计算机组成原理复习题

计算机组成与结构复习题(0)

一、 选择题

1. 对计算机的产生有重要影响的是______。 A) 牛顿 维纳 图灵 B) 莱布尼兹 布尔 图灵 C) 巴贝奇 维纳 麦克斯韦 D) 莱布尼兹 布尔 克雷 2. 定点16位字长的字，采用2的补码形式表示时，一个字所能表示的整数范围是______。 A) -215 ─215-1 B）-215-1─215-1 C）-215+1─215 D）-215─215 3. 已知X<0且[X]原 = X0.X1X2…Xn，则[X]补可通过______求得。

A) 各位求反，末位加1 B）求补 C）除X0外各位求反末位加1 D）[X]反-1 4. 运算器虽有许多部件组成，但核心部件是______。

A) 数据总线 B）算术逻辑运算单元 C）多路开关 D）累加寄存器 5. 十进制数-0.75的IEEE754单精度格式表示成十六进制为_______________。 A) 3F200000H B）BE200000H C）BF400000H D）BE400000

6. 在8位定点机中，设寄存器内容为10000000，若它的数值等于-128，则它采用的数据表示为___________________。

A) 原码 B)补码 C）反码 D）移码 7. 请从下面浮点数的描述中选出描述正确的句子____________。

A) 浮点运算器可用两个松散连接的定点运算部件——阶码部件和尾数部件实现 B) 阶码部件可实现加、减、乘、除四种运算 C) 阶码部件只实现阶码相加、相减和比较运算 D) 尾数部件只进行乘法和除法运算

8. 冯·诺依曼机工作的基本方式的特点是______。 A) 多指令流单数据流

B) 按地址访问并顺序执行指令 C) 堆栈操作

D) 存贮器按内容选择地址

9. 在机器数______中，零的表示形式是唯一的。

A) 原码 B 补码 C 移码 D 反码

10. 在定点二进制运算器中，减法运算一般通过______来实现。 A) 原码运算的二进制减法器 B) 补码运算的二进制减法器 C) 原码运算的十进制加法器 D) 补码运算的二进制加法器

11. 按其数据流的传递过程和控制节拍来看，阵列乘法器可认为是______。 A) 全串行运算的乘法器 B) 全并行运算的乘法器 C) 串—并行运算的乘法器 D) 并—串型运算的乘法器 12. 完整的计算机应包括______。

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A) 运算器、存储器、控制器 ； B) 外部设备和主机 ； C) 主机和实用程序 ；

D) 配套的硬件设备和软件系统 ；

13. 至今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是______。

A) 节约元件； B） 运算速度快； C） 物理器件的性能决定 ；D）信息处理方便； 14. 定点运算器中，无论采用双符号位还是单符号位，必须有______，它一般用______来 实现。

A) 译码电路， 与非门； B) 编码电路， 或非门； C) 溢出判断电路 ，异或门； D) 移位电路， 与或非门；

15. 以下四种类型的半导体存储器中，以传输同样多的字为比较条件，则读出数据传输率最高的是______。

A) DRAM B）SRAM C）闪速存储器 D）EPROM

16. 假定下列字符码中有奇偶校验位，但没有数据错误，采用偶校验的字符码是______。 A) 11001011 B）11000001 C）11010110 D）11001001 17. 浮点数的表示范围和精度取决于__________。 A) 阶码的位数和尾数的位数

B) 阶码采用的编码和尾数采用的编码 C) 阶码采用的编码和尾数采用的位数 D) 阶码采用的位数和尾数采用的编码 18. 算术/逻辑运算单元74181ALU可完成 A) 16种算术运算功能 B) 16种逻辑运算功能

C) 16种算术运算和16种逻辑运算功能 D) 4位乘法运算和除法运算功能

19. 存储器是计算机系统的记忆设备，它主要用来________。 A) 存放数据 B) 存放程序

C) 存放数据和程序 D) 存放微程序

20. 存储周期是指__________。 A) 存储器的读出时间 B) 存储器的写入时间

C) 存储器进行连续读和写操作所允许的最短时间间隔 D) 存储器进行连续写操作所允许的最短时间间隔 21. 下列元件中存取速度最快的是________。

A) Cache B）寄存器 C）内存 D）外存 22. 下列说法正确的是_________。

A) 半导体RAM信息可读可写，切断电后仍能保持记忆

B) 半导体RAM属挥发性存储器，而静态的RAM存储信息是非挥发性的 C) 静态的RAM、动态RAM存储信息是挥发性的，断电后存储信息将消失 D) ROM不用刷新，且集成度比动态RAM高，断电后存储的信息将消失

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23. 在有关存储保护中，不准在用户程序中使用“设置系统状态”等指令，此类指令是___指令。

A) 特权指令 B) 特殊指令 C) 上、下界 D) 系统

24. 若十进制数为132.75，则相应的十六进制数为( )。 A) 21.3 B)84.c C)24.6 D)84.6

二、 填空题

1. 按IEEE754标准，一个浮点数由A.______、B.______、C.______三个域组成。

2. 寻址方式按操作数的物理位置不同，多使用A.______型和B.______型，前者比后者执行速度快。

3. 堆栈是一种特殊的A.______寻址方式，它采用B.______原理。按构造不同，分为寄存器堆栈和C.______堆栈。

4. 当今的CPU芯片除了包括定点运算器和控制器外，还包括A.______、B.______、运算器和C.______管理等部件。

5. 奔腾CPU中L2级cache的内容是A.______的子集，而B.______内容又是L2级cache的子集。

6. 闪速存储器特别适合于A.______微型计算机系统，被誉为B.______而成为代替磁盘的一种理想工具。

7. 4. 主存储器的性能指标主要是A.______、B.______、存储周期和存储器带宽。 8. 存储A.______并按B.______顺序执行,这是冯?诺依曼型计算机的工作原理。 9. 一个定点数由A.______和B.______两部分组成。

10. CPU能直接访问A.______和B.______,但不能直接访问磁盘和光盘。

11. RISC机器一定是A._______CPU，但后者不一定是RISC机器,奔腾机属于B.______机器。

12. 双端口存储器和多模块交叉存储器属于A.______存储器结构。前者采用B.______技术，后者采用C.______技术。

13. 存储器和CPU连接时，要完成A.______的连接；B.______的连接和C.______的连接，方能正常工作。

14. 计算机系统中采用的并行性技术途径有A______ B______ C______和资源共享。 15. 移码表示法主要用于表示浮点数的A.______码，以利于比较两个B.______的大小和进行C.______操作。

16. 广泛使用的A.______和B.______都 是半导体随机读写存储器，它们共同的缺点是C.______。

17. 形成指令寻址的方式，称为指令寻址方式，有顺序寻址和A.______寻址两种，使用B.______来跟踪。

18. 若浮点数格式中介码的基数已定，尾数用规格化表示，浮点数的表示范围取决于A______的位数，精度取决于B______的位数。

19. 数的真值变成机器码可采用A. ______表示法，B. ______表示法，C.______表示法，移码表示法。

20. .对存储器的要求是A. ______，B. ______，C. ______。为了解决这三方面的矛盾 计算机采用多级存储体系结构。

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三、 问答题

1. 主存储器的性能指标有哪些？含义是什么？ 2. 什么是CISC？CISC指令系统的特点是什么？

3. 指令和数据均存放在内存中，CPU如何从时间和空间上区分它们是指令还是数据？ 4. 简述CPU的主要功能。

5. 什么是存储保护？通常采用什么方法？

6. 什么是RISC？RISC指令系统的特点是什么？

7. 若浮点数X的二进制存储格式为（41360000）16，求其32位浮点数的十进制值。 8. 用时空图法证明流水CPU比非流水CPU具有更高的吞吐率。

9. 浮点数格式如下：1位阶符，6位阶码，1位数符，8位尾数，请写出浮点数所能表示的范围（只考虑正数值）。

10. 指令流水线中，n表示连续输入的指令总数，k表示流水线的过程段数目，Δt表示时钟周期。说明以下三个表达式的物理概念。

P=

n

(k?n?1)?tk?n

k?n?1n E=

k?n?1 S=

11. 设有一个具有20位地址和32位字长的存储器，问： A) 该存储器能存储多少个字节的信息？

B) 如果用512k×8位的SRAM组成，需多少片？ C) 需要多少位地址作芯片选择？

12. 比较水平微指令和垂直微指令的优缺点。 13. 举出CPU中6个主要寄存器的名称及功能。 14. 画出微程序控制器组成框图，说明各部分功能。 15. 已知x=+13,y=-11，用原码阵列乘法器求x·y=？并用十进制数乘法验证。

16. 设存储器容量为32字，字长64位，模块数m=4，分别用顺序方式和交叉方式进行组织。存储周期T=200ns,数据总线带宽为64位，总线传送周期τ=50ns。问顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少？

17. 下表列出pentium机的9种寻址方式名称及有关说明，请写出对应寻址方式有效地址E的计算方法。 序 号 （1） （2） （3） （4） （5） （6） （7） （8） （9）

寻址方式名称 立 即 寄存器 直 接 基 值 基值 + 偏移量 比例变址+偏移量 基值+变址+偏移量 基值+比例变址+偏移量 相 对 说 明 操作数在指令中 操作数在某寄存器中，指令给出寄存器号 Disp为偏移量 B为基值寄存器 I为变址寄存器，S为比例因子 PC为程序计算器 4

18. 设x= -15, y= -13,数据用补码输入，用带求补器的原码阵列乘法器求乘积x×y = ? 并用十进制数乘法进行验证。 19. 图1所示的CPU逻辑框图中，有两条独立的总线和两个独立的存储器。已知指令存储器IM最大容量为16384字（字长18位），数据存储器DM最大容量是65536字（字长16位）。各寄存器均有“打入”(Rin)“送出”(Rout)控制命令，但图A1.2中未标出。

(1)指出下列寄存器的位数：

程序计数器PC，指令寄存器IR，累加器AC0、AC1，通用寄存器R0～R3，指令存储器地址寄存器IAR,，指令存储器数据存储器IDR，数据存储器地址寄存器DAR，数据存储器数据寄存器DDR。

(2) 设机器指令格式为

17 13 12 0 OP X (3)加法指令可写为“ADD X(Ri)” ,其功能是(AC0) + ((Ri) + X)→AC1,其中((Ri) + X)部分通过寻址方式指向数据存储器DM。现取Ri为R1。画出ADD指令的指令周期流程图，写明“数据通路”和相应的微操作控制信号。

20. 某机主要功能部件如图1所示，其中Ｍ为主存，MBR为主存数据寄存器，MAR为主存地址寄存器，IR为指令寄存器，PC为程序计数器，Ｒ0~~Ｒ3为通用寄存器，Ｃ,Ｄ为暂存器。

(1)请补充各部件之间的主要联结线，并注明数据流动方向 (2)画出“ＡＤＤ（Ｒ1），（Ｒ2）＋”指令周期流程图。该指令的含义是进行求和运算，源操作数地址在Ｒ1中，目标操作数寻址方式为自増型寄存器间接寻址方式（先取地址后加１）。

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A) 按虚页号访问快表，如不命中再去查慢表； B) 按虚页号访问慢表，如不命中再去查快表； C) 同时按虚页号访问快表和慢表；

D) 同时按虚页号访问快表和慢表，如快表不命中就启动缺页中断； 二、 填空题

1. 三级存贮系统是由______A_______、_______B______和_______C_______组成，分级的目的是_______D__________。

2. 使用高速缓冲存贮器是为了解决_____A_____问题，存贮管理主要由_____B______实现；使用虚拟存贮器是为了解决_____C______问题，存贮管理主要由_____D_____实现。后一种情况下，CPU______E_______访问第二级存贮器。

3. 虚拟存贮器通常由______A______和_____B_____两级存贮系统组成． 为了在一台特定的机器上执行程序，必须把逻辑地址映射到这台机器主存贮器的_______C_______空间上，这个过程称为_____D______ 。

4. 根据主存和辅存之间的信息传送单位，虚拟存贮器分为______A______、______B_____和_____C______三种。

5. 由主存地址映射到cache中定位称作_____A______，将主存地址变换成cache地址称为_____B______，当新的主存页需要调入cache中，而它的可用位置又被占用时，就产生______C_______问题。

6. 主存和cache的地址映象方法很多，常用的有_____A______、______B_______、和_______C_________三种，在存储管理上常用的替换算法是___E____和_____F_____。 三、 问答题

1. 试比较内存、外存、缓存、控存、虚存。

2. 提高存储器速度可采用哪些措施?简要说明之。

3. 什么是“程序访问的局部性”?存储系统中哪一级利用了程序访问的局部性原理? 4. 判断下列叙述中职些是正确的?哪些是错误的?为什么?

A) 大多数个人计算机中可配置的最大内存容量受地址总线位数限制；

B) 大多数个人计算机中可配置的最大内存容量受指令中地址码部分的位数限制；

5. 下表表示使用快表(页表)的虚实地址转换条件，快表存放在相联存储器中，其容量为8个存储单元，问：

A) 当CPU按虚拟地址1去访问主存时，主存的实地址码是多少? B) 当CPU按虚拟地址2去访问主存时，主存的实地址码是多少? C) 当CPU按虚拟地址3去访问主存时，主存的实地址码是多少?

页号 32 25 7 6 4 15 5 34 该页在主存中的起始地址 42000 38000 96000 60000 40000 80000 50000 70000

虚地址 1 2 3 页号 15 7 48 页内地址 324 128 516 16

6. 某计算机的内存由Cache和主存组成。Cache容量为16KB，主存容量为4MB。Cache分为128组，每块大小为64B。Cache和主存采用组相联方式进行地址转换。要求： A) 画出Cache和主存的地址格式。

B) 说明块表（相联存储器组成）应包含多少个存储单元，每个单元最少是几位。 C) 某内存单元X的地址为129，问X单元在主存中的第几块，应映射在Cache第几组？ D) 若CPU要访问X单元，请说明整个访问过程。

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