計算機組成原理練習答案

1、1.設寄存器內容為80H，若它對應的真值是A. 原碼B. 補碼127，則該機器數是C. 反碼D. 移碼2.若浮點數用補碼表示，則判斷運算結果是否為規(guī)格化數的方法是3.4.5.6.7.8.9.通常由10.11.12.A.B.C.D.階符與數符相同為規(guī)格化數； 階符與數符相異為規(guī)格化數； 數符與尾數小數點后第一位數字相異為規(guī)格化數； 數符與尾數小數點后第一位數字相同為規(guī)格化數。設機器數字長為32 位，一個容量為16MB 的存儲器，CPU 按半字尋址，其尋址范圍A. 224B. 223在中斷接口電路中，向量地址可通過A. 地址線 在程序的執(zhí)行過程中，A. 程序員調度的；B. 數據線Cache與主存的

2、地址映象是由C. 222送至 CPU。C. 控制線D. 221D. 狀態(tài)線B.C. 由程序員和操作系統(tǒng)共同協(xié)調完成的；D.操作系統(tǒng)管理的；硬件自動完成的?？偩€復用方式可以A. 提高總線的傳輸帶寬；C. 減少總線中信號線的數量； 下列說法中正確的是A.B.C.D.在采用增量計數器法的微指令中，下一條微指令的地址Cache與主存統(tǒng)一編址，Cache的地址空間是主存地址空間的一部分；主存儲器只由易失性的隨機讀寫存儲器構成；單體多字存儲器主要解決訪存速度的問題；Cache不與主存統(tǒng)一編址，Cache的地址空間不是主存地址空間的一部分。A. 在當前的微指令中；C. 在程序計數器；由于 CPU 內部操作的

3、速度較快，來確定。A. 指令周期；RISC機器 _B. 存取周期；A. 不一定采用流水技術；C. CPU 配備很少的通用寄存器；在下列尋址方式中，尋址方式需要先計算，再訪問主存。A. 立即；B. 變址 ；在浮點機中，判斷補碼規(guī)格化形式的原則是B.D.增加總線的功能；提高 CUP 利用率。B. 在微指令地址計數器中；D. 在 CPU 中。而 CPU 訪問一次存儲器的時間較長，因此機器周期C.B.D.D. 執(zhí)行周期。一定采用流水技術；CPU 配備很多的通用寄存器。C. 間接；D. 直接。A. 尾數的第一數位為1，數符任意；B. 尾數的符號位與第一數位相同；C. 尾數的符號位與第一數位不同；D. 階

4、符與數符不同。13. I/O 采用統(tǒng)一編址時，進行輸入輸出操作的指令是。A. 控制指令B. 訪存指令C. 輸入輸出指令D. 程序指令14. 設機器字長為32 位，存儲容量為16MB，若按雙字編址，其尋址范圍是A. 8MBB. 2MC. 4MD. 16M15. 尋址對于實現(xiàn)程序浮動提供了較好的支持。A. 間接尋址B. 變址尋址C. 相對尋址D. 直接尋址16. 計算機使用總線結構的主要優(yōu)點是便于實現(xiàn)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17. 以下敘述中錯誤的是。A. 指令周期的第一個操作是取指令；B. 為了進行取指

5、令操作，控制器需要得到相應的指令；C. 取指令操作是控制器自動進行的；D. 指令周期的第一個操作是取數據。18. I/O 與主主機交換信息的方式中，DMA 方式的特點是。A. CPU 與設備串行工作，傳送與主程序串行工作；B. CPU 與設備并行工作，傳送與主程序串行工作；C. CPU與設備并行工作，傳送與主程序并行工作；D. CPU 與設備串行工作，傳送與主程序并行工作。19. 若 9BH 表示移碼（含1 位符號位）其對應的十進制數是。A. 27B. - 27C. - 101D. 10120. 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.cache、主

6、存貯器和外存貯器21. EEPROM的意義是（） 。A. 只讀存儲器C.可編程只讀存儲器B. 可擦可編程只讀存儲器D.電可擦可編程只讀存儲器22. 一個 16K × 32位的存儲器，其地址線和數據線的總和是（） 。A. 48B. 46C. 36D. 3223. 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（） 。A. 512KB. 1MC. 512KBD. 1MB24. 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. 地址與堆棧方式25. 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

7、機器數形式和尾數的位數；C. 階碼的位數和尾數的位數；D. 階碼的機器數形式和尾數的機器數形式。26. 以下敘述是正確的。A. 外部設備一旦發(fā)出中斷請求，便立即得到CPU 的響應；B. 外部設備一旦發(fā)出中斷請求，CPU 應立即響應；C. 中斷方式一般用于處理隨機出現(xiàn)的服務請求；D. 程序查詢用于鍵盤中斷。27. 加法器采用先行進位的目的是 。A. 優(yōu)化加法器的結構；B. 節(jié)省器材；C. 加速傳遞進位信號；D. 增強加法器結構。28. 變址尋址方式中，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

8、容加上形式地址。29. 指令寄存器的位數取決于。A. 存儲器的容量B. 指令字長C. 機器字長D. 存儲字長30. 在大量數據傳送中常用的且有效的檢驗法是。 。A. CRC碼B. 海明碼C. 偶校驗碼D. 奇校驗碼二、填空題132 位字長的浮點數，其中階碼8 位（含 1 位階符） ，基值為2，尾數24 位（含 1 位數符） ，則其對應的最大正數是【 1 】 ，最小的絕對值是【 2】；若機器數采用補碼表示，且尾數為規(guī)格化形式，則對應的最小正數是【 3】，最小負數是【 4】。 （均用十進制表示）2 一般 8 位的微型機系統(tǒng)以16 位來表示地址，則該計算機系統(tǒng)有【5】個地址空間。3 主存和cache

9、在存儲管理上常用的替換算法有【 6】 、【 7】等。4 微指令的編碼方式有多種，若其操作控制字段每1 位代表一個微命令，這種編碼方式稱為【8】 編碼方式。5 CPU從主存取出一條指令并執(zhí)行該指令的時間叫做【9】 ，它常常用若干個【10】來表示，而后者又包含有若干個【11 】。6 實現(xiàn)機器指令的微程序一般存放在【控制存儲器】中，而用戶程序存放在【13】。7 若存儲芯片容量為128K× 8 位，訪問該芯片需要【14】 位地址,假定該芯片在存儲器中首地址為A0000H，末地址為【15】。8 某 Cache被成 256塊 （ 塊號為 0-255） ，每個主存只與唯一的Cache 塊對應，主存

10、第N塊映射到Cache 的塊號為N Mod 256，這種映射稱為【16】映射。9 設 n =16 位 （不包括符號位在內）， 補碼 Booth 算法需做【 17】 次移位， 最多做 【 18】次加法。10 CPU 在 【 19】 時刻采樣中斷請求信號（在開中斷情況下）， 而在 【 20】 時刻去采樣DMA【 1】2127 × (1-2 23 ) 【 2】 2 127 ×2 23【 3】2 128×21【4】 -21275】 655366】先進先出算法（FIFO） 【 7】近期最少使用算法LRU【 7】直接9】指令周期【 10】機器周期13】內存儲器【14】 171

11、7】 16【 18】 1711】時鐘周期【 15】 BFFFFH19】指令周期結束前【12 】控制存儲器【 16 】直接20】總線周期結束前1、設 x = + 11 ， y = + 7 ，試用變形補碼計算x + y。1616答： x = + 11 = 0.1011， y = + 7 = 0.0111 1616 x 補 = 00.1011，y補 = 00.0111則 x 補 +y 補 = 00 .1011+ 00 .0111第一位符號位01 .0010溢出此時， 符號位為“ 01”， 表示溢出，又因第一位符號位為“ 0”， 表示結果的真正符號，故“01”表示正溢出。2、設機器數字長為8 位（含一

12、位符號），若 A=+15， B=+24，求A-B 補 并還原成真值。3、一個雙面5 英寸軟盤片，每面40 個磁道，每磁道8 個扇區(qū)，每個扇區(qū)512 個字節(jié)，試問盤片容量為多少？該盤驅動器轉速為600 轉分，則平均等待時間為多少？最大傳輸速率為多少？軟盤總容量面數×每面道數×每道扇區(qū)數×每扇區(qū)字節(jié)數 2× 40× 8× 512 320KB平均等待時間為一轉所需時間的一半，即1/2 × （60 秒 /600） 50ms盤每秒轉10 圈，每圈讀一個磁道，為512 × 8 4096 字節(jié)，所以最大數據傳輸率為4096 字節(jié)

13、× 10/S 40KB/S4、假設階碼取3 位，尾數取6 位 （ 均不包括符號位） ，機器數形式自定，浮點數運算規(guī)則計算下式結果并給出真值。5、在異步串行傳送系統(tǒng)中，字符的格式為：1 個起始位，8 個數據位，1 個校驗位，2個停止位。若每秒傳送120 個字符，試求傳送的波特率和比特率。波特率=（ 1+8+1+2） *120=1440bps比特率 =8*120=960bps四、問答題1某機主存容量為4M× 32 位，且存儲字長等于指令字長，若該機的指令系統(tǒng)具備129種操作。操作碼位數固定，且具有直接、間接、立即、相對、基址、變址六種尋址方式。（ 1）畫出一地址指令格式并指出各

14、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）。解：（ 1 ）一地址指令格式為OPMAOP 操 作碼字段，共9 位，可反映129種操作；M 尋址方式特征字段，共3 位，可反映6 種尋址方式；A 形式地址字段，共32 9 3 = 20 位（ 2）直接尋址的最大范圍為220 = 2048（ 3）由于存儲字長為32 位，故一次間址的尋址范圍為232相對尋址的位移量為1024 + 10232能不能說機器的主頻越快，機器的速度就越快，為什么？答：不能說機器的主頻越快，機器的速度就越快。因為機器的速度不僅與主頻有

15、關，還與機器周期中所含的時鐘周期數以及指令周期中所含的機器周期數有關。同樣主頻的機器，由于機器周期所含時鐘周期數不同，機器的速度也不同。機器周期中所含時鐘周期數少的機器，速度更快。此外， 機器的速度還和其他很多因素有關，如主存的速度、機器是否配有Cache、總線的數據傳輸率、以及機器是否采用流水技術等等。機器速度還可以用MIPS（每秒執(zhí)行百萬條指令數）和CPI（執(zhí)行一條指令所需的時鐘周期數來衡量）。3設某機配有A、 B、 c三臺設備，其優(yōu)先順序是A， B， c，為改變中斷處理次序，將它們的屏蔽字分別設置為如表所示：請按圖中的時間軸給出的設備請求中斷的時刻，畫出cPu 執(zhí)行程序的軌跡。設A、B

16、中斷服務程序的執(zhí)行時間均為20 us。4程序查詢方式和程序中斷方式都要由程序實現(xiàn)外圍設備的輸入輸出，它們有何不同？程序查詢方式是用戶在程序中按排一段輸入輸出程序，它由I/O 指令、測試指令和轉移指令等組成。CPU 一旦啟動I/O 后，就進入這段程序，時刻查詢I/O 準備的情況，若未準備就緒就踏步等待；若準備就緒就實現(xiàn)傳送。輸入輸出的全部過程中，CPU 停止自身的操作。程序中斷方式雖也要用程序實現(xiàn)外部設務的輸入、輸出，但它只是以中斷服務程序的形式插入到用戶現(xiàn)行程序中。即CPU 啟動 I/O 后，繼續(xù)自身的工作，不必查詢I/O的狀態(tài)。而I/O 被啟動后，便進入自身的準備階段，當其準備就緒時，向CP

17、IJ 提出中斷請求，此時若滿足條件，CPU 暫?，F(xiàn)行程序，轉入該設備的中斷服務程序，在服務程序中實現(xiàn)數據的傳送。5設CPU內有下列部件：PC、IR、SP、AC、MAR、MDR和CU（見下圖）, 寫出間接尋址的取數指令LDA X在取指周期、間指周期、執(zhí)行周期的微操作命令。取指周期：PC+1間指周期：執(zhí)行周期：PC MAR M,CU M,M MDR IR (PC)IR(Ad) MAR M,CU M,M MDRMDR MARM,CU M,MMDR R06、設主存容量為256K字，CACHE容量為2K字，塊長為4 個字。（ 1）設計CACHE的地址格式，CACHE中可裝入多少塊數據？（ 2）在直接映射

18、方式下，設計設技主存地址格式。（ 3）在四路組相聯(lián)映射下，設計設技主存地址格式。（ 4）在全相聯(lián)映射下，設計設技主存地址格式。解： （1） cache 中可裝入多少塊數據=2K/4=512 塊（2） 在直接映射方式下，設計主存地址格式為了主存標記字塊地址塊內地址792（3） 在四路組相聯(lián)映射方式下，設計主存地址格式為主存標記組地址塊內地址972（4） 在全相聯(lián)映射方式下，設計主存地址格式為主存標記塊內地址162cache，已知主存容量為4MB， cache 容量為 4096B，字塊長度為8 個字，每字32 位，試分析主存的地址格式。設 CPU 共有 16 根地址線，8 根數據線，并用 MREQ

19、 作訪存控制信號（低電平有效）WR 作讀寫控制信號（高電平為讀，低電平為寫）?，F(xiàn)有下列芯片及各種門電路（門電路自定） ，如圖所示。畫出CPU 與存儲器的連接圖，要求：ROM: 2K× 8位4K 8位×8K 8位×32K 8位 ×RAM: 1K× 4位2K 8位×8K 8位×16K 1位 ×4K 4位×G1Y7G 2AY6G 2BCBAY074138譯碼器G1，G2A ，G2B 為控制端C, B, A為變量控制端Y7 Y0 為輸出端1）存儲芯片地址空間分配為：最小4K 地址空間為系統(tǒng)程序區(qū)，相鄰的4K 地址空間為系統(tǒng)程序工作