计算机组成原理与系统结构

1．1 概述数字计算机的发展经过了哪几个代？各代的基本特征是什么？ 略。

1．2 你学习计算机知识后，准备做哪方面的应用？ 略。

1．3 试举一个你所熟悉的计算机应用例子。

略。

1．4 计算机通常有哪些分类方法？你比较了解的有哪些类型的计算机？

略。

1．5 计算机硬件系统的主要指标有哪些？

答：机器字长、存储容量、运算速度、可配置外设等。 答：计算机硬件系统的主要指标有：机器字长、存储容量、运算速度等。

1．6 什么是机器字长？它对计算机性能有哪些影响？

答： 指CPU一次能处理的数据位数。它影响着计算机的运算速

度，硬件成本、指令系统功能，数据处理精度等。 1．7 什么是存储容量？什么是主存？什么是辅存？

答：存储容量指的是存储器可以存放数据的数量（如字节数）。

1

它包括主存容量和辅存容量。

主存指的是CPU能够通过地址线直接访问的存储器。如内存等。 辅存指的是CPU不能直接访问，必须通过I/O接口和地址变换等方法才能访问的存储器，如硬盘，u盘等。

1．8 根据下列题目的描述，找出最匹配的词或短语，每个词或短

语只能使用一次。

（1）为个人使用而设计的计算机，通常有图形

1．1 概述数字计算机的发展经过了哪几个代？各代的基本特征是什么？ 略。

1．2 你学习计算机知识后，准备做哪方面的应用？ 略。

1．3 试举一个你所熟悉的计算机应用例子。

略。

1．4 计算机通常有哪些分类方法？你比较了解的有哪些类型的计算机？

略。

1．5 计算机硬件系统的主要指标有哪些？

答：机器字长、存储容量、运算速度、可配置外设等。 答：计算机硬件系统的主要指标有：机器字长、存储容量、运算速度等。

1．6 什么是机器字长？它对计算机性能有哪些影响？

答： 指CPU一次能处理的数据位数。它影响着计算机的运算速

度，硬件成本、指令系统功能，数据处理精度等。 1．7 什么是存储容量？什么是主存？什么是辅存？

答：存储容量指的是存储器可以存放数据的数量（如字节数）。

1

它包括主存容量和辅存容量。

主存指的是CPU能够通过地址线直接访问的存储器。如内存等。 辅存指的是CPU不能直接访问，必须通过I/O接口和地址变换等方法才能访问的存储器，如硬盘，u盘等。

1．8 根据下列题目的描述，找出最匹配的词或短语，每个词或短

语只能使用一次。

（1）为个人使用而设计的计算机，通常有图形

一、 选择题（50分，每题2分，正确答案可能不只一个，可单选或复选） 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18.

（CPU周期、机器周期）是内存读取一条指令字的最短时间。 （多线程、多核）技术体现了计算机并行处理中的空间并行。

（冯 诺伊曼 、存储程序）体系结构的计算机把程序及其操作数据一同存储在存储器里。

（计算机体系结构）是机器语言程序员所看到的传统机器级所具有的属性，其实质是确定计算机系统中软硬件的界面。

（控制器）的基本任务是按照程序所排的指令序列，从存储器取出指令操作码到控制器中，对指令操作码译码分析，执行指令操作。 （流水线）技术体现了计算机并行处理中的时间并行。 （数据流）是执行周期中从内存流向运算器的信息流。 （指令周期）是取出并执行一条指令的时间。

1958年开始出现的第二代计算机，使用（晶体管）作为电子器件。

1960年代中期开始出现的第三代计算机，使用（小规模集成电路、中规模集成电路）作为电子器件。 1970年代开始出现的第四代计算机，使用（大规模集成电路、超大规模集成电路）作为电子器件。 Cache存储器在产生替换时，可以采用以下替换算法：（LFU算

一、 选择题（50分，每题2分，正确答案可能不只一个，可单选或复选） 1. （CPU周期、机器周期）是内存读取一条指令字的最短时间。 2. （多线程、多核）技术体现了计算机并行处理中的空间并行。 3. （冯?诺伊曼 、存储程序）体系结构的计算机把程序及其操作数据一同存储在存储

器里。

4. （计算机体系结构）是机器语言程序员所看到的传统机器级所具有的属性，其实质

是确定计算机系统中软硬件的界面。

5. （控制器）的基本任务是按照程序所排的指令序列，从存储器取出指令操作码到控

制器中，对指令操作码译码分析，执行指令操作。

6. （流水线）技术体现了计算机并行处理中的时间并行。 7. （数据流）是执行周期中从内存流向运算器的信息流。 8. （指令周期）是取出并执行一条指令的时间。

9. 1958年开始出现的第二代计算机，使用（晶体管）作为电子器件。

10. 1960年代中期开始出现的第三代计算机，使用（小规模集成电路、中规模集成电

路）作为电子器件。

11. 1970年代开始出现的第四代计算机，使用（大规模集成电路、超大规模集成电路）

作为电子器件。

12. Cache存储器在产生替换时，可以采用以下替换算法：（LFU算法、LRU算法、随机

替换）。

13.

《计算机组成与系统结构》课程练习

一、填空题

1、计算机的运算精度与机器的 ① 有关，为解决精度与硬件成本的矛盾，大多数计算机使用__ ②。

答：① 字长 ② 变字长运算

2、计算机硬件直接能执行的程序是 ① 程序，高级语言编写的源程序必须经过__ ②____翻译，计算机才能执行。

答：① 机器语言 ② 语言处理程序

3、 在带符号数的编码方式中，零的表示是唯一的有 ① 和 ② 。 答：① 补码 ② 移码

4、若[x1]补＝10110111， [x2]原＝1.01101 ，则数x1的十进制数真值是 ① ，x2的十进制数真值是 ② 。 答：① -73 ② -0.71875

5、设某浮点数的阶码为8位（最左一位为符号位），用移码表示；尾数为24位（最左一位为符号位），采用规格化补码表示，则该浮点数能表示的最大正数的阶码为 ① ，尾数为 ② ；规格化最大负数的阶码为 ③ ，尾数为 ④ 。（用二进制编码回答） 答：① 11111111 ② 011111111111111111111111 ③ 11111111 ④ 100000000000000000000000

6、设有效信息位的位数为N, 校验位数为K，则能够检测出一位出错并能自动纠错的海明校验

1．第6题

下列____不属于浮点加法的流水段？

A.对阶

B.阶码相加 C.尾数加减

D.规格化及舍入处理

标准答案：B 您的答案： 题目分数：2.0 此题得分：0.0

2．第7题

存储器容量为64M字，字长32位，模块数m = 10，分别用顺序方式和交叉方式进行组织。假定存储周期为T = 200ns，数据总线宽度为32位，总线周期为τ= 20ns。若连续读出10个字，顺序存储器和交叉存储器的带宽分别是 。

A.320Mb/s，1684Mb/s B.842Mb/s，320Mb/s C.160Mb/s，842Mb/s D.160Mb/s，1600Mb/s

标准答案：C 您的答案： 题目分数：2.0 此题得分：0.0

3．第10题

下面哪个标志触发器是CPU是否受理中断或者批准中断的标志____。

A.准备就绪的标志(RD) B.允许中断触发器(EI) C.中断请求触发器(IR) D.中断屏蔽触发器(IM)

标准答案：D 您的答案： 题目分数：2.0 此题得分：0.0

4．第16题

微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是____。

A.每一条机器指令由一条微指令来执行

B.一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行

简答题

第一章 计算机系统概论

1.5冯?诺依曼计算机的特点是什么？P8 解：

?计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成； ?指令和数据以同同等地位存放于存储器内 ,并可按地址寻访。 ?指令和数据均用二进制表示；

?指令由操作码、地址码两大部分组成；操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置。

?指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行；

?机器以运算器为中心（原始冯?诺依曼机）。

1.7解释下列概念：

主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。 解：P9-10

主机：是计算机硬件的主体部分，由CPU和主存储器MM合成为主机。 CPU：中央处理器，是计算机硬件的核心部件，由运算器和控制器组成； 主存：计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，为计算机的主要工作存储器，可随机存取；由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。 存储单元：可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。

存储元件：存储一位二进制信息的物理元件，是存储器中最小的存储单位，又叫存储基元或存储元，不能单独存取。

存储字：一个存储单元所存二进制

机 密★启用前

大连理工大学网络教育学院

2017年春《计算机组成原理》

期末考试复习题

☆ 注意事项：本复习题满分共：400分。

一、名词解释

1.汇编语言虚拟机：将汇编语言源程序汇编为机器语言程序，然后在实际机器上执行。

2.高级语言虚拟机：将高级语言程序翻译为汇编语言，然后再翻译为机器语言程序在实际机器上执行。 3.微程序机器：每条机器指令的执行通过一段微程序的执行来实现。 4.存储字：存储单元中二进制代码的组合。 5.存储字长：存储单元中二进制代码的位数。 6.存储容量：大小为字数×字长。 7.PC（程序计数器）：存放当前欲执行指令的地址，具有自动“＋1”功能。 8.IR（指令寄存器）：存放当前欲执行的指令。 9.ID（指令译码器）：分析当前指令的功能。

10.机器字长：CPU一次能处理数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。 11.MIPS：每秒执行的百万条指令数。 12.FLOPS：每秒执行的浮点指令数。 13.CPI：平均每条指令所需时间。

14.同步通信：发送时钟信号来同步数据传送。 15.异步通信：没有时钟，采用握手信号同步。 16.半同步通信：同步、异步结合，插入等待周期。 17.分离式通信：传输周期划分为功能独

题型：

一、填空题（每空2分，共20分）

1. 为了能实现按地址访问的方式，主存中必须配置两个寄存器MAR和MDR。其中MAR是 存储器地址寄存器 寄存器用来存放欲访问的存储单元的地址，MDR是 存储器数据寄存器 。

2. 计算机的更新换代，主要集中体现在组成计算机的基本电路的电子元件上。

3. 总线按连接部件的不同，可以分为片内总线、系统总线和通信总线。其中， 系统总线 是指CPU、主存、I/O设备各大部件之间的信息传输线。

4. 系统总线按传输信息的不同，可以分为：数据总线、控制总线、地址总线三类。

5. 总线通信控制有四种方式，分别为：同步通信、异步通信、半同步通信、分离式通信。

6. 完成一次总线操作的时间称为总线周期，可分为申请分配阶段、寻址阶段、传数阶段、结束阶段四个阶段。

7. 异步通信的应答方式可分为不互锁、半互锁和全互锁三种类型

8. 在存储系统层次结构中，缓存－主存层次主要解决的问题是 CPU和主存速度不匹配的问题。主存－辅存层次主要解决的

问题是存储系统的容量问题。

9. 动态RAM中，刷新是按 行 进行的。刷新方式有三种方式，即：集中刷新、分散刷新和异步刷新。

10. 存储容量的扩展方法中， 字扩展

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计算机组成与结构试卷一

问答题

尾数符号1位阶码：8位，用整数、移码表示，基值为2 尾数：23位(另外有1个隐藏位)，用小数、原码表示，基值为2

(1)用16进制分别写出这个规格化浮点数的阶码、尾数和完整的浮点数。

(2)如果采用恒置"1"舍入法，这个规格化浮点数的相对误差是多少？

2、在一台采用指令取消技术的RISC处理机上执行下面一段程序。每条指令的执行过程都要经过"取

指令"和"执行"两个周期，每个周期的延迟时间均为10ns。

MOVE R1，#50000 ；R1←常数50000

LOOP:MOVE R2，A(R1) ；R2←从内存中取一个数

ADD R0，R2 ；R0←(R0)+(R2)

DNE R1，LOOP ；R1←(R1)-1，若(R1)≠0，则转向LOOP

(1)为了采用指令取消技术，改写上面的程序。

(2)计算采用指令取消技术执行上面的程序能够节省多少时间？

3、用16M字×8位的存储芯片构成一个64M字×16位的主存储器。要求既能够扩大存储器的容量，

又能够缩短存储器的访问周期。

(1)计算需要多少个存储器芯片。

(2)存储器芯片和主存储器的地址长度各需要多少位？

(3)画出用存储器芯片构成主存储器的逻辑示意图。

(4)用1