計算機組成原理復習練習題

1、第一章一、選擇題：1 存儲單元是指_。A 存放一個二進制信息位的存貯元B 存放一個機器字的所有存貯元集合C 存放一個字節(jié)的所有存貯元集合D 存放兩個字節(jié)的所有存貯元集合；2. 六七十年代，在美國的_州，出現了一個地名叫硅谷。該地主要工業(yè)是_它也是_的發(fā)源地。A 馬薩諸塞 ，硅礦產地，通用計算機B 加利福尼亞，微電子工業(yè)，通用計算機C 加利福尼亞，硅生產基地，小型計算機和微處理機D 加利福尼亞，微電子工業(yè)，微處理機3. 對計算機的軟、硬件資源進行管理的是_。A 操作系統(tǒng) B 數據庫管理系統(tǒng)C 語言處理系統(tǒng) D 用戶程序 二、填空題：1存儲._并按._順序執(zhí)行，這是._型計算機的工作原理。2. 一

2、般來講，取指周期中從內存讀出的信息流是_；在執(zhí)行周期中從內存讀出的信息流是_。3計算機軟件一般分為兩大類：一類為_，另一類為_。答案：一、1. B 2. D 3. A二、1. 程序 地址 馮·諾依曼2指令流 數據流3系統(tǒng)程序 應用程序第二章一、選擇題1. 某機字長32位，其中1位符號位，31位表示尾數。若用定點小數表示，則最大正小數為_。A +（1 - ） B +（1 - ） C D 2. 算術 / 邏輯運算單元74181ALU可完成_。A 16種算術運算功能B 16種邏輯運算功能C 16種算術運算功能和16種邏輯運算功能D 4位乘法運算和除法運算功能3. 若浮點數用補碼表示，則判斷

3、運算結果是否為規(guī)格化數的方法是_。A 階符與數符相同為規(guī)格化數B 階符與數符相異為規(guī)格化數C 數符與尾數小數點后第一位數字相異為規(guī)格化數D 數符與尾數小數點后第一位數字相同為規(guī)格化數4. 定點16位字長的字，采用2的補碼形式表示時,一個字所能表示的整數范圍是_。A - +（-1） B -（ -1）+（ -1） C -（ + 1）+ D -+ 二、填空題：1移碼表示法主要用于表示._數的階碼E，以利于比較兩個._的大小和._操作。2. 為了運算器的_，采用了_進位，_乘除法流水線等并行措施。3. （26）16（63）16（135）8 的值為_。答案：一、1. B 2. C 3. C 4. A二、

4、1浮點 指數 對階2. 高速性 先行 陣列3. （58）10第三章例1 設有32片256K×1位的SRAM芯片。（1） 采用位擴展方法可構成多大容量的存儲器？（2） 如果采用32位的字編址方式，該存儲器需要多少地址線？（3） 畫出該存儲器與CPU連接的結構圖，設CPU的接口信號有地址信號、數據信號 和控制信號MREQ#、R/W#。例2 設有若干片256K×8位的SRAM芯片. (1) 采用字擴展方法構成2048KB的存儲器需要多少片SRAM芯片？ (2) 該存儲器需要多少地址線？ (3) 畫出該存儲器與CPU連接的結構圖，設CPU的接口信號有地址信號、數據信號和控制信號MR

5、EQ#、R/W#。例3 設有若干片256K×8位的SRAM芯片，請構成2048K×32位的存儲器。（1） 需要多少片RAM芯片？（2） 該存儲器需要多少地址線？（3） 畫出該存儲器與CPU連接的結構圖，設CPU的接口信號有地址信號、數據信號和控制信號MREQ#、R/W#。答案：1、解：（1）32片256K×1位的SRAM芯片可構成256K×32位的存儲器。（2）如果采用32位的字編址方式，則需要18條地址線，因為218=256K。（3）用MREQ#作為芯片選擇信號，R/W#作為讀寫控制信號，該存儲器與CPU連接的結構圖如圖， 因為存儲容量為256K

6、15;32=1024KB，所以CPU訪存最高地址位為A19（由A0、A1選擇各字節(jié)） 注：在做這類題目時，要注意在圖中標上各個信號的名稱。2、解：(1) 該存儲器需要2048K/256K = 8片SRAM芯片； (2) 需要21條地址線，因為221=2048K，其中高3位用于芯片選擇，低18位作為每個存儲器芯片的地址輸入。(3) 用MREQ#作為譯碼器芯片的輸出許可信號，譯碼器的輸出作為存儲器芯片的選擇信號， R/W#作為讀寫控制信號。CPU訪存的地址為A20-A0。該存儲器與CPU連接的結構圖如下。 (4) 譯碼器的輸出信號邏輯表達式為： 3、解：（1）采用字位擴展的方法。該存儲器需要（20

7、48K / 256K）×（32 / 8） = 32片SRAM芯片， 其中每4片構成一個字的存儲器芯片組（位擴展），8組芯片進行字擴展。（2）采用字尋址方式，需要21條地址線，其中高3位用于芯片選擇，低18位作為每個存儲器芯片的地址輸入。（3）因為存儲器容量為2048K×32=223KB，所以CPU訪存的字地址為A22-A2。用MREQ#作為譯碼器芯片的輸出許可信號，譯碼器的輸出作為存儲器芯片的選擇信號，R/W#作為讀寫控制信號，該存儲器與CPU連接的結構圖如下。4、常用的替換算法為：1 不經常使用（LFU）算法：· 方法：每行設置一個計數器：每訪問一次加"

8、;1"；替換后清"0"。需替換時，比較各計數器值，將最小值的行換出。· 特點：這種算法將計數周期限定在對這些特定行兩次替換之間的時間間隔內，因 而不能嚴格反映近期訪問情況。2. 近期最少使用（LRU）算法：· 方法：每行設置一個計數器，每命中一次清"0"，其它計數器加"1"。需替換時，比較各計數器值，將最大值的行換出。· 特點：合理，符合程序訪問的局部性理論。是目前使用較多的一種策略，能夠有效的提高命中率。· 例： 在全相聯(lián)方式下，訪問存儲器地址序列為2、11、2、9、7、6、4、3時

9、，采用LRU方式時，Cache內容變化情況（見圖10） 5、1有一個具有20位地址和32位字長的存儲器，問：（1） 該存儲器能存儲多少個字節(jié)的信息？（2） 如果存儲器由512K×8位SRAM芯片組成，需要多少芯片？（3） 需要多少位地址作芯片選擇？解：（1） 220= 1M， 該存儲器能存儲的信息為：1M×32/8=4MB（2）（1000/512）×（32/8）= 8（片）（3） 需要1位地址作為芯片選擇。2. 已知某64位機主存采用半導體存儲器，其地址碼為26位，若使用256K×16位的DRAM芯片組成該機所允許的最大主存空間，并選用模塊板結構形式，問

10、：（1） 每個模塊板為1024K×64位，共需幾個模塊板？（2） 個模塊板內共有多少DRAM芯片?（3）主存共需多少DRAM芯片? CPU如何選擇各模塊板？解：(1).共需模塊板數為m：m=÷=64 (塊)(2). 每個模塊板內有DRAM芯片數為n:n=(/) ×(64/16)=16 (片)(3) 主存共需DRAM芯片為：16×64=1024 (片)每個模塊板有16片DRAM芯片，容量為1024K×64位，需20根地址線(A19A0)完成模塊板內存儲單元尋址。一共有64塊模塊板，采用6根高位地址線(A25A20)，通過6：64譯碼器譯碼產生片選

11、信號對各模塊板進行選擇。3. 主存容量為4MB，虛存容量為1GB，則虛存地址和物理地址各為多少位？如頁面大小為4KB，則頁表長度是多少？解：已知主存容量為4MB，虛存容量為1GB 4M 物理地址為22位又 1G 虛擬地址為30位頁表長度為 1GB÷4KB230÷212=218=256K4假設主存只有a,b,c三個頁框，組成a進c出的FIFO隊列，進程訪問頁面的序列是0,1,2.4,2,3,0,2,1.3,2號。用列表法求采用LRU替換策略時的命中率。解：命中率為5從下列有關存儲器的描述中，選擇出正確的答案：A 多體交叉存儲主要解決擴充容量問題；B 訪問存儲器的請求是由CPU

12、發(fā)出的；（由邏輯電路）C Cache與主存統(tǒng)一編址，即主存空間的某一部分屬于Cache;D Cache的功能全由硬件實現。解： D6從下列有關存儲器的描述中，選擇出正確的答案：A在虛擬存儲器中，外存和主存一相同的方式工作，因此允許程序員用比主存空間大得 多的外存空間編程；B在虛擬存儲器中，邏輯地址轉換成物理地址是由硬件實現的，僅在頁面失效時才由操 作系統(tǒng)將被訪問頁面從外存調到內存，必要時還要先把被淘汰的頁面內容寫入外存；C存儲保護的目的是：在多用戶環(huán)境中，既要防止一個用戶程序出錯而破壞系統(tǒng)軟件或 其他用戶程序，又要防止一個用戶訪問不是分配給他的主存區(qū)，以達到數據安全和保 密的要求。解：C一、選

13、擇題：1計算機系統(tǒng)中的存貯器系統(tǒng)是指_。A RAM存貯器B ROM存貯器C 主存貯器D 主存貯器和外存貯器2 相聯(lián)存貯器是按_進行尋址的存貯器。A 地址方式 B 堆棧方式 C 內容指定方式 D 地址方式與堆棧方式3. 某SRAM芯片，存儲容量為64K×16位，該芯片的地址線和數據線數目為_。A 64，16 B 16，64 C 64，8 D 16，16 。4. 交叉存貯器實質上是一種_存貯器，它能_執(zhí)行_獨立的讀寫操作。A 模塊式，并行，多個 B 模塊式串行，多個C 整體式，并行，一個 D 整體式，串行，多個二、填空題：1閃速存儲器能提供高性能、低功耗、高可靠性及._能力，為現有的._

14、體系結構帶 來巨大變化，因此作為._用于便攜式電腦中。2. 相聯(lián)存儲器不按地址而是按. _訪問的存儲器，在cache中用來存放. _，在虛擬 存儲器中用來存放. _。答案：一、1. D 2. C 3. D 4. A二、1瞬時啟動 存儲器 固態(tài)盤2. 內容 行地址表 頁表和快表第四章1ASCll碼是7位，如果設計主存單元字長為32位，指令字長為12位，是否合理？為什么？解：指令字長設計為12位不是很合理。主存單元字長為32位，一個存儲單元可存放4個ASCII碼，余下4位可作為ASCII碼的校驗位（每個ASCII碼帶一位校驗位），這樣設計還是合理的。但是，設計指令字長為12 位就不合理了，12位的

15、指令碼存放在字長32位的主存單元中，造成19位不能用而浪費了存儲空間。2.假設某計算機指令長度為20位，具有雙操作數、單操作數、無操作數三類指令形式，每個操作數地址規(guī)定用6位表示。問：若操作碼字段固定為8位，現已設計出m條雙操作數指令，n條無操作數指令，在此情況下，這臺計算機最多可以設計出多少條單操作數指令？解：這臺計算機最多可以設計出256-m-n條單操作數指令14. 從以下有關RISC的描述中，選擇正確答案。A.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。B.為了實現兼容，新設計的RISC，是從原來CISC系統(tǒng)的指令系統(tǒng)中挑選一部分實現的。CRISC的主要目標是減少指

16、令數，提高指令執(zhí)行效率。DRISC設有乘、除法指令和浮點運算指令。 解： C15. 根據操作數所在位置，指出其尋址方式（填空）：（1）操作數在寄存器中，為（A）尋址方式。（2）操作數地址在寄存器，為（B）尋址方式。（3）操作數在指令中，為（C）尋址方式。（4）操作數地址（主存）在指令中，為（D）尋址方式（5）操作數的地址，為某一寄存器內容與位移量之和可以是（E，F，G）尋址方式。解：A：寄存器直接； B： 寄存器間接； C：立即；D： 直接； E：相對； F：基值；G：變址一、選擇題：1變址尋址方式中，操作數的有效地址等于_。A 基值寄存器內容加上形式地址（位移量）B 堆棧指示器內容加上形式地

17、址（位移量）C 變址寄存器內容加上形式地址（位移量）D 程序記數器內容加上形式地址（位移量）2. 用某個寄存器中操作數的尋址方式稱為_尋址。A 直接 B 間接 C 寄存器直接 D 寄存器間接3堆棧尋址方式中，設A為累加器，SP為堆棧指示器，MSP為SP所指示的棧頂單元，如果進棧的操 作是：(A)àMSP, (SP)-1àSP, 那么出棧的操作應為： A (MSP)A, (SP)+1SPB (SP)+1SP, (MSP)AC (SP)-1SP, (MSP)AD (MSP)A, (SP)-1SP二、填空題：1尋址方式按操作數的._位置不同，多使用._和._型,前者比后者執(zhí)行速度

18、快。2. 一個較完善的指令系統(tǒng)應包含. _類指令，. _類指令，. _類指令，程序控制類指令，I/O類指令，字符串類指令，系統(tǒng)控制類指令。答案：一、1. C 2. C 3. B二、1物理 RR RS2. 數據傳送 算術運算 邏輯運算第五章1請在括號內填入適當答案。在CPU中：(1) 保存當前正在執(zhí)行的指令的寄存器是（指令寄存器IR）；(2) 保存當前正要執(zhí)行的指令地址的寄存器是(程序計數器PC)；(3) 算術邏輯運算結果通常放在（通用寄存器 ）和（數據緩沖寄存器DR ）。一、選擇題：1以下敘述中正確描述的句子是：_。A 同一個CPU周期中，可以并行執(zhí)行的微操作叫相容性微操作B 同一個CPU周期

19、中，不可以并行執(zhí)行的微操作叫相容性微操作C 同一個CPU周期中，可以并行執(zhí)行的微操作叫相斥性微操作D 同一個CPU周期中，不可以并行執(zhí)行的微操作叫相斥性微操作2. 流水CPU 是由一系列叫做"段"的處理線路所組成，和具有m個并行部件的CPU相比，一個m段流水CPU_。A 具備同等水平的吞吐能力 B 不具備同等水平的吞吐能力C 吞吐能力大于前者的吞吐能力 D 吞吐能力小于前者的吞吐能力3. 存放微程序的控制存儲器稱為_。A 高速緩沖存儲器 B 控制存儲器C. 虛擬存儲器 D主存儲器4. 一般機器周期的時間是根據_來規(guī)定的。A 主存中讀取一個指令字的最短時間B 主存中讀取一個數

20、據字的最長時間 C 主存中寫入一個數據字的平均時間D 主存中讀取一個數據字的平均時間二、填空題：1微程序設計技術是利用._方法設計._的一門技術。具有規(guī)整性、可維護性、_等一系列優(yōu)點。2. 硬布線器的設計方法是：先畫出_流程圖，再利用_寫出綜合邏輯表達式，然后用_等器件實現。答案：一、1. A D 2. A 3. B 4. A二、1.軟件 操作控制 靈活性2.指令周期 布爾代數 門電路和觸發(fā)器第六章3. 用異步通信方式傳送字符"A"和"8"，數據有7位，偶校驗1 位。起始位1位,停止位l位，請分別畫出波形圖。解： 字符A的ASCII碼為 41H=1000

21、001B； 字符8的ASCII碼為 38H=0111000B； 串行傳送波形圖為：注： B：起始位 C：校驗位 S：停止位 8同步通信之所以比異步通信具有較高的傳輸頻率,是因為同步通信_。A.不需要應答信號；B.總線長度較短；C.用一個公共時鐘信號進行同步；D.各部件存取時間比較接近。解： C9. 在集中式總線仲裁中，_方式響應時間最快，_方式對_最敏感。A.菊花鏈方式 B.獨立請求方式 C.電路故障 D.計數器定時查詢方式解： B A C10. 采月串行接口進行7位ASCII碼傳送，帶有1位奇校驗位，l位起始位和1位停止位,當傳輸率為9600波特時，字符傳送速率為_。A.960 B.873.

22、 C.1372 D.480解： A11系統(tǒng)總線中地址線的功能是_。A 選擇主存單元地址 B 選擇進行信息傳輸的設備C 選擇外存地址D 指定主存和I/O設備接口電路的地址解： D12系統(tǒng)總線中控制器的功能是_。A 提供主存、I/O接口設備的控制信號和響應信號B 提供數據信息C 提供時序信號D 提供主存、I/O接口設備的響應信號解： D14. PCI是一個與處理器無關的_，它采用_時序協(xié)議和_式仲裁策略，并具有_能力。A.集中 B.自動配置 C.同步 D.高速外圍總線解：D C A B15. PCI總線的基本傳輸機制是_傳送。利用_可以實現總線間的_傳送，使所有的存取都按CPU的需要出現在總線上。

23、PCI允許_總線_工作。A.橋 B.猝發(fā)式 C.并行 D.多條 E. 猝發(fā)式 解： B A C D E一、選擇題：1計算機使用總線結構的主要優(yōu)點是便于實現積木化，同時_。A 減少了信息傳輸量B 提高了信息傳輸的速度C 減少了信息傳輸線的條數D 加重了CPU的工作量2. 描述PCI總線中基本概念不正確的句子是_。A HOST 總線不僅連接主存，還可以連接多個CPUB PCI 總線體系中有三種橋，它們都是PCI 設備C 以橋連接實現的PCI總線結構不允許許多條總線并行工作D 橋的作用可使所有的存取都按CPU 的需要出現在總線上3三種集中式總線控制中，_方式對電路故障最敏感。A 計數器定時查詢 B

24、鏈式查詢C 獨立查詢 D 計數器定時查詢和鏈式查詢4. 采用串行接口進行7位ASCII碼傳送，停止位為一位并帶一位奇校驗位，當波特率為9600時， 字符傳送速率為_。A 960字符/s B 873字符/s C 1371字符/s D 480字符/s二、填空題：1 衡量總線性能的重要指標是._，它定義為總線本身所能達到的最高._。PCI總線的帶寬可達._。2. 當代流行的標準總線內部結構包含_總線，_總線，_總線，以及公用總線。答案：一、1. C 2. C 3. B 4. A二、1總線帶寬 傳輸速率 264MB / S2. 數據傳送 仲裁 中斷和同步第七章1. 計算機的外圍設備是指（ ）A輸入/輸

25、出設備 B. 外存儲器C. 輸入/輸出設備及外存儲器 D. 除了CPU和內存以外的其他設備解： D2打印機根據印字方式可以分為（ ）和（ ）兩大類，在（ ）類打印機中，只有（ ）型打印機能打印漢字，請從下面答案中選擇填空。A 針型打印機 B. 活字型打印機C. 擊打式 D. 非擊打式解：C D C A8某磁盤存貯器轉速為3000轉 / 分，共有4個記錄面，每毫米5道，每道記錄信息為12288字節(jié)，最小磁道直徑為230mm，共有275道。問：（1） 磁盤存貯器的容量是多少？（2） 最高位密度與最低位密度是多少？（3） 磁盤數據傳輸率是多少？（4） 平均等待時間是多少？（5） 給出一個磁盤地址格式

26、方案。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，所以磁盤存儲器總容量為 ：4 ×275×12288字節(jié) = 13516800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 = 170mmD2 = 12288字節(jié) / 2R2 = 11.5 字節(jié) / mm（3） 磁盤傳輸率 C = r · N r

27、= 3000 / 60 = 50 周 / 秒N = 12288字節(jié)（信道信息容量）C = r · N = 50 × 12288 = 614400字節(jié) / 秒（4）平均等待時間 = 1/2r = 1 / (2×50) = 10毫秒 （5）磁盤存貯器假定只有一臺，所以可不考慮臺號地址。有4個記錄面，每個記錄面有275個磁 道。假定每個扇區(qū)記錄1024個字節(jié)，則需要12288 ÷1024字節(jié) = 12個扇區(qū)。由此可得如 下地址格式：14有一臺磁盤機，其平均尋道時間為了30ms,平均旋轉等待時間為120ms，數據傳輸速率為500B/ms，磁盤機上存放著1000件

28、每件3000B 的數據?，F欲把一件數據取走，更新后在放回原地，假設一次取出或寫入所需時間為：平均尋道時間+平均等待時間+數據傳送時間 另外，使用CPU更新信息所需時間為4ms, 并且更新時間同輸入輸出操作不相重疊。 試問：（1） 盤上全部數據需要多少時間？（2） 若磁盤及旋轉速度和數據傳輸率都提高一倍，更新全部數據需要多少間？解：（1）磁盤上總數據量 = 1000×3000B = 3000000B 讀出全部數據所需時間為 3000000B ÷ 500B / ms = 6000ms 重新寫入全部數據所需時間 = 6000ms 所以，更新磁盤上全部數據所需的時間為 ：2

29、5;（平均找道時間 + 平均等待時間 + 數據傳送時間 ）+ CPU更新時間 = 2（30 + 120 + 6000）ms + 4ms = 12304ms(2) 磁盤機旋轉速度提高一倍后，平均等待時間為60ms；數據傳輸率提高一倍后，數據傳送時間變?yōu)椋?000000B ÷ 1000B / ms = 3000ms更新全部數據所需時間為：2 ×（30 + 60 + 3000）ms + 4ms = 6184ms一、選擇題：1帶有處理器的設備一般稱為_設備。A 智能化 B 交互式 C 遠程通信 D 過程控制2. 計算機的外圍設備是指_。A 輸入/輸出設備 B 外存儲器C 遠程通信設

30、備 D 除了CPU 和內存以外的其它設備二、填空題：1顯示適配器作為CRT和CPU的接口，由 _存儲器， _控制器， _三部分 組成。2. 磁表面存儲器主要技術指標有_，_，_，數據傳輸率。3. 顯示設備工作時，為了不斷提供刷新圖像的信號，必須把一幀圖像信息存儲在_存儲器 中。4. CPU對外設的控制命令、外設提供CPU查詢的狀態(tài)信息，以及CPU與外設的數據傳送均是通過 CPU與接口間的_總線傳送的。5. 計算機通常采用兩種I/O設備的編址方式，即_和_編址方式。后者通常不需設 置_指令（IN、OUT等）。答案：一、1. A 2. D二、1刷新 顯示 ROM BIOS2. 存儲密度 存儲容量

31、平均存取時間3. 刷新4. 數據5獨立 統(tǒng)一 I/O第八章1如果認為CPU等待設備的狀態(tài)信號是處于非工作狀態(tài)（即踏步等待），那么在下面幾種主機與設備之間的數據傳送中：（ ）主機與設備是串行工作的；（ ）主機與設備是并行工作的；（ ）主程序與設備是并行運行的。A程序查詢方式 B. 程序中斷方式 C. DMA方式解： A C B2中斷向量地址是_。A子程序入口地址 B. 中斷服務程序入口地址C中斷服務程序入口地址指示器 C. 例行程序入口地址解： C3利用微型機制作了對輸入數據進行采樣處理的系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，每抽取一個輸入數據就要中斷CPU一次，中斷處理程序接受采樣的數據，將其放到主存的緩沖區(qū)內。該中斷處理需時x秒，另一方面緩沖區(qū)內每存儲n個數據，主程序就將其取出進行處理，這種處理需時y秒。因此該系統(tǒng)可以跟蹤到每秒_次的中斷請求。AN/(n×x+y) B. N/(x+y)×n C. Min(1/x, n/y)解： A4采用DMA方式傳送數據時，每傳送一個數據就要占用一個_的時間。A 指令周期 B. 機器周期 C. 存儲周期 D. 總線周期解： C5通道的功能是：（1）_，（2）_。按通道的工作方式分，通道有_通道、_通道和_通道三種類型。解：（1）執(zhí)行通道指令，組織外圍設備和內存進行數據傳輸；（2）執(zhí)行CPU的I/O指令，以及向CPU報告中斷。 選擇通道、字節(jié)多路