计算机组成原理习题与答案
计算机组成原理练习题答案
计算机组成原理练习题答案一、填空题1．储器的要求是速度快，_容量大_____，_价位低_____。
为了解决这方面的矛盾，计算机采用多级存储体系结构。
2．系统是表征一台计算机__性能__的重要因素，它的____格式__和___功能___不仅直接影响到机器的硬件结构而且也影响到系统软件。
3．CPU中至少有如下六类寄存器__指令____寄存器，__程序_计数器，_地址__寄存器，通用寄存器，状态条件寄存器，缓冲寄存器。
4．一条指令一般分为取指周期和执行周期，前者完成取指令和分析指令操作，后者完成执行指令操作。
5．的数据传送类指令的功能可实现寄存器和寄存器之间，或寄存器和存储器之间的数据传送。
6．令格式可分为垂直型和水平型两类，其中垂直型微指令用较长的微程序结构换取较短的微指令结构。
7．一条隐含寻址的算术运算指令，其指令字中不明确给出操作数的地址，其中一个操作数通常隐含在累加器中8．点数阶码为8位（含1位阶符），尾数为24位（含1位数符），则32位二进制补码浮点规格化数对应的十进制真值范围是：最大正数为 2^127(1-2^－23) ，最小正数为2^－129 ，最大负数为 2^－128(-2^－1-2^－23) ，最小负数为 -2^127 。
9．数定点机，字长8位（含1位符号位），当机器数分别采用原码、补码和反码时，其对应的真值范围分别是 -127/128 ～+127/128 -1 ～+127/128 -127/128 ～+127/128 （均用十进制表示）。
10．DMA方式中，CPU和DMA控制器通常采用三种方法来分时使用主存，它们是停止CPU访问主存、周期挪用和DMA和CPU 交替访问主存。
11． n = 8 （不包括符号位），则原码一位乘需做 8 次移位和最多 8 次加法，补码Booth算法需做 8 次移位和最多 9 次加法。
12．点数阶码为8位（含1位阶符），尾数为24位（含1位数符），则32位二进制补码浮点规格化数对应的十进制真值范围是：最大正数为，最小正数为，最大负数为，最小负数为。
计算机组成原理习题含参考答案
计算机组成原理习题含参考答案一、单选题（共90题，每题1分，共90分）1、在下列寻址中，（）寻址方式需要先运算再访问主存。
A、间接B、直接C、变址D、立即正确答案：C2、在链式查询方式下，若有N个设备，则（）oA、只需一条总线请求线B、需要N条总线请求线C、视情况而定，可能一条，也可能N条总线请求线D、以上说法都不对正确答案：A3、以下有关I/O端口的叙述中，错误的是（）oA、I/O接口中有命令端口、状态端口、数据端口B、I/O接口中命令端口和状态端口不能共用同一个C、I/O接口中程序可访问的寄存器被称为I/O端口D、I/O端口可以和主存统一编号，也可以单独编号正确答案：B4、用移码表示浮点数的阶码，其好处是（）。
A、便于求阶差B、便于用比较电路比较阶的大小C、提高运算精度D、便于判别溢出正确答案：B5、在取指操作结束后，程序计数器中存放的是（）。
A、程序中指令的数量B、当前指令的地址C、已经执行指令的计数值D、下一条指令的地址正确答案：D6、微指令格式分为水平型和垂直型，水平型微指令的位数（）,用它编写的微程序（）。
A、较短，较少B、较长，较短C、较多，较长D、较少，较短正确答案：B7、用二地址指令来完成算术运算时，其结果一般存放在（）。
A、其中一个地址码提供的地址中B、栈顶C、累加器（ACC）中D、以上都不对正确答案：A8、为了缩短指令中某个地址段（或地址码）的位数，有效的方法是采取（）。
A、变址寻址B、间接寻址C、立即寻址D、寄存器寻址正确答案：D9、从计算机系统结构上讲，机器语言程序员所看到的机器属性是（）oA、编程要用到的硬件组织B、计算机硬件的全部组织C、计算机软件所要完成的功能D、计算机各部件的硬件实现正确答案：A10、用于笔记本电脑的大容量存储器是（）oA、U盘B、软磁盘C、固态盘D、磁带正确答案：C11、D/A转换是（）。
A、把数字量转换为模拟量，把转化结果输出计算机B、把计算机输出的模拟量转化为数字量C、把模拟量转化为数字量，把数字量输入到计算机D、把计算机输出的模拟量转为数字量正确答案：A12、程序P在机器M上的执行时间是20秒，编译优化后，P执行的指令数减少到原来的70%,而CP1增加到原来的1.2倍，则P在M上的执行时间是()oA、16.8秒B、8.4秒C、117秒D、14秒正确答案：A13、以下说法错误的是()oA、计算机的机器字长是指数据存储与运算的基本单位B、寄存器由触发器构成C、计算机中一个字的长度都是32位D、磁盘可以永久性存放数据和程序正确答案：C14、主设备通常指()oA、掌握总线权的设备B、发送信息的设备C、主要的设备D、接收信息的设备正确答案：A15、字长12位，用定点补码规格化小数表示时，所能表示的正数范围是()OA、1/2-(1-2-11)B、(1/2+2-11)-(1-2-11)C、2-11-(1-2-11)D、2-12-(1-2-12)正确答案：A16、ASCI1码是对()进行编码的一种方案。
计算机组成原理课后习题和答案_唐朔飞[完整版]
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5. 解释概念：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、总线的通信控制。
解： 总线宽度——指数据总线的位（根）数，用 bit（位）作单位。 总线带宽——指总线在单位时间内可以传输的 数据总量，相当于总线的数据传输率，等于总线工 作频率与总线宽度（字节数）的乘积。 总线复用——指两种不同性质且不同时出现的 信号分时使用同一组总线，称为总线的“多路分时 复用”。
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
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）。
• 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；（早期的运
• 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
计算机组成原理习题及答案
简答题1.什么是存储程序原理？按此原理，电脑应具有哪几大功能？1.答：存储程序原理是用户事先编号的程序先存入主存中，然后CPU在从主存中取出指令、运行指令。
按此原理，电脑应具有输入输出设备，即能把程序和数据通过输入输出设备送入主存中；还应具有存储设备，即内存能存储程序和数据；最后应具有控制器和运算器，即CPU能从主存中取出程序和数据，并按顺序一条一条取出、执行。
2.存储器与CPU连接时，应考虑哪些问题？2.答：应考虑〔1〕合理选择存储芯片，要考虑芯片的类型和数量尽量使连线简单方便；〔2〕地址线的连接，将CPU地址线的低位与存储芯片的地址线相连，以选择芯片中的某一单元，儿高位则在扩充存储芯片时用，用来选择存储芯片；〔3〕数据线的连接，CPU的数据线与存储芯片的数据线不一定相等，相等时可直接连接，不相等时要对存储芯片进行扩位，使其相等连接；〔4〕读/写控制线的连接，高电平为读，低电平为写；〔5〕片选线的连接，CPU的高位地址来产生片选信号。
3.什么叫地址重叠区，什么情况下会产生地址重叠区？3.答：存储系统中的某些存储单元有多个地址，这种现象叫地址重叠区。
原因是，存储系统是由多个芯片组成的，在产生片选信号时，如果只用部分高位地址来产生片选信号，则有一部分高位地址线没用，这样这部分地址线的值就不确定，可以为0也可以为1，所以存储芯片的地址空间也不确定了，出现了重复值，产生了地址重叠区。
4.什么叫“对准字”和“未对准字”，CPU对二者的访问有何不同？4.答：CPU访问的数据类型有字节，半字，字和双字。
假设字长为32位，则字节8位，半字16位，字32位，双字64位。
对准字就是存储这四种数据类型时，字节的起始地址任意，半字的起始地址为2的倍数，字的起始地址为4的倍数，双字的起始地址为8的倍数。
未对准字就是四种数据类型在存储时都任意，无论从哪个存储单元开始都可以。
CPU访问对准字只要一个存储周期就行了，因为对准字都在同一行，能同时选中；访问未对准字需要多个存取周期，引文他们对应的存储单元可能不在同一行。
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7
• 3. 什么是摩尔定律？该定律是否永远生效 ？为什么？
• 答：P23，否，P36
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8
系统总线
第三章
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9
1. 什么是总线？总线传输有何特点？ 为了减轻总线的负载，总线上的部件都应 具备什么特点？
解：总线是多个部件共享的传输部件； 总线传输的特点是：某一时刻只能有 一路信息在总线上传输，即分时使用； 为了减轻总线负载，总线上的部件应 通过三态驱动缓冲电路与总线连通。
解： 总线标准——可理解为系统与模块、 模块与模块之间的互连的标准界面。 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； 即插即用——指任何扩展卡插入系统 便可工作。EISA、PCI等具有此功能。
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16
11. 画一个具有双向传输功能的总线逻
12
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——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。
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10
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？
解：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、计数器查询、独立请求；
特点：链式查询方式连线简单，易于扩充，
计算机组成原理复习题带答案
计算机组成原理复习题带答案第1章计算机系统概述⼀、选择题1、在下列四句话中，最能准确反映计算机主要功能的是 C。
A、计算机可以存储⼤量信息B、计算机能代替⼈的脑⼒劳动C、计算机是⼀种信息处理机D、计算机可实现⾼速运算2、1946年2⽉，在美国诞⽣了世界上第⼀台电⼦数字计算机，它的名字叫（1）C，1949年研制成功的世界上第⼀台存储程序式的计算机称为（2）。
（1）A、EDVAC B、EDSAC C、ENIAC D、UNIVAC-Ⅰ（2）A、EDVAC B、EDSAC C、ENIAC D、UNIVAC-Ⅰ3、计算机硬件能直接执⾏的只能是B。
A、符号语⾔B、机器语⾔C、汇编语⾔D、机器语⾔和汇编语⾔4、对计算机软、硬件资源进⾏管理，是 A 的功能。
A、操作系统B、数据库管理系统C、语⾔处理程序D、⽤户程序⼆、填空题1、计算机的各⼤部件通过____总线____________连接在⼀起，它是各部件之间传输信息的通道。
2、计算机按内部信息形式可以分为___模拟____________和___数字信号_两类。
3、计算机硬件⼀般由_运算器，控制器_______、__存储器______、_输⼊_______和、____输出____和五⼤部分组成。
4、运算器是⼀个数据加⼯部件，主要完成⼆进制___算术_______运算及__逻辑________运算。
5、运算器的___位数________越多，计算的精度就越⾼，但是所费的电⼦器件也越多，成本越⾼。
三、简答题1、简述计算机的发展过程。
1、第⼀代电⼦管计算机1946年2⽉，诞⽣了世界上第⼀台电⼦数字计算机——ENIAC ，1949年研制成功的世界上第⼀台存储程序式的计算机EDSAC。
2、第⼆代晶体管计算机1947年在贝尔实验室制成第⼀个晶体管，进⼊20世纪50年代全球出现⼀场以晶体管代替电⼦管的⾰命。
3、第三代集成电路计算机4、⼤规模集成电路计算机5、超⼤规模集成电路计算机3、冯.诺依曼计算机的特点是什么？它包括哪些主要组成部分？各部分的功能是什么？1、计算机由运算器、存储器、控制器、输⼊设备和输出设备五⼤部件组成2、指令和数据以同等的地位存放在存储器内，并可以按地址寻访3、指令和数据均⽤⼆进制数表⽰4、指令由操作码和地址组成。
计算机组成原理习题答案
1、冯·诺依曼机工作的基本方式的特点是（ C ）。
A.多指令流单数据流B.具备了自动输入输出的功能C.按地址访问并顺序执行指令D.存储器按内容选择地址2、完整的计算机应包括（ D ）。
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3. 下列逻辑部件中，不包括在运算器内的是（ D ）。
A. 累加器B. 运算状态寄存器C. ALUD. 指令寄存器4. 计算机系统中广泛采用总线将五大部件联系起来，使用总线结构可以（ B ）。
A. 减少信息传输量B. 减少信息传输线的条数C. 提高信息传输的速度D. 增加CPU的工作量5. 运算器虽有许多部件组成，但核心部件是（ B ）。
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6. 某寄存器中的值有时是地址，因此具有计算机的（ C ）才能识别它。
A. 译码器B. 判断程序C. 指令D. 时序信号7. 早期的8位微型计算机中乘除法大多数用（ A ）实现。
A. 软件B. 硬件C. 固件D. 专用芯片8. 硬件在功能实现上比软件强的是（ A ）。
A. 速度快B. 成本低C. 灵活性强D. 实现容易9. 存储器地址的重要作用是（ B ）。
A. 便于按地址编号读写连续的数据B. 作为存储器中不同数据字的惟一标志C. 便于一个程序连续存放D. 作为区分地址中的数据和指令的标志10. 下列部件不属于主机的是（ C ）。
A. 运算器B. 控制器C. 键盘D. 内存储器11. 虚拟机中不包括的层次是（ D ）。
A. 应用软件B. 硬件C. 操作系统D. 用户自编程序12. 运算器中临时存放数据的部件是（ B ）。
A. ALUB. 寄存器C. 半导体存储器D. 指令寄存器13. 计算机内存与外存的区别在于（ A ）。
A. 是否包括在主机中B. 是否包括在主机箱中C. 是否由主机控制D. 是否由操作系统控制14. 计算机的外围设备是指（ D ）。
计算机组成原理习题及答案
计算机组成原理习题及参考答案习题一:一. 选择题1. 目前我们所说的个人台式商用机属于___D___。
A.巨型机B.中型机C.小型机D.微型机2. (2000)10化成十六进制数是____B__。
A((7CD)16 B.(7D0)16 C.(7E0)16 D.(7F0)163. 下列数中最大的数是___A___。
A((10011001)2 B.(227)8 C.(98)16 D.(152)10 4. ____D__表示法主要用于表示浮点数中的阶码。
A. 原码B. 补码C. 反码D. 移码5. 在小型或微型计算机里，普遍采用的字符编码是___D___。
A. BCD码 B. 16进制 C. 格雷码 D. ASC?码6. 下列有关运算器的描述中，___D___是正确的。
A.只做算术运算，不做逻辑运算B. 只做加法C.能暂时存放运算结果D. 既做算术运算，又做逻辑运算 7. EPROM是指__D____。
A. 读写存储器B. 只读存储器C. 可编程的只读存储器D. 光擦除可编程的只读存储器 8. Intel80486是32位微处理器，Pentium是__D____位微处理器。
,(,, ,(,, ,(,, ,(,, ,. 设,X,补=1.x1x2x3x4,当满足___A___时，X > -1/2成立。
,(x1必须为1，x2x3x4至少有一个为1 ,(x1必须为1，x2x3x4任意 ,(x1必须为0，x2x3x4至少有一个为1 ,(x1必须为0，x2x3x4任意 10. CPU主要包括__B____。
A.控制器B.控制器、运算器、cacheC.运算器和主存D.控制器、ALU和主存11. 下列___D___属于应用软件。
A. 操作系统B. 编译系统C. 连接程序D.文本处理12. 在主存和CPU之间增加cache存储器的目的是__C____。
A. 增加内存容量 B. 提高内存可靠性C. 解决CPU和主存之间的速度匹配问题D. 增加内存容量，同时加快存取速度 13. 设变址寄存器为X，形式地址为D，(X)表示寄存器X的内容，这种寻址方式的有效地址为__A____。
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P2=D1⊕D3VD4⊕D6⊕D7⊕D10⊕D11
=0⊕1⊕0⊕1⊕0⊕0⊕1=1
P3=D2⊕D3⊕D4⊕D8⊕D9⊕D10⊕D11
=1⊕1⊕0⊕1⊕1⊕0⊕1=1
P4=D5⊕D6⊕D7⊕D8⊕D9⊕D10⊕D11
=0⊕1⊕0⊕1⊕1⊕0⊕1=0
所以，数据的海明码为1 0 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 1 1
简答题
1.什么是存储程序原理？按此原理，计算机应具有哪几大功能？
1.答：存储程序原理是用户事先编号的程序先存入主存中，然后CPU在从主存中取出指令、运行指令。按此原理，计算机应具有输入输出设备，即能把程序和数据通过输入输出设备送入主存中；还应具有存储设备，即存能存储程序和数据；最后应具有控制器和运算器，即CPU能从主存中取出程序和数据，并按顺序一条一条取出、执行。
计算器
1.设某机有4个中断源A、B、C、D，其硬件排队优先次序为A>B>C>D，现要求将中断处理
次序改为D>A>C>B。
（1）写出每个中断源对应的屏蔽字
（2）按图时间轴给出的四个中断源的请求时刻，画出CPU执行程序的轨迹。设每个中断源的中断服务程序时间均为20us。
1.答：（1）在中断处理次序改为D>A>C>B后，每个中断源新的屏蔽字如下：中断源屏蔽字
A17---A15作为模块板的地址，用74LS138译码器，每个输出选8个模块板中的任一块。
5.CPU执行一段程序时，Cache完成存取次数为5000次，主存完成存取的次数为200次，已知Cache存取周期为40，主存为160，求命中率，Cache/主存系统的效率和平均访问时间。
解：①命中率H=Nc/（Nc+Nm）=5000/（5000+2000）=5000/5200=0.96
4.什么叫“对准字”和“未对准字”，CPU对二者的访问有何不同？
4.答：CPU访问的数据类型有字节，半字，字和双字。若字长为32位，则字节8位，半字16位，字32位，双字64位。对准字就是存储这四种数据类型时，字节的起始地址任意，半字的起始地址为2的倍数，字的起始地址为4的倍数，双字的起始地址为8的倍数。未对准字就是四种数据类型在存储时都任意，无论从哪个存储单元开始都可以。CPU访问对准字只要一个存储周期就行了，因为对准字都在同一行，能同时选中；访问未对准字需要多个存取周期，引文他们对应的存储单元可能不在同一行。
A 1 1 1 0
B 0 1 0 0
C 0 1 1 0
D 1 1 1 1
2.请写出数据的海明码，用4位校验位，采用偶校验。
根据海明码的定义有：
D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 P4 D4 D3 D2 P3 D1 P2 P1
1 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0
P1=D1⊕D2⊕D4⊕D5⊕D7⊕D9⊕D11
4.地址线为18位的8位机主存容量为218*8=256KB
(1)共需8个模块板
(2)每个模块板有16片RAM芯片
(3)主存共需128片RAM芯片，18根地址线分配如下：
A11---A0作为4K*4位芯片本身的地址线；
A14---A12作为模块板片选地址，采用74LS138译码器，共8个输出，每个输出选择2片4K*4位的RAM芯片；
5.中断周期的前和后各是CPU的什么工作周期，如何工作？
5.答：中断周期的前一周期是指令的执行周期，CPU根据指令的操作码，发出不同的操作指令完成指令的执行；中断周期的后一周期是取指周期，因为中断周期是指令周期的最后一个周期，若执行周期结束，有中断请求且符合中断执行的条件则进入中断周期，当中断周期结束时，就进入的下一条指令的取指周期，取指周期主要是根据程序计数器的值，从主存中把要执行的指令取到cpu中来分析、执行。
3.什么叫地址重叠区，什么情况下会产生地址重叠区？
3.答：存储系统中的某些存储单元有多个地址，这种现象叫地址重叠区。原因是，存储系统是由多个芯片组成的，在产生片选信号时，如果只用部分高位地址来产生片选信号，则有一部分高位地址线没用，这样这部分地址线的值就不确定，可以为0也可以为1，所以存储芯片的地址空间也不确定了，出现了重复值，产生了地址重叠区。
6.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？
6.答：总线标准可视为系统与各模块、模块与模块之间的一个互连的标准界面。如果没有总线标准，各个设备之间如果要传送数据，就必须相互了解特征、属性，计算机系统有多种设备，每个设备的特征都各不想通过，相互之间传送数据都要有独立的数据线，这样数据线就很复杂，且设备的接口多。使用了总线标准，每个设备就只有一个接口接向总线，而不需要了解其他设备的接口特点。目前流行的总线标准有：EISA\PCI\USB\AGP\RS232等等。
加上下划线为校验位。
3.CPU执行一段程序时，Cache完成存取次数为3800次，主存完成存取的次数为200次，已知Cache存取周期为50ns，主存为250ns，求Cache/主存系统的效率和平均访问时间。
3.解：命中率H=3800/(3800+200)=0.95
平均访问时间为Ta=50*0.90%=83.33%
4.已知某8位机的主存采用半导体存储器，地址码为18位，若使用4K*4位RAM芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用模块条的形式，问：
（1）若每个模块条为32k*8位，共需几个模块条（2）每个模块共有多少片RAM芯片
（3）主存共需多少RAM芯片？CPU如何选择各模块条？
2.存储器与CPU连接时，应考虑哪些问题？
2.答：应考虑（1）合理选择存储芯片，要考虑芯片的类型和数量尽量使连线简单方便；（2）地址线的连接，将CPU地址线的低位与存储芯片的地址线相连，以选择芯片中的某一单元，儿高位则在扩充存储芯片时用，用来选择存储芯片；（3）数据线的连接，CPU的数据线与存储芯片的数据线不一定相等，相等时可直接连接，不相等时要对存储芯片进行扩位，使其相等连接；（4）读/写控制线的连接，高电平为读，低电平为写；（5）片选线的连接，CPU的高位地址来产生片选信号。