計(jì)算機(jī)組成與結(jié)構(gòu)

一、選擇題(每小空1分，共10分)“超前進(jìn)位加法電路”引入的進(jìn)位產(chǎn)生函數(shù)G=(D)。iX+YB.X十YC.(X+Y)XYD.X?Yiiiiiiiiii下述(A)屬于時(shí)序邏輯電路。觸發(fā)器B.譯碼器 C.數(shù)據(jù)選擇器 D.加法器碼制FFH,若表示真值127,則為(A)碼。移B.原C.補(bǔ)D.反若存儲(chǔ)器中有1K個(gè)存儲(chǔ)單元，采用雙譯碼方式時(shí)要求譯碼輸出線為(D)。10 B.5 C.1024 D.645?和主存相比，外存的特點(diǎn)是(A)。B.容量大，速度慢，成本高D.容量小，速度慢，成本低容量大，速度慢，成本低B.容量大，速度慢，成本高D.容量小，速度慢，成本低下列說(shuō)法正確的是(B)。EPROM是可改寫的，因而是隨進(jìn)存儲(chǔ)器的一種。EPROM是可改寫的，但不能作為隨機(jī)存儲(chǔ)器使用。EPROM只能改寫一次，因此不能作為隨機(jī)存儲(chǔ)器使用。三者均錯(cuò)誤。指令系統(tǒng)中采用不同尋址方式的目的是(B)。可降低指令譯碼的復(fù)雜度可縮短指令字長(zhǎng)，擴(kuò)大尋址空間，提高編程和靈活性實(shí)現(xiàn)程序控制三者都正確8?在cache存儲(chǔ)器中，和使用全相聯(lián)映像相比，組相聯(lián)映像的優(yōu)點(diǎn)是(B)。cache命中率高 B.目錄表短，實(shí)現(xiàn)成本低C.塊沖突率低 D.cache利用率高在微程序控制器中，機(jī)器指令與微指令的關(guān)系是(B)。A?每條機(jī)器指令由一條微指令來(lái)執(zhí)行每條機(jī)器指令由一段微指令編程的微程序來(lái)執(zhí)行C?一段機(jī)器指令組成的程序可由一條微指令來(lái)執(zhí)行D?一條微指令由若干條機(jī)器指令組成計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器采用分級(jí)方式是為了(B)。減少主機(jī)箱的體積解決容量、價(jià)格、速度三者之間的矛盾保存大量數(shù)據(jù)方便操作方便二、填空題(每空1分，共20分)用BOOTH法對(duì)補(bǔ)碼兩位乘法操作，當(dāng)乘法由1位符號(hào)位和n(偶數(shù))位數(shù)據(jù)位組成時(shí)，若在乘數(shù)的末位補(bǔ)一個(gè)“0”，求部分積的次數(shù)為』/2丄—，最后一次的右移操作右移—丄—位，若將乘數(shù)增加1位符號(hào)位，求部分積的次數(shù)為n/2+l，最后一次的右移操作右移衛(wèi)_位。在浮點(diǎn)減法運(yùn)算中，主要的操作內(nèi)容及步驟是對(duì)階、尾數(shù)相減、規(guī)格化、舍入和判溢出。3?微指令由控制字段和地址字段組成，其基本的控制字段編譯法有直接控制法、字段直接編譯法和字段間接編譯法。半導(dǎo)體靜態(tài)RAM靠觸發(fā)器存儲(chǔ)信息，而半導(dǎo)體動(dòng)態(tài)RAM靠電容存儲(chǔ)信息。將2008表示成16位二進(jìn)制定點(diǎn)整數(shù)為0010000000001000。高速緩沖存儲(chǔ)器與主存的地址映射一般有全相聯(lián)映像、直接映像和組相聯(lián)映像三種。7.設(shè)有7位信息碼0110101,則低位增設(shè)偶校驗(yàn)碼位后的代碼為01101010,低位增設(shè)奇校驗(yàn)碼位后的代碼為01101011。三、名詞解釋(每小題4分,共20分)組合邏輯電路：邏輯電路的輸入狀態(tài)僅和當(dāng)時(shí)的輸入狀態(tài)有關(guān),而與過(guò)去的輸入狀態(tài)無(wú)關(guān),這種邏輯電路為組合邏輯電路。硬布線控制方法：通過(guò)邏輯電路直接連線而產(chǎn)生時(shí)序控制信號(hào)的方法,又稱組合邏輯控制方式。微程序：用于完成計(jì)算機(jī)的指令功能的微指令序列的集合。相聯(lián)存儲(chǔ)器：按內(nèi)容尋址存儲(chǔ)器,除按地址可隨機(jī)讀寫外,還有比較功能,可按信息內(nèi)容尋址,存儲(chǔ)器查詢速度快。存儲(chǔ)周期：連續(xù)兩次啟動(dòng)同一存儲(chǔ)器進(jìn)行存取操作所需的最小時(shí)間間隔。四、簡(jiǎn)答題(每小題5分,共20分)簡(jiǎn)述幾種判別加減法運(yùn)算溢出的方法。答：采用單符號(hào)位有兩種方法：當(dāng)符號(hào)相同的兩數(shù)相加時(shí),如果結(jié)果的符號(hào)與加數(shù)(或被加數(shù))不相同,則為溢出。兩個(gè)符號(hào)位相反的數(shù)相減,若結(jié)果的符號(hào)位與被減數(shù)的符號(hào)位相反,則為溢出。其他情況不會(huì)有溢出產(chǎn)生。當(dāng)任意符號(hào)兩數(shù)相加時(shí)，如果C=Cf，運(yùn)算結(jié)果正確，其中C為數(shù)值最高位的進(jìn)位，Cf為符號(hào)位的進(jìn)位。如果CHCf，則為溢出，所以溢出條件=C@Cf。采用雙符號(hào)位的方法：采用雙符號(hào)位fS2，fS1。正數(shù)的雙符號(hào)位為00，負(fù)數(shù)的雙符號(hào)位為11。符號(hào)位參與運(yùn)算，當(dāng)結(jié)果的兩個(gè)符號(hào)位fS1，fS2不相同時(shí)，為溢出。所以溢出條件=fS1十fS2。若結(jié)果的符號(hào)位位01，則為正溢出；若結(jié)果的符號(hào)位為10，則為負(fù)溢出。程序和微程序、機(jī)器指令和微指令、主存儲(chǔ)器和控制存儲(chǔ)器這幾個(gè)概念有何區(qū)別？答：(1)程序和微程序。程序是由程序員編寫的，由指令組成，而微程序用以控制指令的執(zhí)行，它是由微指令組成的。機(jī)器指令和微指令。機(jī)器指令是把程序員編寫的程序經(jīng)編譯以后成為機(jī)器能執(zhí)行的以二進(jìn)制碼形式表示的指令；在微程序控制的計(jì)算機(jī)中通過(guò)執(zhí)行一串微指令完成一條指令的功能。主存儲(chǔ)器和控制存儲(chǔ)器。主存儲(chǔ)器用來(lái)存放程序和數(shù)據(jù)，在運(yùn)行程序時(shí)，CPU從主存儲(chǔ)器取指令和存取數(shù)據(jù)，一般由隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM構(gòu)成?？刂拼鎯?chǔ)器用來(lái)存放微程序，用以解釋指令的執(zhí)行，一般由只讀存儲(chǔ)器ROM構(gòu)成。馮.諾依曼機(jī)有哪些特點(diǎn)？答：(1)計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五部分組成。采用存儲(chǔ)程序的方式，程序和數(shù)據(jù)放在同一存儲(chǔ)器中，由指令組成的程序可以修改。數(shù)據(jù)以二進(jìn)制碼表示(4)指令由操作碼和地址碼組成。指令在存儲(chǔ)器中按執(zhí)行順序存放，由指令計(jì)數(shù)器指明要執(zhí)行的指令所在的單元地址，一般按順序遞增。機(jī)器以運(yùn)算器為中心，數(shù)據(jù)傳送都經(jīng)過(guò)運(yùn)算器。cache的命中率與哪些因素有關(guān)？分別闡述之。答：cache的命中率與cache的容量、塊的大小、地址映像方式和替換算法有關(guān)。在其他因素不變的情況下，cache的容量大，命中率高；塊的大小要適中，其對(duì)命中率的影響與執(zhí)行的程序有關(guān)；在地址映像方面，全相聯(lián)的命中率最高，但因所需硬件太多，一般不采用，直接映像命中率最低，但是簡(jiǎn)單，比較理想的是組相聯(lián)；在替換算法方面，LRU替換算法高于FIFO或隨機(jī)替換算法，一般采用修正后的LRU算法。五、計(jì)算題（每小題10分，共30分）某程序?qū)?yè)面要求的序列為342643743634846（1） 設(shè)主存容量為3個(gè)頁(yè)面，求FIFO和LRU替換算法時(shí)，各自的命中率（假設(shè)開(kāi)始時(shí)主存為空）（2） 當(dāng)主存容量增加到4個(gè)頁(yè)面時(shí)，兩替換算法各自的命中率又是多少？解：（1）FIFO：20%LRU:40% （5分）（2）FIFO：40%LRU:60% （5分）設(shè)生成多項(xiàng)式為x3+x+l,試寫出其對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制代碼，并計(jì)算數(shù)據(jù)信息10101的CRC編碼。解：對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制代碼為：1011 （3分）CRC編碼為：（x4+x2+1）（x3+x+1）=x7+x4+x2+x+1 （7分）有一個(gè)cache的容量為2K字，每塊為16字，問(wèn)：（1） 該cache可容納多少個(gè)塊？（2） 如果主存的容量是256K字，則有多少個(gè)塊？（3） 主存的地址有多少位？cache的地址有多少位？（4） 在直接映射方式下，主存中的第i塊映射到cache中哪一個(gè)塊？（5） 進(jìn)行地址映射時(shí)，存儲(chǔ)器地址分成哪幾段？各段分別多少位？TOC\o"1-5"\h\z解：（1）cache中有2048/16=128個(gè)塊。 （2分）⑵主存有256K/16=214=16384個(gè)塊。 （2分）（3）主存容量為256K=218字，所以主存的地址有18位。cache容量為2K=211字，所以cache字地址為11位。 （2分）⑷主存中的第i塊映象到cache中第imod128個(gè)塊中。 （2分）（5）存儲(chǔ)器的字地址分成三段：區(qū)地址、組地址、塊內(nèi)字地址。區(qū)地址的長(zhǎng)度為18-11=7位，組地址為7位，塊內(nèi)字地址為4位。 （2分）1?在32位的總線系統(tǒng)中，若時(shí)鐘頻率為1000MHZ,總線上5個(gè)機(jī)器周期傳送一個(gè)32位字，則該總線系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送速率為_(kāi)C M字節(jié)/秒200 B.600 C.80O D.10002?某系統(tǒng)總線的一個(gè)總線周期包含3個(gè)時(shí)鐘周期，每個(gè)總線周期中可以傳送32位數(shù)據(jù)。若總線的時(shí)鐘頻率為33MHz,則總線帶寬為_(kāi)C_ 。A.132MB/s B.33MB/s C.44MB/s D.396MB/s試卷A一、 填空題：（每空1分，共15分）1、 原碼一位乘法中，符號(hào)位與數(shù)值位（分開(kāi)計(jì)算），運(yùn)算結(jié)果的符號(hào)位等于（相乘兩數(shù)符號(hào)位的異或值）。2、 碼值80H:若表示真值0,則為（移）碼；若表示真值一128,則為（補(bǔ)）碼。3、 微指令格式分為（水平）型微指令和（垂直）型微指令，其中，前者的并行操作能力比后者強(qiáng)。4、 在多級(jí)存儲(chǔ)體系中，Cache存儲(chǔ)器的主要功能是（匹配CPU和主存之間的速度）。5、 在下列常用術(shù)語(yǔ)后面，寫出相應(yīng)的中文名稱：VLSI（超大規(guī)模集成電路）,RISC（精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)）,DMA（直接存儲(chǔ)器存?。ㄔL問(wèn)））,DRAM（動(dòng)態(tài)隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器）。6、 為了實(shí)現(xiàn)CPU對(duì)主存儲(chǔ)器的讀寫訪問(wèn)，它們之間的連線按功能劃分應(yīng)當(dāng)包括（地址總線），（數(shù)據(jù)總線）（讀寫控制線）。7、 從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的發(fā)展和演變看，近代計(jì)算機(jī)是以（存儲(chǔ)器）為中心的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。二、 單項(xiàng)選擇題：（每題2分，共40分）

1、寄存器間接尋址方式中，操作數(shù)處于（B）中。A、通用寄存器B、主存 C、程序計(jì)數(shù)器D、堆棧2、CPU是指（C）。A、運(yùn)算器B、控制器C、運(yùn)算器和控制器D、運(yùn)算器、控制器和主存3、 若一臺(tái)計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)為2個(gè)字節(jié)，則表明該機(jī)器（C）。A、 能處理的數(shù)值最大為2位十進(jìn)制數(shù)。B、 能處理的數(shù)值最多由2位二進(jìn)制數(shù)組成。C、 在CPU中能夠作為一個(gè)整體加以處理的二進(jìn)制代碼為16位。D、 在CPU中運(yùn)算的結(jié)果最大為2的16次方4、 在浮點(diǎn)數(shù)編碼表示中，（A）在機(jī)器數(shù)中不出現(xiàn)，是隱含的。A、基數(shù) B、尾數(shù) C、符號(hào) D、階碼5、 控制器的功能是（D）。A、產(chǎn)生時(shí)序信號(hào) B、從主存取出一條指令 C、完成指令操作碼譯碼D、從主存取出指令，完成指令操作碼譯碼，并產(chǎn)生有關(guān)的操作控制信號(hào)，以解釋執(zhí)行該指令。6、 虛擬存儲(chǔ)器可以實(shí)現(xiàn)（B）。A、 提高主存儲(chǔ)器的存取速度B、 擴(kuò)大主存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)空間，并能進(jìn)行自動(dòng)管理和調(diào)度C、 提高外存儲(chǔ)器的存取周期D、 擴(kuò)大外存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)空間7、 32個(gè)漢字的機(jī)內(nèi)碼需要（B）。A、8字節(jié) B、64字節(jié) C、32字節(jié) D、16字節(jié)8、 相聯(lián)存儲(chǔ)器是按（C）進(jìn)行尋址的存儲(chǔ)器。A、地址指定方式 B、堆棧指定方式C、內(nèi)容指定方式 D、地址指定方式與堆棧存儲(chǔ)方式結(jié)合9、 狀態(tài)寄存器用來(lái)存放（D）。A、算術(shù)運(yùn)算結(jié)果 B、邏輯運(yùn)算結(jié)果C、運(yùn)算類型 D、算術(shù)邏輯運(yùn)算指令及測(cè)試指令的結(jié)果狀態(tài)10、 在機(jī)器數(shù)（C）中，零的表示形式是唯一的。A、原碼 B、補(bǔ)碼 C、補(bǔ)碼和移碼 D、原碼和反碼11、 計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器采用分級(jí)方式是為了（B）。A、減少主機(jī)箱的體積 B、解決容量、價(jià)格、速度三者之間的矛盾C、保存大量數(shù)據(jù)方便 D、操作方便12、有關(guān)Cache的說(shuō)法正確的是（B）。A、只能在CPU以外 B、CPU內(nèi)外都可以設(shè)置CacheC、只能在CPU以內(nèi) D、若存在Cache，CPU就不能再訪問(wèn)主存13、在定點(diǎn)二進(jìn)制運(yùn)算中，減法運(yùn)算一般通過(guò)（D）來(lái)實(shí)現(xiàn)。A、原碼運(yùn)算的二進(jìn)制減法器CA、原碼運(yùn)算的二進(jìn)制減法器C、補(bǔ)碼運(yùn)算的十進(jìn)制加法器14、堆棧常用于（C）。A、數(shù)據(jù)移位 B、程序轉(zhuǎn)移D、補(bǔ)碼運(yùn)算的二進(jìn)制加法器C、保護(hù)程序現(xiàn)場(chǎng) D、輸入、輸出15、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)從內(nèi)到外依次為（A）。A、硬件系統(tǒng)、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件 B、系統(tǒng)軟件、硬件系統(tǒng)、應(yīng)用軟件C、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件、硬件系統(tǒng) D、應(yīng)用軟件、硬件系統(tǒng)、系統(tǒng)軟件16、一個(gè)指令周期通常由（D）組成。A、若干個(gè)節(jié)拍 B、若干個(gè)時(shí)鐘周期C、若干個(gè)工作脈沖 D、若干個(gè)機(jī)器周期17、在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，表征系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的部件是（D）。A、程序計(jì)數(shù)器 B、累加計(jì)數(shù)器 C、中斷計(jì)數(shù)器 D、程序狀態(tài)字18、 某虛擬存儲(chǔ)器采用頁(yè)式內(nèi)存管理，使用LRU頁(yè)面替換算法，考慮下面的頁(yè)面訪問(wèn)地址流（每次訪問(wèn)在一個(gè)時(shí)間單位中完成），1、8、1、7、8、2、7、2、1、8、3、8、2、1、3、1、7、1、3、7。假定內(nèi)存容量為4個(gè)頁(yè)面，開(kāi)始時(shí)為空的，則頁(yè)面失效次數(shù)是（C）。A、4 B、5 C、6 D、719、 某一SRAM芯片，其容量是1024X8位，除電源和接地端外，該芯片引腳的最小數(shù)目是（A）。A、20 B、22 C、25 D、3020、 下面尾數(shù)（1位符號(hào)位）的表示中，不是規(guī)格化尾數(shù)的是（D）。A、010011101（原碼） B、110011110（原碼）C、010111111（補(bǔ)碼） D、110111001（補(bǔ)碼）三、簡(jiǎn)答題：（每題5分，共10分）1、Cache與主存之間的地址映像方法有哪幾種？各有何特點(diǎn)？映像方式有直接映像，全相聯(lián)映像，組相聯(lián)映像三種。直接映像是每個(gè)主存塊只能放到一個(gè)唯一對(duì)應(yīng)的Cache塊中，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單但Cache利用率低；全相聯(lián)映像是每個(gè)主存塊可以放到任何一個(gè)Cache塊中，最靈活但實(shí)現(xiàn)的成本代價(jià)最大；組相聯(lián)映像時(shí)每個(gè)主存塊唯一對(duì)應(yīng)一個(gè)cache組，但可放到組內(nèi)任何一個(gè)塊中，是前兩種方式的折中。2、DRAM存儲(chǔ)器為什么要刷新？有哪幾種常用的刷新方法？DRAM存儲(chǔ)器采用電容存放信息，由于電容漏電，保存信息經(jīng)過(guò)一段時(shí)間會(huì)丟失，故用刷新保證信息不丟失。常用的刷新方法有集中式刷新和分布式刷新。四、綜合題：（共35分）1、（本題7分）某機(jī)采用微程序控制器，其微程序控制器有18種微操作命令（采用直接控制法，即水平型微指令），有8個(gè)轉(zhuǎn)移控制狀態(tài)（采用譯碼形式），微指令格式中的下址字段7位。該機(jī)機(jī)器指令系統(tǒng)采用4位定長(zhǎng)操作碼，平均每條指令由7條微指令組成。問(wèn)：（1） 該微指令的格式中，操作控制字段和判別測(cè)試字段各有幾位？控存的容量是多少（字?jǐn)?shù)X字長(zhǎng)）？（4分）答：操作控制字段18位，判別測(cè)試字段3位，控存容量是128X28；（2） 該機(jī)指令系統(tǒng)共有多少條指令？需要多少容量的控存？上述的控存是否合適？（3分）答：共16條指令，需112條微指令，控存合適，能滿足需要。操作控制字段判別測(cè)試字段下址字段2、（本題12分）設(shè)浮點(diǎn)數(shù)的格式為：階碼4位，包含一位符號(hào)位，尾數(shù)5位，包含一位符號(hào)位，階碼和尾數(shù)均用補(bǔ)碼表示，排列順序?yàn)椋弘A符（1位）階碼（3位）數(shù)符（1位）尾數(shù)（4位）則按上述浮點(diǎn)數(shù)的格式：（1）若（X）10=22/64，（Y）10=—2.75，則求X和Y的規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)表示形式。（6分）答：X和Y的表示為：X階碼：1111尾數(shù)：01011Y階碼：0010尾數(shù)：10101

（2）求［X+Y］浮（要求用補(bǔ)碼計(jì)算，列出計(jì)算步驟）（6分）答：①、對(duì)階：Ex—Ey=11?101 保留Ey,X尾數(shù)右移3位。②、尾數(shù)加：得：11.0110011、規(guī)格化：已經(jīng)是④、舍入：尾數(shù)：11.0110 ⑤、判溢出：無(wú)溢出，故結(jié)果為：階碼0010尾數(shù)10110值：一0.1010X223、（本題共16分）某機(jī)字長(zhǎng)8位，CPU地址總線16位，數(shù)據(jù)總線8位，存儲(chǔ)器按字節(jié)編址，CPU的控制信號(hào)線有：MREQ#（存儲(chǔ)器訪問(wèn)請(qǐng)求，低電平有效），R/W#（讀寫控制，低電平為寫信號(hào)，高電平為讀信號(hào)）。試問(wèn)：（1）若該機(jī)主存采用16KX1位的DRAM芯片（內(nèi)部為128X128陣列）構(gòu)成最大主存空間，則共需多少個(gè)芯片？若采用異步刷新方式，單元刷新周期為2ms，則刷新信號(hào)的周期為多少時(shí)間？刷新用的行地址為幾位？（6分）答：共需32個(gè)芯片，刷新信號(hào)周期約為15?6“s,刷新行地址7位；（2）若為該機(jī)配備2KX8位的Cache，每塊8字節(jié)，采用2路組相聯(lián)映像，試寫出對(duì)主存地址各個(gè)字段的劃分（標(biāo)出各個(gè)字段的位數(shù)）；若主存地址為3280H,則該地址可映像到Cache的哪一組？（4分）答：主存字塊標(biāo)記6位，組地址7位，塊內(nèi)地址3位。地址3280H在Cache的50H組內(nèi)。試卷B一、單項(xiàng)選擇題：（每題1分，共20分）1、目前我們所說(shuō)的個(gè)人臺(tái)式商用機(jī)屬于DA、巨型機(jī) BA、巨型機(jī) B、中型機(jī)2、下列數(shù)中最大的數(shù)是 A。A、（10011001）2 B、（227）8C、小型機(jī) D、微型機(jī)C、(98)16D、(152)103、在小型或微型計(jì)算機(jī)里，普遍采用的字符編碼是DD、ASCII碼D、原碼和反碼A、BCD碼 BD、ASCII碼D、原碼和反碼A、原碼 B、A、原碼 B、補(bǔ)碼 C、反碼5、設(shè)［X］補(bǔ)=l.xlx2x3x4,當(dāng)滿足 A時(shí)，X>-1/2成立。A、x1必須為1，x2x3x4至少有一個(gè)為1 B、x1必須為1，x2x3x4任意C、xl必須為0，x2x3x4至少有一個(gè)為l D、xl必須為0，x2x3x4任意6、 假定下列字符碼中有奇偶校驗(yàn)位，但沒(méi)有數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，采用偶校驗(yàn)的字符碼是DA、11001011B、11010110C、11000001 D、110010017、在CPU中，跟蹤后繼指令地址的寄存器是B。A、指令寄存器B、程序計(jì)數(shù)器 C、地址寄存器D、狀態(tài)條件寄存器8、 EPROM是指D。A、讀寫存儲(chǔ)器 B、只讀存儲(chǔ)器C、可編程的只讀存儲(chǔ)器 D、光擦除可編程的只讀存儲(chǔ)器9、 堆棧尋址方式中，設(shè)A為累加器，SP為堆棧指示器，MSP為SP指示的棧頂單元。如果進(jìn)棧操作的動(dòng)作順序是（A）-MSP，（SP）-1-SP。那么出棧操作的動(dòng)作順序應(yīng)為D。A、（MSP）-A，（SP）+1-SP B、（MSP）-A，（SP）-1—SPC、（SP-1）—SP，（MSP）-A D、（SP）+1-SP，（MSP）-A10、 下面尾數(shù)（1位符號(hào)位）的表示中，不是規(guī)格化的尾數(shù)的是D。A、010011101（原碼） B、110011110（原碼）C、010111111（補(bǔ)碼） D、110111001（補(bǔ)碼）11、 在主存和CPU之間增加cache存儲(chǔ)器的目的是C。A、增加內(nèi)存容量 B、提高內(nèi)存可靠性C、解決CPU和主存之間的速度匹配問(wèn)題 D、增加內(nèi)存容量，同時(shí)加快存取速度12、 CPU主要包括B。A、控制器 B、控制器、運(yùn)算器、cacheC、運(yùn)算器和主存 D、控制器、ALU和主存13、設(shè)變址寄存器為X,形式地址為D,（X）表示寄存器X的內(nèi)容，變址尋址方式的有效地址為 A。A、EA=（X）+DB、EA=（X）+（D）C、EA=（（X）+D） D、EA=（（X）+（D））14、 信息只用一條傳輸線，且采用脈沖傳輸?shù)姆绞椒Q為A。A、串行傳輸 B、并行傳輸C、并串行傳輸 D、分時(shí)傳輸15、 下述I/O控制方式中，主要由程序?qū)崿F(xiàn)的是B。A、PPU（外圍處理機(jī)）方式 B、中斷方式C、DMA方式 D、通道方式16、 系統(tǒng)總線中地址線的功能是D。A、用于選擇主存單元地址 B、用于選擇進(jìn)行信息傳輸?shù)脑O(shè)備C、用于選擇外存地址 D、用于指定主存和I/O設(shè)備接口電路的地址17、CRT的分辨率額為1024X1024，顏色深度為8位，則刷新存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量是C。A、2MB B、1MB C、8MB D、1024B18、 設(shè)寄存器位數(shù)為8位，機(jī)器數(shù)采用補(bǔ)碼形式（含一位符號(hào)位）。對(duì)應(yīng)于十進(jìn)制數(shù)-27，寄存器內(nèi)為C。A、27H B、9BH C、E5H D、5AH19、 根據(jù)國(guó)標(biāo)規(guī)定，每個(gè)漢字在計(jì)算機(jī)內(nèi)占用B存儲(chǔ)。A、一個(gè)字節(jié) B、二個(gè)字節(jié) C、三個(gè)字節(jié) D、四個(gè)字節(jié)20、 某一SRAM芯片，其容量為512X8位，考慮電源端和接地端，該芯片引出線的最小數(shù)目應(yīng)為D。A、23B、25C、50D、19二、 填空題：（每空1分，共20分）1、設(shè)X=—0.1011，則［X］補(bǔ)為10101 。2、 漢字的輸入碼，機(jī)內(nèi)碼，字形碼是計(jì)算機(jī)用于漢字輸入、內(nèi)部處理、輸出三種不同用途的編碼3、數(shù)控機(jī)床是計(jì)算機(jī)在自動(dòng)控制方面的應(yīng)用，郵局把信件自動(dòng)分揀是在計(jì)算機(jī)人工智能 方面的應(yīng)用。4、 計(jì)算機(jī)軟件一般分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。5、 RISC的中文含義是精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)；CISC的中文含義是復(fù)雜指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)6、 對(duì)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的刷新有兩種方式，它們是集中式刷新和分布式刷新。7、 機(jī)器字長(zhǎng)16位，表示浮點(diǎn)數(shù)時(shí)，階碼6位（階符1位），尾數(shù)10位（數(shù)符1位），則浮點(diǎn)補(bǔ)碼表示時(shí)，最大浮點(diǎn)數(shù)是（1一2—9）X231，絕對(duì)值最小的非0的正數(shù)是2—418、 在存儲(chǔ)系統(tǒng)的Cache與主存層次結(jié)構(gòu)中，常會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)替換問(wèn)題，此時(shí)我們較常使用的替換算法有先進(jìn)先出算法（FIFO）和近期最少使用算法（LRU）等。9、 一條指令實(shí)際上包括兩種信息即操作碼和地址碼。10、 按照總線仲裁電路的位置不同，可分為集中式仲裁和分布式仲裁。三、 簡(jiǎn)答題：（每題5分，共15分）1、 CPU中有哪些主要寄存器？簡(jiǎn)述這些寄存器的功能。答:CPU有以下寄存器:①指令寄存器（IR）：用來(lái)保存當(dāng)前正在執(zhí)行的一條指令。②程序計(jì)數(shù)器（PC）：用來(lái)確定下一條指令的地址。③地址寄存器（AR）：用來(lái)保存當(dāng)前CPU所訪問(wèn)的內(nèi)存單元的地址。緩沖寄存器（DR）：V1＞作為CPU和內(nèi)存、外部設(shè)備之間信息傳送的中轉(zhuǎn)站。V2＞補(bǔ)償CPU和內(nèi)存、外圍設(shè)備之間在操作速度上的差別。＜3＞在單累加器結(jié)構(gòu)的運(yùn)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(dāng)運(yùn)算器的算術(shù)邏輯單元（ALU）執(zhí)行全部算術(shù)和邏輯運(yùn)算時(shí),為ALU提供一個(gè)工作區(qū)。⑥狀態(tài)條件寄存器（PSW）：保存由算術(shù)指令和邏輯指令運(yùn)行或測(cè)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(shí)了解機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)和程序運(yùn)行狀態(tài)。2、 RISC機(jī)器具有什么優(yōu)點(diǎn)，試簡(jiǎn)單論述。答：RISC是精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)計(jì)算機(jī)，它有以下特點(diǎn)：①選取使用頻率最高的一些簡(jiǎn)單指令，以及很有用但不復(fù)雜的指令。②指令長(zhǎng)度固定，指令格式種類少，尋址方式種類少。③只有取數(shù)/存數(shù)指令訪問(wèn)存儲(chǔ)器，其余指令的操作都在寄存器之間進(jìn)行。④大部分指令在一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)完成。⑤CPU中通用寄存器數(shù)量相當(dāng)多。⑥以硬布線控制為主，不用或少用微指令碼控制。⑦一般用高級(jí)語(yǔ)言編程,特別重視編譯優(yōu)化工作，以減少程序執(zhí)行時(shí)間。3、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)分那幾個(gè)層次？每一層次主要采用什么存儲(chǔ)介質(zhì)？其存儲(chǔ)容量和存取速度的相對(duì)值如何變化？答：分為高速Cache——主存一輔存三級(jí)層次結(jié)構(gòu)，容量從小到大，速度從高到低。存儲(chǔ)介質(zhì)：CacheSRAM主存 DRAM輔存 磁表面存儲(chǔ)器四、綜合題：(共45分)1、 求十進(jìn)制數(shù)一123的原碼表示，反碼表示，補(bǔ)碼表示和移碼表示(用8位二進(jìn)制表示，并設(shè)最高位為符號(hào)位，真值為7位)。(本題8分)答：原碼：11111011反碼：10000100補(bǔ)碼：10000101移碼：000001012、 基址寄存器的內(nèi)容為3000H，變址寄存器的內(nèi)容為02B0H，指令的地址碼為002BH，程序計(jì)數(shù)器(存放當(dāng)前正在執(zhí)行的指令的地址)的內(nèi)容為4500H，且存儲(chǔ)器內(nèi)存放的內(nèi)容如下：地址內(nèi)容002BH3500H302BH3500H32B0H5600H32DBH2800H3500H2600H452BH2500H(1)、若采用基址尋址方式，則取出的操作數(shù)是什么？、若采用變址尋址(考慮基址)方式，取出的操作數(shù)是什么？、若采用立即尋址方式，取出的操作數(shù)是什么？、若采用存儲(chǔ)器間接尋址(不考慮基址)方式，取出的操作數(shù)是什么？、若相對(duì)尋址用于轉(zhuǎn)移指令，則轉(zhuǎn)移地址是多少？(本題10分)答：(1)、350OH (2)、2800H (3)、002BH (4)、2600H (5)、452BH3、 現(xiàn)有SRAM芯片容量為2KX4位，試用此芯片組成8KX8位的存儲(chǔ)器，(1)、共需要多少這樣的芯片？(2)要訪問(wèn)此存儲(chǔ)器至少需要多少條地址線？其中片內(nèi)尋址需幾條？(本題6分)答：(1)8片 (2)13條，11條，4、 某雙面磁盤，每面有220道，已知磁盤轉(zhuǎn)速r=3000轉(zhuǎn)/分。數(shù)據(jù)傳輸率為175000B/S。求磁盤總?cè)萘俊?本題6分)解：因?yàn)镈r=rXN r=3000轉(zhuǎn)/分=50轉(zhuǎn)/秒所以N=Dr/r=(175000B/s)/(50/s)=3500B磁盤總?cè)萘?3500BX220X2=1540000B=1.54MB5、 設(shè)浮點(diǎn)數(shù)x=2_011X0.101100，y=2_010X(—0.011010)、計(jì)算x+y；(階碼與尾數(shù)均用補(bǔ)碼運(yùn)算)。、計(jì)算xXy；(階碼用補(bǔ)碼運(yùn)算，尾數(shù)用原碼一位乘)。(本題15分)答：(1)階碼：11010 尾數(shù)：11000000(均為補(bǔ)碼)(2)階碼：11010(補(bǔ)碼)尾數(shù)：11100100(原碼)(計(jì)算過(guò)程略)TOC\o"1-5"\h\z如果主存容量為16M字節(jié)，且按字節(jié)編址，表示該主存地址至少應(yīng)需要 C 位。\o"CurrentDocument"(3)A．16 B．20 C．24 D．32某計(jì)算機(jī)內(nèi)存按字節(jié)編址，內(nèi)存地址區(qū)域從44000H到6BFFFH，共有__B_(11)—K字節(jié)。若采用16KX4bit的SRAM芯片，構(gòu)成該內(nèi)存區(qū)域共需_C_(12)—片。A.128 B.160 C.180 D.220\o"CurrentDocument"A.5 B.10 C.20 D.32內(nèi)存地址從4000H到43FFH，共有_C_(47)_個(gè)內(nèi)存單元。若該內(nèi)存每個(gè)存貯單元可存儲(chǔ)16位二進(jìn)制數(shù)，并用4片存儲(chǔ)器芯片構(gòu)成，則芯片的容量是—C_(48)__OA、256B、512C、1024D、2048A.512X16bitB.256X8bit C.256X16bitD.1024X8bit4?計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)中采用不同尋址方式的主要目的是D(56)。在下列尋址方式中取得操作數(shù)速度最慢的是 (57)D。(56)A、可直接訪問(wèn)內(nèi)存或外存B、 提供擴(kuò)展操作碼并降低指令譯碼難度C、 簡(jiǎn)化匯編指令的設(shè)計(jì)D、 縮短指令長(zhǎng)度，擴(kuò)大尋址空間，提高編程靈活性(57)A、相對(duì)尋址B、基址尋址C、寄存器間接尋址 D、存儲(chǔ)器間接尋址5?程序計(jì)數(shù)器(或指令地址寄存器)屬于CPU的_B_(51)_部件。(51)A.運(yùn)算器 B.控制器 C.存儲(chǔ)器D.I/O接口6?計(jì)算機(jī)的控制器是由多種部件組成的，其中不包括_(55)_C_。(55)A.指令寄存器IRB.程序計(jì)數(shù)器PC(指令指針寄存器IP)C.算術(shù)邏輯單元ALUD.程序狀態(tài)字寄存器PSWCPU中的控制器是由一些基本的硬件構(gòu)成的。__C—不是構(gòu)成控制器的部件。A.時(shí)序部件和微操作形成部 B.程序計(jì)數(shù)器C.外設(shè)接口部件 D.指令寄存器和指令譯碼器某計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的內(nèi)存存儲(chǔ)系統(tǒng)是由cache和主存構(gòu)成，cache的存取周期是45ns，主存的存取周期是200ns，已知在一段給定的時(shí)間內(nèi)，CPU共訪問(wèn)存儲(chǔ)系統(tǒng)2000次，其中訪問(wèn)主存100次，問(wèn)：cache的命中率是多少？CPU訪問(wèn)該內(nèi)存存儲(chǔ)系統(tǒng)的平均時(shí)間？cache--主存的效率是多少？解：1)h=Nc/(Nc+Nm)=(2000-100)/2000=0.95(2)ta=h*tc+(1-h)*tm=0.95*45+0.05*200=60ns(3)e=tc/ta=45/60=83.3%cache的存取周期是40ns，主存的存取周期是200ns，cache/主存系統(tǒng)平均訪問(wèn)時(shí)間為50ns，求cache的命中率？解：50=h*40+(1-h)*200 h=93.8%磁盤組有6片磁盤，每片有兩個(gè)記錄面，最上最下兩面不用，存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)徑22cm，外徑33cm，道密度為40道/cm，內(nèi)層位密度為400位/cm，轉(zhuǎn)速為2400轉(zhuǎn)/分，問(wèn)：共有多少個(gè)存儲(chǔ)面可用？共有多少柱面？盤組總?cè)萘渴嵌嗌?？?shù)據(jù)傳輸率是多少？采用定長(zhǎng)數(shù)據(jù)塊記錄格式，直接尋址的最小單位是什么？尋址命令中如何表示磁盤地址？(每扇區(qū)1KB)如果某文件長(zhǎng)度超過(guò)一個(gè)磁道的容量，應(yīng)將它記錄在同一個(gè)存儲(chǔ)面上還是同一個(gè)柱面上？有效存儲(chǔ)區(qū)域=16.5-11=5.5(cm)因?yàn)榈烂芏?40道/cm,所以40X5.5=220道，即220個(gè)圓柱面內(nèi)層磁道周長(zhǎng)為2nR=2X3.14X11=69.08(cm)每道信息量=400位/cmX69.08cm=27632位=3454B每面信息量=3454BX220=759880B盤組總?cè)萘?759880BX10=7598800B磁盤數(shù)據(jù)傳輸率Dr=rN,N為每條磁道容量，N=3454B,r為磁盤轉(zhuǎn)速，r=2400轉(zhuǎn)/60秒=40轉(zhuǎn)/

秒Dr=rN=40X3454B=13816B/s(4)采用定長(zhǎng)數(shù)據(jù)塊格式,直接