计算机组成原理试题及答案

1、下列数中最小的数是（）。

BA （1010010）2B （00101000）BCDC （512）8D（235）162、某机字长16位，采用定点整数表示，符号位为1位，尾数为15位，则可表示的最大正整数为（），最小负整数为（）。

AA +（215-1），-(215-1)B +(215-1),-（216-1）C +（214-1），-(215-1)D +(215-1), -(1-215)3、运算器虽由许多部件组成，但核心部分是（） BA 数据总线B 算术逻辑运算单元C 多路开关D 累加寄存器4、在定点运算器中，无论采用双符号位还是采用单符号位，都必须要有溢出判断电路，它一般用（）来实现 CA 与非门B 或非门C 异或门D 与或非门5、立即寻址是指（） BA 指令中直接给出操作数地址B 指令中直接给出操作数C 指令中间接给出操作数D 指令中间接给出操作数地址6、输入输出指令的功能是（） CA 进行算术运算和逻辑运算B 进行主存与CPU之间的数据传送C 进行CPU与I/O设备之间的数据传送D 改变程序执行的顺序7、微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是（） DA 一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行B 一条微指令由若干条机器指令组成C 每一条机器指令由一条微指令来执行D 每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行8、相对指令流水线方案和多指令周期方案，单指令周期方案的资源利用率和性价比（）AA 最低B 居中C 最高D 都差不多9、某一RAM芯片，其容量为1024×8位，除电源端和接地端外，连同片选和读/写信号该芯片引出腿的最小数目为（）BA 23B 20C 17D 1910、在主存和CPU之间增加Cache的目的是（）。

CA 扩大主存的容量B 增加CPU中通用寄存器的数量C 解决CPU和主存之间的速度匹配D 代替CPU中寄存器工作11、计算机系统的输入输出接口是（）之间的交接界面。

BA CPU与存储器B 主机与外围设备C 存储器与外围设备D CPU与系统总线12、在采用DMA方式的I/O系统中，其基本思想是在（）之间建立直接的数据通路。

BA CPU与存储器B 主机与外围设备C 外设与外设D CPU与主存1、两个补码相加，只有在最高位都是1时有可能产生溢出。

（×）2、相对寻址方式中，操作数的有效地址等于程序计数器内容与偏移量之和（√）3、指令是程序设计人员与计算机系统沟通的媒介，微指令是计算机指令和硬件电路建立联系的媒介。

（√）4、半导体ROM是非易失性的，断电后仍然能保持记忆。

（√）5、在统一编址方式下，CPU访问I/O端口时必须使用专用的I/O命令。

（√）1、写出X=10111101，Y=-00101011的原码和补码表示，并用补码计算两个数的和。

2、将十进制数-0.288转换成二进制数，再写出它的原码、反码、补码表示（符号位和数值位共8位）(1)将十进制数+107/128化成二进制数、八进制数和十六进制数（3分）(2)请回答什么是二--十进制编码?什么是有权码、什么是无权码、各举一个你熟悉的有权码和无权码的例子？2.已知X=0.1101,Y=-0.0101,用原码一位乘法计算X*Y=?要求写出计算过程。

(10分)3.说明海明码能实现检错纠错的基本原理?为什么能发现并改正一位错、也能发现二位错，校验位和数据位在位数上应满足什么条件？（5分）4.举例说明运算器中的ALU通常可以提供的至少5种运算功能?运算器中使用多累加器的好处是什么?乘商寄存器的基本功能是什么?(5分)二、(共30分)1.在设计指令系统时,通常应从哪4个方面考虑?(每个2分,共8分)3.在微程序的控制器中，通常有哪5种得到下一条指令地址的方式。

(第个2分，共10分）2.CACHE有哪3种基本映象方式，各自的主要特点是什么？衡量高速缓冲存储器（CACHE）性能的最重要的指标是什么？（10分）(1) (+107/128)10 = (+1101011/10000000)2 = (+0.1101011)2 = (+0.153)8 = (+6B)16(2) 二-十进制码即8421码，即4个基2码位的权从高到低分别为8、4、2、1，使用基码的0000，0001，0010，……，1001这十种组合分别表示0至9这十个值。

4位基二码之间满足二进制的规则，而十进制数位之间则满足十进制规则。

有权码是指一个十进制数位的4位基2码的每一位有确定的权。

无权码是指一个十进制数位的4位基二码没有确定的权。

前者的例子为二-十进制编码（BCD）码，后者的例子为余3码。

2.已知X=0.1101,Y=-0.0101,用原码一位乘法计算X*Y=?要求写出计算过程。

(10分)高位部分积低位部分积/乘数说明起始情况+） 0 0 1 1 0 1 乘数最低位为1，加乘数0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1（丢失）右移部分积和乘数+）乘数最低位为1，加00 0 0 1 1 0右移部分积和乘数+）乘数最低位为1，加乘数0 1 0 0 0 00 0 1 0 0 0 0 0 1 0 1（丢失）右移部分积和乘数+） 0 0 0 0 0 0 乘数最低位为0，加00 0 1 0 0 00 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0（丢失）右移部分积和乘数结果符号位为正，X*Y=0.010000013. 答案：基本原理：k个数据之外加上r个校验位，从而形成k+r位的新的码字，使新的码字的码距均匀的拉大。

把数据的每一个二进制位分配到几个不同的偶校验位的组合中，当一位出错，会引起相关的几个校验位的值发生变化，从而可能发现出错，还能指出是哪一位错，进而进行纠错。

校验位和数据位应满足条件2 r-1>k+r在此条件下，不但能发现并改进一位错，并能同时发现二位错。

4.答案：运算器中的ALU通常至少可以提供算术加运算、算术减运算、逻辑或运算、逻辑与运算、逻辑异或运算5种功能。

运算器采用多累加器可以简化指令的执行步骤。

乘商寄存器的基本功能是在完成乘除运算时能自行左右移位。

二、(共30分)1.（1）指令系统的完备性，常用指令齐全，编程方便；（2）指令系统的高效性，程序占用内存空间少，运行速度快。

（3）指令系统的规整性，指令和数据使用规则统一简化，易学易记；（4）指令系统的兼容性，同一系列的低档计算机的程序能放到新的高档机上直接运行。

3.答：在微程序控制系统中，通常有以下5种得到下一条微指令地址的方式：（1）微程序顺序执行时，下地址为本条微地址加1。

（2）在微程序必定转向某一微地址时，可以在微指令中的相关字段中给出该地址值。

（3）按微指令（上一条或本条）的某一执行结果的状态，选择顺序执行或转向某一地址。

（4）从微堆栈中取出从微子程序返回到微主程序断点的返回地址，用于微子程序返回处理。

（5）依条件判断转向多条微指令地址中的某一地址控制。

2. 答：Cache有三种映像方式：全相联映像方式，直接映像方式，多路组相联映像方式。

全相联映像方式是指主存中任一个字（字块）可以写入Cache中的任何一个字（字块）中。

其优点是有最大的灵活性。

缺点是要确定读的信息是否在Cache中，必须用原本读主存的地址与整个Cacha每一个单元的标志字段比较，电路过于复杂，成本较高。

直接映像方式是指主存的一个字（字块）只能映像到Cache的字和字块中。

优点是要确定读的信息是否在Cache中时原本读主存的地址与标志字段比较的线路简单，成本低；缺点是Cache的使用缺乏灵活性，影响命中率。

多路组相联映相方式是对全相联映相方式和直接映像方式的一种折中的处理方案。

它与直接相联映像方式的区别在于每个主存字块可以从多个（例如2，4，8个，而不是一个）体中选择其一完成写入Cache的操作，它与全相联映像的类同之处是把一个主存字写进Cache时，可以在Cache的多个（而不是任何一个）个体中选择。

既有较高的命中率，又使比较线路也不会太复杂。

衡量Cache性能的最重要的指标是命中率。

1．(45.75)10=(___________)162．若[X]补=1.0110，则[1/2X]补=___________。

3．若X补=1.1001，按舍入恒置1法舍去末位得__________。

4．运算器的核心部件是__________。

5．动态MOS存储器的刷新周期安排方式有____________、_____________、_____________。

6．若地址码8位，按字节编址则访存空间可达___________，若地址码10位，则访存空间可达_____________，若地址码20位，则访存空间可达_____________。

7．CPU中用于控制的寄存器有_______________________、__________________ 和_____________________三种；8．控制器的组成方式可分为______________________和微程序控制器两类。

9．按数据传送方式，外围接口可分为_________________和__________________。

10．指令中的操作数一般可分为_______操作数和_______操作数。

11．申请掌握使用总线的设备，被称为__________。

12．某CRT显示器，分辨率800列╳600行，如果工作在256色模式下，则至少需要_________字节的显示存储器。

选择题:1、浮点加减中的对阶是（）A.将较小的一个阶码调整到与较大的一个阶码相同B.将较大的一个阶码调整到与较小的一个阶码相同C.将被加数的阶码调整到与加数的阶码相同D.将加数的阶码调整到与被加数的阶码相同2、下列哪一个属于检错纠码（）A.BCD码 C. 奇偶校验码B.ASCII码 D. 8421码3、指令格式可表示为（）和地址码的形态A.指令码B. 操作码C.微指令D. 寄存器码4、在不同速度的设备之间传送数据( )A．必须用同步控制方式B．必须用异步控制方式C．可以选用同步控制方式，也可以选用异步控制方式D．必须采用应答方式5、在以下寻址方式中，哪一种可缩短地址字段的长度（）A.立即寻址B. 直接寻址B. C. 存储器间接寻址 D. 寄存器寻址6、补码表示的定点小数，其表示范围是( )A．–1≦X≦1 B．–1≦X<1C．–1<X<1 D．–1<X≦17、下列数据代码中含有一位奇偶校验位且无错误出现，其中哪一个数据采用了偶校验（）A. 01011011B. 11010011C. 01010001D. 110100108、在微程序控制中，机器指令和微指令的关系是（）A.每一条机器指令由一条微指令来执行B.每条机器指令由一段由微指令编码组成的微程序来解释执行C.一条机器指令组成的程序可由一条微指令来解释执行D.一条微指令由若干条机器指令组成9、每访问一次CRT显示器的字符发生器，获得( )A．一个字符的ASCII编码B．一个字符的横向一行点阵代码C．一个字符的全部点阵代码D．一个字符的纵向一列点阵代码10、单地址指令( )A．也可以处理双操作数B．只能对单操作数进行处理C．只能处理寄存器中的操作数D．只能处理堆栈中的操作数1．冯·诺依曼机工作方式的基本特点是( )。