计算机组成原理期末复习答案

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国家开放大学计算机组成原理期末复习指导及答案

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国家开放大学计算机组成原理期末复习指导及答案第一篇:国家开放大学计算机组成原理期末复习指导及答案计算机组成原理期末复习指导期末考试题型举例题型包括选择题(单选)、判断题、简答题和计算题。

下面给每种题型列举1-2道样题,以及相应的参考答案及评分标准。

1.选择题(每小题3分,共36分)(1)在定点二进制运算器中,加法运算一般通过来实现。

A.原码运算的二进制加法器B.反码运算的二进制加法器 C.补码运算的十进制加法器D.补码运算的二进制加法器答案:D(2)变址寻址方式中,操作数的有效地址等于加形式地址。

A.基址寄存器内容B.堆栈指示器内容 C.变址寄存器内容D.程序计数器内容答案:C(3)将RAM芯片的数据线、地址线和读写控制线分别接在一起,而将片选信号线单独连接,其目的是。

A.增加存储器字长B.增加存储单元数量C.提高存储器速度D.降低存储器的平均价格答案:B 2.判断题(每小题3分,共15分)(1)输入输出指令的功能是进行CPU和I/O设备之间的数据传送。

()答案:√(2)半导体ROM信息可读可写,且断电后仍能保持记忆。

()答案:×(3)在采用DMA方式传输数据时,数据传送是在DMA控制器本身发出的控制信号控制下完成的。

答案:√3.简答题(每小题7-8分,共29分)(1)简述计算机运算器部件的主要功能。

答:主要功能包括(1)由其内部的算术与逻辑运算部件ALU完成对数据的算术和逻辑运算;(2)由其内部的一组寄存器承担对将参加运算的数据和中间结果的暂存;(3)作为处理机内部的数据传送通路。

(2)确定一台计算机的指令系统并评价其优劣,通常应从哪几个方面考虑?答:主要从以下四个方面进行考虑:a.指令系统的完备性,以常用指令齐全、编程方便为优;b.指令系统的高效性,以程序占内存空间少、运行速度快为优; c.指令系统的规整性,以指令和数据使用规则统一简单、易学易记为优;d.指令系统的兼容性,以同一系列的低档机的程序能在新的高档机上直接运行为优。

计算机组成原理期末考试及答案

计算机组成原理期末考试及答案

计算机组成原理期末考试及答案A卷基础知识(50分)1、名词解释(10分)机器字长SRAMEPROM指令系统微指令2、选择题(10分)1)设字长32位,使⽤IEEE格式,则阶码采⽤______表⽰。

A.补码B. 原码C. 移码D. 反码2) 四⽚74181ALU和⼀⽚74182CLA器件相配合,具有如下进位传递功能______。

A.形波进位B. 组内先⾏进位,组间先⾏进位C.组内先⾏进位,组间⾏波进位D. 组内形波进位,组间先⾏进位3) 某SARM芯⽚,其存储容量为64K×16位,该芯⽚的地址线数⽬和数据线数⽬分别是___。

A. 16, 16 B .16, 64, C. 64, 8 D. 64, 164)单地址指令中为了完成两个数的算术运算,除地址码指明的⼀个操作数外,另⼀个数常需采⽤______。

A. 堆栈寻址⽅式B. ⽴即寻址⽅式C. 隐含寻址⽅式D. 间接寻址⽅式微5)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执⾏C.⼀条微指令由若⼲条机器指令组成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3、填空题(10分)1)存储___①___并按__②____顺序执⾏,这是冯?诺依曼型计算机的⼯作原理。

2)相联存储器是按③访问的存储器。

3) 主存与cache的地址映射有__④___、⑤、⑥三种⽅式。

4)通常指令编码的第⼀个字段是⑦。

5) 异步通信⽅式可分为⑧、⑨、⑩三种类型。

4、问答题(20分)1)在计算机中,为什么要采⽤多级结构的存储器系统2)简述CPU的功能.3)试⽐较⽔平型微指令与垂直型微指令。

4)简述总线集中控制的优先权仲裁⽅式。

⼆、综合应⽤(50分)1、已知X=-0.1101,Y=0.1011,试⽤补码⼀位乘法计算X×Y (15分)2、指令格式如下所⽰。

OP为操作码字段,试分析指令格式特点。

计算机组成原理期末考试试题及答案

计算机组成原理期末考试试题及答案

计算机组成原理期末考试试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 计算机系统由哪两大部分组成?A. 硬件和软件B. CPU和内存C. 输入设备和输出设备D. 运算器和控制器答案:A2. 以下哪个部件不属于计算机五大硬件之一?A. 控制器B. 运算器C. 输入设备D. 显示器答案:D3. 在计算机中,下列哪种寄存器的位数与机器字长相同?A. 程序计数器B. 指令寄存器C. 状态寄存器D. 数据寄存器答案:B4. 下列哪种寻址方式中,操作数地址由形式地址和偏移量相加得到?A. 直接寻址B. 间接寻址C. 基址寻址D. 变址寻址答案:D5. 计算机指令的执行过程分为以下哪几个阶段?A. 取指令、分析指令、执行指令、写回结果B. 取指令、分析指令、执行指令、中断处理C. 取指令、分析指令、执行指令、存储结果D. 取指令、分析指令、执行指令、传输结果答案:A6. 下列哪种总线用于连接CPU和内存?A. 数据总线B. 地址总线C. 控制总线D. 外部总线答案:B7. Cache存储器的作用是?A. 提高内存的读写速度B. 减少CPU访问内存的次数C. 提高程序的运行效率D. 减少CPU与内存之间的数据传输量答案:B8. 下列哪种中断属于可屏蔽中断?A. 外部中断B. 内部中断C. 软件中断D. 硬件故障中断答案:A9. 在计算机系统中,下列哪个设备用于实现数据的输入和输出?A. CPUB. 内存C. 硬盘D. 显示器答案:D10. 下列哪种传输方式不属于并行传输?A. 同步传输B. 异步传输C. 单工传输D. 双工传输答案:C二、填空题(每题2分,共20分)1. 计算机硬件系统包括______、______、______、______和______五大部件。

答案:控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备2. 计算机指令由______和______两部分组成。

答案:操作码、操作数3. 在计算机中,地址总线的作用是______。

计算机组成原理期末试题及答案--10套

计算机组成原理期末试题及答案--10套
其读写控制如下表所示:
读控制写控制
R0
RA0
RA1
选择
W
WA0
WA1
选择
1
1
1
1
0
0
0
1
1
x
0
1
0
1
x
R0
R1
R2
R3
不读出
1
1
1
1
0
0
0
1
1
x
0
1
0不写入
要求:(1)设计微指令格式。
(2)画出ADD,SUB两条指令微程序流程图。
七.(9分)画出单机系统中采用的三种总线结构。
八.(9分)试推导磁盘存贮器读写一块信息所需总时间的公式。
5 DMA控制器按其A. ______结构,分为B. ______型和C. ______型两种。
三.(9分)求证:[X]补+ [Y ]补= [ X+Y ]补(mod 2)
四.(9分)某计算机字长32位,有16个通用寄存器,主存容量为1M字,采用单字长二地址指令,共有64条指令,试采用四种寻址方式(寄存器、直接、变址、相对)设计指令格式。
五.(9分)如图B2.1表示使用快表(页表)的虚实地址转换条件,快表存放在相联存贮器中,其中容量为8个存贮单元。问:
(1)当CPU按虚拟地址1去访问主存时,主存的实地址码是多少?
(2)当CPU按虚拟地址2去访问主存时,主存的实地址码是多少?
(3)当CPU按虚拟地址3去访问主存时,主存的实地址码是多少?
TL是磁盘旋转半周的时间,TL=(1/2r)秒,由此可得:
T=Ts+1/2r+n/rN秒
期末试卷二
一.选择题(每空1分,共20分)

计算机组成原理期末考试试卷及答案

计算机组成原理期末考试试卷及答案

计算机组成原理期末考试试卷(1)一.选择题(下列每题有且仅有一个正确答案,每小题2分,共20分)1.假设下列字符码中最后一位为校验码,如果数据没有错误,则采用偶校验的字符码的是____。

A. 11001011B. 11010110C. 11000001 D。

110010012.在定点二进制运算器中,减法运算一般通过______ 来实现。

A.补码运算的二进制加法器B. 补码运算的二进制减法器C. 补码运算的十进制加法器D. 原码运算的二进制减法器3.下列关于虚拟存储器的说法,正确的是_B___。

A.提高了主存储器的存取速度B.扩大了主存储器的存储空间,并能进行自动管理和调度C. 提高了外存储器的存取速度D. 程序执行时,利用硬件完成地址映射4.下列说法正确的是__B__。

A. 存储周期就是存储器读出或写入的时间B. 双端口存储器采用了两套相互独立的读写电路,实现并行存取C. 双端口存储器在左右端口地址码不同时会发生读/写冲突D. 在cache中,任意主存块均可映射到cache中任意一行,该方法称为直接映射方式5.单地址指令中,为了完成两个数的算术运算,除地址码指明的一个操作数外,另一个操作数一般采用__C__寻址方式。

A. 堆栈B. 立即C.隐含D. 间接6.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是___D___ 。

A.实现存储程序和程序控制 B.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度C.可以直接访问外存 D。

缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程灵活性7.下列说法中,不符合RISC指令系统特点的是__B__。

A.指令长度固定,指令种类少B.寻址方式种类尽量少,指令功能尽可能强C. 增加寄存器的数目,以尽量减少访存的次数D. 选取使用频率最高的一些简单指令,以及很有用但不复杂的指令8. 指令周期是指___C___。

A .CPU 从主存取出一条指令的时间B .CPU 执行一条指令的时间C .CPU 从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间D .时钟周期时间 9. 假设微操作控制信号用n C 表示,指令操作码译码输出用m I 表示,节拍电位信号用k M 表示,节拍脉冲信号用i T 表示,状态反馈信息用i B 表示,则硬布线控制器的控制信号n C 可描述为__D__。

计算机组成原理期末试题及答案

计算机组成原理期末试题及答案

1.交叉存储器实质上是一种_模块式_存储器;它能_并行_执行_多个_独立的读写操作;流水方式执行多个独立的读写操作..2.32位浮点数格式中;符号位为1位;阶以码为8位;尾数为23位..则它所能表示的最大规格表示范围规格化近零数非规格化近零数3.IEEE754标准规定的64位浮点数格式中;一个浮点数由符号位S 1位、阶码E 11位、尾数M 52位三个域组成..其中阶码E的值等于指数的真值e加上一个固定偏移值+127..则它能表示的最大规格化正数为4.一组相联映射的Cache;有128块;每组4块;主存共有16384块;每块64个字;则主存地址共20位;其中主存字块标记应为9位;组地址应为5位;Cache地址共13位..5.CPU存取出一条指令并执行该指令的时间叫指令周期;它通常包含若干个CPU周期;而后者又包含若干个时钟周期..3.十进制数在计算机内有两种表示形式:字符串形式和压缩的十进制数串形式..前者主要用在非数值计算的应用领域;后者用于直接完成十进制数的算术运算..4.一个较完善的指令系统;应当有数据处理、数据存储、数据传送、程序控制四大类指令..5.机器指令对四种类型的数据进行操作..这四种数据类型包括地址数值字符逻辑型数据..6.CPU中保存当前正在执行的指令的寄存器是指令寄存器;指示下一条指令地址的寄存器是程序寄存器;保存算术逻辑运算结果的寄存器是数据缓冲寄冲器和状态寄存器 ..12.挂接在总线上的多个部件只能分时向总线发送数据;但可同时从总线接收数据;..13.在冯诺依曼体制中;计算机硬件系统是由输入设备、输出设备、控制器、存储器和运算器等五大部件组成..14.补码加减所依据的基本关系是X+Y补=X补+Y补和X-Y补=X补+-Y补..15.按照微命令的形成方式;可将控制器分为组合逻辑控制器和微程序控制器两种基本类型..16.CPU对信息传送的控制方式主要分为直接程序传送方式、程序中断传送方式、DMA传送方式等3种..18.半导体存储器分为静态存储器和动态存储器两种;前者依靠双稳触发器的两个稳定状态保存信息;后者依靠电容上的存储电荷暂存信息.. Cache和主存地址的映射方式有直接映射、全相连映射、组相连三种..19.Cache常用的替换算法大致有最不经常使用LFU算法、近期最少使用LRU、随即替换..20.动态存储器有三种典型的刷新方式;即集中刷新方式、分散刷新方式、异步刷新方式..21.信息只用一条传输线 ;且采用脉冲传输的方式称为_串行传输_..22.在指令的地址字段中;直接指出操作数本身的寻址方式;称为_立即寻址_..23.CPU响应中断的时间是_一条指令结束_.. 中断向量地址是:中断服务例行程序入口地址的指示器24.PCI总线的基本传输机制是_猝发式传输__..25.中断向量地址是__中断服务子程序入口地址_..26.系统总线按传输信息的不同分为地址总线、数据、地址控制三大类..27.完整的指令周期包括取指、间址、执行、中断四个子周期;影响指令流水线性能的三种相关分别是结构、数据、控制相关..28.计算机系统是一个有硬件、软件组成的多级层次结构;它通常由微程序设计级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级、高级语言级组成;每一级上都能进行程序设计;且得到下面各级的支持..29.对存储器的要求是容量大、速度快、成本低..为了解决这三方面的矛盾;计算机采用多级存储体系结构;即cache、主存和外存..CPU能直接访问内存cache、主存;但不能直接访问外存..主存储器的技术指标有存储容量、存取时间、存储周期、存储器带宽.. 磁表面存储器主要技术指标有_存储密度、存储容量、平均存取时间_和数据传输率..30.若浮点数用补码表示;则判断运算结果是否为规格化数的方法是_数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数..31.流水CPU 是由一系列叫做“段”的处理线路所组成;和具有m个并行部件的CPU相比;一个 m段流水CPU_具备同等水平的吞吐能力.. DMA 控制器按其_组成_结构;分为_选择_型和_多路_型两种..32.为了运算器的_高速性_;采用了_先行_进位;_阵列_乘除法和流水线等并行措施..33. 相联存储器不按地址而是按内容访问的存储器;在cache中用来存放行地址表;在虚拟存储器中用来存放页表和段表..34.硬布线控制器的设计方法是:先画出指令周期流程图;再利用布尔代数写出综合逻辑表达式;然后用门电路、触发器或可编程逻辑等器件实现..1.CPU中有哪几类主要寄存器;用一句话回答其功能..答:A.数据缓冲寄存器DR B.指令寄存器IR C.程序计算器PC D.数据地址寄存器AR E.通用寄存器R0~R3 F.状态字寄存器PSW功能:执行指令、操作、时间的控制以及数据加工..2.指令和数据都用二进制代码存放在内存中;从时空观角度回答CPU如何区分读出的代码是指令还是数据..答:计算机可以从时间和空间两方面来区分指令和数据;在时间上;取指周期从内存中取出的是指令;而执行周期从内存取出或往内存中写入的是数据;在空间上;从内存中取出指令送控制器;而执行周期从内存从取的数据送运算器、往内存写入的数据也是来自于运算器..3.PCI总线中三种桥的名称是什么简述其功能..答:PCI总线上有HOST桥、PCI/LAGACY总线桥、PCI/PCI桥..桥在PCI总线体系结构中起着重要作用;它连接两条总线;使彼此间相互通信..桥是一个总线转换部件;可以把一条总线的地址空间映射到另一条总线的地址空间上..从而使系统中任意一个总线主设备都能看到同样的一份地址表..桥可以实现总线间的猝发式传送;可使所有的存取都按PCU的需要出现在总线上..由上可见;以桥连接实现的PCI总线结构具有很好的扩充性和兼容性;许多总线并行工作..4.存储系统中加入chche存储器的目的是什么有哪些地址映射方式;各有什么特点答:Cache是一种高速缓冲存储器;是为了解决CPU和主存之间速度的不匹配..地址映射方式有:A.全相联映射方式;这是一种带全部块地址一起保存的方法;可使主存的一块直接拷贝到chche中的任意一行上;非常灵活;B.直接映射方式:优点是硬件简单;成本低;缺点是每个主存块只有一个固定的行位置可存放;C.组相联映射方式:它是前两者的折衷方案;适度的兼顾了二者的优点有尽量避免其缺点;从灵活性、命中率、硬件投资来说较为理想;因而得到了普遍采用..5.说明计算机中数值类型的数据为什么以补码表示..答:1在常用的三种码制原码、反码、补码中;只有补码对数据的表示具有唯一性;2以补码表示的数据可以直接接进行运往算;运算的结果仍采用补码表示;并且不需额外的转换过程6.什么叫指令什么叫指令系统指令是计算机执行某种操作的命令;也就是常说的机器指令..一台机器中所有机器指令的集合;称这台计算机的指令系统..7.一次程序中断大致可分为哪几个阶段五个阶段:中断请求、中断判优、中断响应、中断服务、中断返回8.什么是存储容量什么是单元地址什么是数据字什么是指令字答:存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量..每个存储单元都有编号;称为单元地址..如果某字代表要处理的数据;称为数据字..如果某字为一条指令;称为指令字..1.冯诺依曼计算机的特点1计算机有运算器控制器存储器输入输出设备等五大部件组成..2在计算机内部、指令和数据均采用二进制表示..3采用存储程序控制的设计思想..存储程序:事先把编好的程序存入计算机..程序控制:控制器依据存储器中存放的程序控制机器的各部件协调工作..2.衡量计算机的指标:吞吐量、响应时间、利用率、处理机字长、总线宽度、存储器容量、存储器带宽、主频/时钟周、CPU执行时间、CPI、MIPS、MFLOPS3.存储器的分类1存储介质:半导体存储器和磁表面存储器2存取方式:随即存储器和顺序存储器3存储内容可变性:只读存储器ROM和随机读写存储器RAM4信息易失性:易失性存储器:磁性材料做成的存储器都是;不易失性:半导体存储器RAM..4.SRAM静态读写存储器:特征是用一个锁存器触发器作为存储元..只要直流供电电源一直加载这个记忆电路上;它就无限期地保存记忆的1状态或状态..DRAM动态读写存储器:存储元是有一个MOS晶体管和电容器组成的记忆电路..其中MOS管作为开关使用;而所存储的信息则又电容器上的电荷量来体现—充满电荷1;没有电荷0..5.只读存储器:1、掩模ROM 2、可编程ROM:EPROM光擦除可编程可读存储器;E2PROM电擦除可编程只读存储器..并行存储器:1、双端口存储器:由于同一个存储器具有两组相互独立的读写控制电路..6.程序的局部性原理:在一个相对短的时间里;CPU总是访问内存中一个相对小;并且连续的存储区域..7.cache写操作策略:1写回法:当CPU写cache命中时;只修改cache的内容;而不立即写入主存;只有当此行被换出时才写回..2全写法:当写cache命中时;cache与主存同时发生写修改;因而较好地维护了cache与主存的内容一致性..8.指令格式;则是指令字用二进制表示的结构形式;通常由操作码字段和地址码字段组成..二地址指令安装操作数的物理位置来说;可分为:存储器-存储器SS型指令寄存器-寄存器RR型指令寄存器-存储器RS型指令9.CPU功能:指令控制、操作控制、时间控制、数据加工、异常处理..基本组成:控制器、运算器..10.CPU的主要寄存器数据缓冲寄存器DR指令寄存器IR程序计数器PC数据地址寄存器AR通用寄存器R0-R3状态字寄存器PSW11.微程序控制器基本思想:仿照通常的解题程序的方法;把操作控制信号编成所谓的“微指令”;存放到一个只读存储器里..当机器运行时;一条又一条地读出这些微指令;从而产生全机所需要的各种操作控制信号;是相应部件执行所规定的操作..基本组成:控制存储器、微指令寄存器、地址转移逻辑..12.总线分类:①CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线;成为内部总线..②CPU同计算机系统的其他高速功能部件;如存储器、通道等互相连接的总线称为系统总线..③中、低速I/O设备之间互相连接的总线称为I/O总线..信息传送方式:串行传送、并行传送、分时传送..I/O接口功能:控制、缓冲、状态、转换、整理、程序中断..总线:集中式、分布式仲裁..13.主机和外设进行信息交换的方式:程序查询方式、程序中断方式、直接内存访问DMA方式、通道方式..14.程序中断方式:某一外设的数据准备就绪后;“主动”向CPU发出请求中断的信号;请求CPU暂时中断目前正在执行的程序而进行数据交换..CPU响应这个中断时;暂停运行主程序;并自动转移到该设备的中断服务程序..中断服务程序结束后;CPU又回到主程序;并从他停止的地方开始执行..DMA:是一种完全由硬件执行I/O交换的工作方式;此时DMA控制器从CPU完全接管对总线的控制;数据交换不经过CPU;而直接在内存和I/O设备之间进行..DMA方式一般用与高速转送成组数据..程序中断方式和DMA的区别:①中断方式是程序的切换;CPU通过执行一段中断服务程序来交换一个数据..DMA通过挪用一个存储周期来交换一个数据..②中断方式只能在一条指令执行结束后才可以响应中断请求;DMA在一个指令周期的任何一个CPU周期结束时都可以响应DMA请求..③并行性上DMA 高于中断方式..④作用:DMA方式只能用来转送数据;而中断方式还具有异常事件的处理功能..。

计算机组成原理(期末考卷三套附带答案)

计算机组成原理(期末考卷三套附带答案)

计算机组成原理题型一、填空题(本大题共5小题,每题2分,共10分)1.若[x]原=xxxxxx ,则[x]补=( ) 2. 3. 4. 5.二、单项选择题(本大题共5小题,每题2分,共10分)从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案,并将其代号写在题前面的括号内。

( )1.能够被计算机硬件直接识别的语言是A. 汇编语言B. 高级语言C. 机器语言D. 应用语言( )2. ( )3. ( )4. ( )5.三、计算题(本大题共2小题,每小题5分,共10分)1.用变形补码2 .四、简答题(本大题共2小题,每小题5分,共10分)1.说明2. 顺序存储器和交叉存储器√五、设计题(本大题共2小题,第一小题10分,第二小题20分,本大题30分)1.试用xxxxx 芯片,构成xxxxx 存储器.2.假设某计算机的数据通道如下图所示,请设计以下指令的微操作序列: 1) ADD Rxx ,Rxx 寄存器的内容相加后存入Rxx 。

2)六、分析题(本大题共2小题,第一小题10分,第二小题20分,本大题30分)1.现有xxxxxxx 个中断源,其优先级由高向低按xxxxxxx 顺序排列。

若中断服务程序的执行时间为xxxx μs ,根据下图所示时间轴给出的中断源请求中断的时刻。

画出CPU 执行程序的轨迹。

地址线存储总线C P U 内部总线D服务C服务B服务A服务0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 120 130 140 t(μs)B与C请求D请求B请求A请求2.设磁盘组有xx片磁盘,每片有两个记录面,最上最下两个面不用。

存储区域内径xxxx,外径xxx,道密度为xxxx道/cm,内层位密度xxx0位/cm,转速转/分。

问:1)共有多少柱面?2)盘组总存储容量是多少?3)数据传输率多少?4)采用定长数据块记录格式,直接寻址的最小单位是什么?寻址命令中如何表示磁盘地址?本科生期末试卷一一.选择题(每小题1分,共10分)1.计算机系统中的存贮器系统是指______。

计算机组成原理期末考试试题(含答案)

计算机组成原理期末考试试题(含答案)

计算组成原理期末考试1、图中所示的寻址方式是() (单选)A、基址寻址B、寄存器寻址C、间接寻址D、寄存器间接寻址2、设存储字长为64位,对于单字长指令而言,PC顺序寻址时应该增加的常量是( )(单选)A、1B、2C、4D、83、在小数定点机中,下列关于原码、反码、补码的描述中正确的是A、只有补码能表示-1B、只有反码能表示-1C、只有原码能表示-1D、三种机器数都能表示-14、移位运算对计算机来说的实用价值是A、可以采用移位和加法相结合,实现乘(除)运算B、采用移位运算可以防止数据溢出C、只采用移位运算就可以实现除法D、只采用移位运算就可以实现乘法5、float型数据通常用IEEE754单精度浮点数格式表示。

若编译器将float型变量x分配在一个32位浮点寄存器FR1中,且x= -8.25,则FR1的内容是()A、C104 0000HB、C184 0000HC、C1C2 0000H`D、C242 0000H6、用海明码对长度为8位的数据进行检纠错时,若只要求纠正一位错,则检验位数至少需要()位。

A、5位B、4位C、3位D、2位7、存储器中地址号分别为1000#、1001#、1002#、1003的4个存储单元,分别保存的字节数据是1A、2B、3C、4D,如果数据字长为32位,存储器采用的是小端对齐模式,则这4个存储单元存储的数据值应被解析为()A、4D3C2B1AB、1A2B2C3DC、2B1A4D3CD、3C4D1A2B8、某型MIPS32指令架构的单周期CPU,其数据通路结构如下图执行指令sub rd, rs, rt 时,应由控制器产生的控制信号PCSrc、regDst、aluSrc、memtoReg、RegWrite分别是( )A、1、0、1、0、1B、1、1、0、0、0C、0、1、0、0、1D、0、1、0、1、09、下列关于MIPS32指令系统中,与基址寻址相关的指令是()A、addi $rt, $rs, immB、lw $rt, $rs, immC、add $rd, $rs, $rtD、add $rd, $rs, $rt10、单周期MIPS在一个时钟周期中不能完成( )A、从数据存储器读数据和向数据存储器写数据B、ALU运算和向寄存器堆写数据C、更新PC内容和向数据存储器写数据D、寄存器堆读数据,ALU运算和数据存储器写数据11、下列按内容寻址,而不是按地址码寻址的存储器是( )A、双端口存储器B、相联存储器C、并行储器D、虚拟存储器12、某半导体14KB,按字节编址,其中0000H-1FFFH为ROM区,2000H-37FFH为RAM区,地址总线A15-A0(低),双向数据总线D7-D0(低),读写控制线R/W。

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第一章计算机系统概论1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件?硬件和软件哪个更重要?解:计算机系统:由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。

计算机硬件:指计算机中的电子线路和物理装置。

计算机软件:计算机运行所需的程序及相关资料。

硬件和软件在计算机系统中相互依存,缺一不可,因此同样重要。

2.如何理解计算机的层次结构?答:计算机硬件、系统软件和应用软件构成了计算机系统的三个层次结构。

(1)硬件系统是最内层的,它是整个计算机系统的基础和核心。

(2)系统软件在硬件之外,为用户提供一个基本操作界面。

(3)应用软件在最外层,为用户提供解决具体问题的应用系统界面。

通常将硬件系统之外的其余层称为虚拟机。

各层次之间关系密切,上层是下层的扩展,下层是上层的基础,各层次的划分不是绝对的。

4. 如何理解计算机组成和计算机体系结构?答:计算机体系结构是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性,如指令系统、数据类型、寻址技术组成及I/O机理等。

计算机组成是指如何实现计算机体系结构所体现的属性,包含对程序员透明的硬件细节,如组成计算机系统的各个功能部件的结构和功能,及相互连接方法等。

8. 解释下列英文缩写的中文含义:CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS解:全面的回答应分英文全称、中文名、功能三部分。

CPU:Central Processing Unit,中央处理机(器),是计算机硬件的核心部件,主要由运算器和控制器组成。

PC:Program Counter,程序计数器,其功能是存放当前欲执行指令的地址,并可自动计数形成下一条指令地址。

IR:Instruction Register,指令寄存器,其功能是存放当前正在执行的指令。

CU:Control Unit,控制单元(部件),为控制器的核心部件,其功能是产生微操作命令序列。

ALU:Arithmetic Logic Unit,算术逻辑运算单元,为运算器的核心部件,其功能是进行算术、逻辑运算。

ACC:Accumulator,累加器,是运算器中既能存放运算前的操作数,又能存放运算结果的寄存器。

MQ:Multiplier-Quotient Register,乘商寄存器,乘法运算时存放乘数、除法时存放商的寄存器。

X:此字母没有专指的缩写含义,可以用作任一部件名,在此表示操作数寄存器,即运算器中工作寄存器之一,用来存放操作数;MAR:Memory Address Register,存储器地址寄存器,在主存中用来存放欲访问的存储单元的地址。

MDR:Memory Data Register,存储器数据缓冲寄存器,在主存中用来存放从某单元读出、或要写入某存储单元的数据。

I/O:Input/Output equipment,输入/输出设备,为输入设备和输出设备的总称,用于计算机内部和外界信息的转换与传送。

MIPS:Million Instruction Per Second,每秒执行百万条指令数,为计算机运算速度指标的一种计量单位。

CPI:Instruction,执行一条指令所需时钟周期数,计算机运算速度指标计量单位之一; FLOPS:Floating Point Operation Per Second,每秒浮点运算次数,计算机运算速度计量单位之一。

11.指令和数据都存于存储器中,计算机如何区分它们?解:计算机硬件主要通过不同的时间段来区分指令和数据,即:取指周期(或取指微程序)取出的既为指令,执行周期(或相应微程序)取出的既为数据。

另外也可通过地址来源区分,从PC指出的存储单元取出的是指令,由指令地址码部分提供操作数地址。

第3章系统总线3. 常用的总线结构有几种?不同的总线结构对计算机的性能有什么影响?举例说明。

答:(1)总线结构通常可以分为单总线结构和多总线结构两种。

(2)单总线结构简单也便于扩充,但所有的传送都通过这组共享总线,因此极易形成计算机系统的瓶颈,它允许两个以上的部件在同一时刻向总线传输信息,这就必然会影响系统工作效率的提高,这类总线多数被小型计算机或微型计算机采用;多总线结构解决了单总线中所有部件同时共享总线的现状,有效的提高了系统的工作效率,如传统微型计算机。

4. 为什么要设置总线判优控制?常见的集中式总线控制有几种?各有何特点?哪种方式响应时间最快?哪种方式对电路故障最敏感?答:总线判优控制解决多个部件同时申请总线时的使用权分配问题;常见的集中式总线控制有三种:链式查询、计数器定时查询、独立请求;特点:链式查询方式连线简单,易于扩充,对电路故障最敏感;计数器定时查询方式优先级设置较灵活,对故障不敏感,连线及控制过程较复杂;独立请求方式速度最快,但硬件器件用量大,连线多,成本较高。

5. 解释下列概念:总线宽度、总线带宽、总线复用、总线的主设备(或主模块)、总线的从设备(或从模块)、总线的传输周期和总线的通信控制。

答:总线宽度:通常指数据总线的根数;总线带宽:总线的数据传输率,指单位时间内总线上传输数据的位数;总线复用:指同一条信号线可以分时传输不同的信号。

总线的主设备(主模块):指一次总线传输期间,拥有总线控制权的设备(模块);总线的从设备(从模块):指一次总线传输期间,配合主设备完成数据传输的设备(模块),它只能被动接受主设备发来的命令;总线的传输周期:指总线完成一次完整而可靠的传输所需时间;总线的通信控制:指总线传送过程中双方的时间配合方式。

10. 为什么要设置总线标准?你知道目前流行的总线标准有哪些?什么叫plug and play?哪些总线有这一特点?答:总线标准的设置主要解决不同厂家各类模块化产品的兼容问题;目前流行的总线标准有:ISA、EISA、PCI等;plug and play:即插即用,EISA、PCI等具有此功能。

3.14 设总线的时钟频率为8MHz,一个总线周期等于一个时钟周期。

如果一个总线周期中并行传送16位数据,试问总线的带宽是多少?解;总线宽度 = 16位/8 =2B总线带宽 = 8MHz×2B =16MB/s3.15 在一个32位的总线系统中,总线的时钟频率为66MHz,假设总线最短传输周期为4个时钟周期,试计算总线的最大数据传输率。

若想提高数据传输率,可采取什么措施?解法1:总线宽度 =32位/8 =4B 时钟周期 =1/ 66MHz =0.015µs总线最短传输周期 =0.015µs×4 =0.06µs总线最大数据传输率 = 4B/0.06µs =66.67MB/s解法2:总线工作频率 = 66MHz/4 =16.5MHz 总线最大数据传输率=16.5MHz×4B =66MB/s 若想提高总线的数据传输率,可提高总线的时钟频率,或减少总线周期中的时钟个数,或增加总线宽度。

3.16 在异步串行传送系统中,字符格式为:1个起始位、8个数据位、1个校验位、2个终止位。

若要求每秒传送120个字符,试求传送的波特率和比特率。

解:一帧 =1+8+1+2 =12位波特率 =120帧/秒×12位=1440波特比特率 = 1440波特×(8/12)=960bps或:比特率 = 120帧/秒×8 =960bps第四章1. 解释概念:主存、辅存、Cache、RAM、SRAM、DRAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、CDROM、Flash Memory。

答:主存:主存储器,用于存放正在执行的程序和数据。

CPU可以直接进行随机读写,访问速度较高。

辅存:辅助存储器,用于存放当前暂不执行的程序和数据,以及一些需要永久保存的信息。

Cache:高速缓冲存储器,介于CPU和主存之间,用于解决CPU和主存之间速度不匹配问题。

RAM:半导体随机存取存储器,主要用作计算机中的主存。

SRAM:静态半导体随机存取存储器。

DRAM:动态半导体随机存取存储器。

ROM:掩膜式半导体只读存储器。

由芯片制造商在制造时写入内容,以后只能读出而不能写入。

PROM:可编程只读存储器,由用户根据需要确定写入内容,只能写入一次。

EPROM:紫外线擦写可编程只读存储器。

需要修改内容时,现将其全部内容擦除,然后再编程。

擦除依靠紫外线使浮动栅极上的电荷泄露而实现。

EEPROM:电擦写可编程只读存储器。

CDROM:只读型光盘。

Flash Memory:闪速存储器。

或称快擦型存储器5. 什么是存储器的带宽?若存储器的数据总线宽度为32位,存取周期为200ns,则存储器的带宽是多少?解:存储器的带宽指单位时间内从存储器进出信息的最大数量。

存储器带宽 = 1/200ns ×32位 = 160M位/秒 = 20MB/秒 = 5M字/秒注意:字长32位,不是16位。

(注:1ns=10-9s)7. 一个容量为16K×32位的存储器,其地址线和数据线的总和是多少?当选用下列不同规格的存储芯片时,各需要多少片?1K×4位,2K×8位,4K×4位,16K×1位,4K×8位,8K×8位解:地址线和数据线的总和 = 14 + 32 = 46根;选择不同的芯片时,各需要的片数为:1K×4:(16K×32) / (1K×4)= 16×8 = 128片2K×8:(16K×32) / (2K×8)= 8×4 = 32片4K×4:(16K×32) / (4K×4)= 4×8 = 32片16K×1:(16K×32)/ (16K×1) = 1×32 = 32片4K×8:(16K×32)/ (4K×8)= 4×4 = 16片8K×8:(16K×32) / (8K×8)= 2×4 = 8片9. 什么叫刷新?为什么要刷新?说明刷新有几种方法。

解:刷新:对DRAM定期进行的全部重写过程;刷新原因:因电容泄漏而引起的DRAM所存信息的衰减需要及时补充,因此安排了定期刷新操作;常用的刷新方法有三种:集中式、分散式、异步式。

集中式:在最大刷新间隔时间内,集中安排一段时间进行刷新,存在CPU访存死时间。

分散式:在每个读/写周期之后插入一个刷新周期,无CPU访存死时间。

异步式:是集中式和分散式的折衷。

讨论:1、刷新与再生的比较:共同点:•动作机制一样。

都是利用DRAM存储元破坏性读操作时的重写过程实现;•操作性质一样。

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