPU內(nèi)部設(shè)置的中斷屏蔽觸發(fā)器必須是開放的。(2)外設(shè)有中斷請求時，中斷請求觸發(fā)器必須處于“1”狀態(tài)，保持中斷請求信號。(3)外設(shè)（接口）中斷允許觸發(fā)器必須為“1”，這樣才能把外設(shè)中斷請求送至CPU。(4)當上述三個條件具備時，CPU在現(xiàn)行指令結(jié)束的最后一個狀態(tài)周期響應中斷。19、（1）水平型微指令并行操作能力強、效率

36、高、靈活性強，垂直型微指令則較差。（2）水平型微指令執(zhí)行一條指令的時間短，垂直型微指令執(zhí)行時間長。（3）由水平型微指令解釋指令的微程序，具有微指令字比較長，但微程序短的特點，而垂直型微指令正好相反。（4）水平型微指令用戶難以掌握，而垂直型微指令與指令比較相似，相對來說比較容易掌握四、綜合應用題1、解： 存儲單元數(shù)為22416M16777216，故能存儲16M字節(jié)的信息。 由于存儲容量為16MB（8位字長），每4M字節(jié)需要4片（位并聯(lián)方式），故需芯片數(shù)為16/4×832片。 若用32片組成一個16M（8位字長），地址總線的低22位可直接連到芯片的A0-A21管腳，而地址總線的高2位（A

37、22，A23）需要通過2：4線譯碼器進行芯片選擇。存儲器組成方案為位并聯(lián)和地址串聯(lián)相結(jié)合的方式。2、解： 用虛擬地址為1的頁號15作為頁表檢索項，查得頁號為15的頁在主存中的起始地址為80000，故將80000與虛擬地址中的頁內(nèi)地址碼0324相加，求得主存實地址碼為80324。 同理，主存實地址碼96000012896128。 虛擬地址為3的頁號為48，查頁表時，發(fā)現(xiàn)此頁面沒在頁表中，此時操作系統(tǒng)暫停用戶作業(yè)程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)去查頁表程序。如該頁面在主存中，則將該頁號及該頁在主存中的起始地址寫入主存；如該頁面不在主存中，則操作系統(tǒng)要將該頁面從外存調(diào)入主存，然后將頁號及其主存中的起始地址寫入頁表。3

38、、解： 總?cè)萘棵棵嫒萘?#215;記錄面數(shù)每面容量某一磁道容量×磁道數(shù)某磁道容量磁道長×本道位密度所以，最內(nèi)圈磁道的容量1600×22×3.14110528字節(jié)/道磁道數(shù)存儲器域長×道密度（3322）/2×80253616000字節(jié) 最大數(shù)據(jù)傳輸率轉(zhuǎn)速×某磁道容量7200/60×11052813263360字節(jié)/秒4、解：（1）每道記錄信息容量 = 12288字節(jié) 每個記錄面信息容量 = 275×12288字節(jié) 共有4個記錄面，所以磁盤存儲器總?cè)萘繛?4×275×12288字節(jié) = 1

39、3516800字節(jié) （2）最高位密度D1按最小磁道半徑R1計算（R1 = 115mm）: D1 = 12288字節(jié)/2R1= 17字節(jié)/mm 最低位密度D2按最大磁道半徑R2計算 R2 = R1 + (275/5) = 115 + 55 = 170mm D2 = 12288字節(jié)/2R2 = 11.5字節(jié)/mm （3）磁盤數(shù)據(jù)傳輸率 r = 3000/60 = 50周/秒 N = 12288字節(jié)（每道信息容量）C = r×N = 50×12288 = 614400字節(jié)/秒 （4）平均等待時間 = 1/2r = 1/2×50 = 1/100秒 = 10毫秒5、解：（1

40、）存儲器的總?cè)萘繛?6K×16位=256K位，所以用RAM芯片為4K位，故芯片總數(shù)為 256K位/4K位 = 64片。 （2）由于存儲單元數(shù)為16K，故地址長度為14位（設(shè)A13A0）。芯片單元數(shù)為1K則占用地址長度為10位（A9A0）。每一組16位（4片），共16組，組與組間譯碼采用 4：16譯碼。組成框圖如圖所示。 A9A0CS15 CS1 CS0 CS15 CS2 CS1 CS01K×4 1K×4 1K×4 4:16譯碼器 4 4 4 A13 A12 A11 A10D15-D0 (3) 采用異步刷方式，在2ms時間內(nèi)分散地把芯片64行刷新一遍，故刷

41、新信號的時間間隔為2ms/64 = 31.25s，即可取刷新信號周期為30s6、解：(1)磁盤上總數(shù)據(jù)量=1000×3000 B = 3000000 B 讀出全部數(shù)據(jù)所需的時間為3000000 B/ (500B/ ms)=6000ms 重新寫入全部數(shù)據(jù)所需的時間=6000ms 更新磁盤上全部數(shù)據(jù)所需的時間為 2×(平均找道時間+平均找道時間+平均數(shù)據(jù)傳送時間)+CPU更新信息時間 =2×(30+10+6000)ms+4ms=12084ms (2)磁盤機旋轉(zhuǎn)速度提高一倍后，平均等待時間為5 ms，數(shù)據(jù)傳輸速率提高一倍后，數(shù)據(jù)傳送時間變?yōu)椋?000000B /(100

42、0B/ms) =3000ms7、解：（1）命中率H = Nc / (Nc + Nm) = 1900 / (1900 + 100) = 0.95 主存慢于cache的倍率r = tm / tc = 250ns / 50ns = 5 訪問效率e = 1 / r+(1-r)H = 1 / 5+(1-5)×0.95 = 83.3% （2）平均訪問時間ta = tc / e = 50ns / 0.833 = 60 ns8、解： 命中率H（4500340）/ 45000.92。 CPU訪存的平均時間T0.92×45(10.92)×20057.4ns cache-主存系統(tǒng)的效率

43、e45/57.4=789、解：因為 Ta=Tc/e 所以 Tc=Ta×e =60×0.85=510ns (cache存取周期) r=4, Tm=Tc×r =510×4 =204ns (主存存取周期) 因為 e =1/r+(1-r)H 所以H= 2 .4/2.55 = 0.9410、解：每個字符包含10位，因此字符傳送速率為：4800÷10480字符/s每個數(shù)據(jù)位長度T1/48000.208ms數(shù)據(jù)位傳輸速率為8×4803840位/秒。11、解：外設(shè)傳送一個數(shù)據(jù)的時間1/40×25S，所以請求中斷的周期為25S，而相應中斷處理程序的執(zhí)行時間為40S，這樣會丟失數(shù)據(jù)，故不能采用中斷方式。12、解：時鐘頻率為100MHz，所以5個時鐘周期5×100s0.05s數(shù)據(jù)傳輸率16bit/0.05s40×106字節(jié)/秒13、解：設(shè)帶寬用Dr表示，總線時鐘周期用T1/f 表示，一個總線周期傳送的數(shù)據(jù)量用D表示，根據(jù)定義可得DrD/TD×f4B×33×106/S132MB/S因為64位8B，所以DrD/TD×f8B×66×106/S52