计算机组成原理期末复习题与答案
晋城市事业单位招聘-加拿大留学网
第一章
一、单项选择题
1. 计算机硬件能直接识别和执行的语言是
A.高级语言 B.汇编语言 C.机器语言 D.符号语言
2. 输入、输出设备以及辅助存储器一般统称为
A.IO系统 B.外围设备 C.外存储器 D.执行部件
3. 冯·诺依曼机工作方式的基本特点是
A.按地址访问并顺序执行指令 B.精确结果处理
C.存储器按内部地址访问
D.自动工作
4. 控制器、运算器和存储器合起来一般称为
A.IO部件 B.内存储器 C.外存储器 D.主机
5.
运算器的核心部件是____
A 算术逻辑单元ALU B 多路选择器
C
通用寄存器 D 输出三态门
答案
一、单项选择题
1.
C
2. B
3. A
4. D
5. A
第二章
二、填空题
1. 按IEEE754规范,一个浮点数由 、
、 三个域组成,其中
的值等于指数的
加上一个固定 。
2. 在进行浮点加法运算时,需要完成为
、 、 、 、
和
等步骤。
3. 浮点运算器由 和 组成,它们都是 运算器。
只要求能执行 运算,
而 要求能进行 运算。
三、单项选择题
1.
若某数x的真值为-0.1010,在计算机中该数表示为1.0110,则该数所用的编码方法是
码
A.原 B.补 C.反 D.移
2. 下列数中最小的数为
A.101001B
B..52Q C.29D D.233H
四、计算与分析题
1.
写出十进制数 -5的IEEE754编码32
2.
教材P69-5.1:已知x和y,用变形补码计算x+y,同时指出结果是否溢出
X=0.11011,y=0.00011
3.
设浮点数字长为16位,其中阶码为5位(含1位阶符), 尾数为11位(含1位数符), 写出-23128
对应的
浮点规格化数的原码形式、补码形式、反码形式和阶码用移码,尾数用补码的形式.
答案
一、填空题
1. 符号位S,阶码E,尾数M,阶码E,真值e,偏移值
2. 零操作数检查,对阶,尾数求和,结果规格化,舍入处理,溢出处理
3.
阶码运算器,尾数运算器,定点,阶码运算器,加法和减法,尾数运算器,加、减、乘、除
二、选择题
1. B
2. C
三、计算与分析题
1. -5D = -101B
在IEEE754规范中规格化表示应该为1.01×2
2
,e=127+2=129
则IEEE754规范编码为:1 1000 0001 0100 0000 0000 0000
0000 000
2. 由题:
[x]
补
=0.1101
1,[y]
补
=0.00011,[x+y]
补
=[x]
补
+[y]
补
=00.11110
00. 11011
+
00. 00011
00. 11110
用双符号位法检查,结果没有溢出,所以x+y=0.11110
3. 由题:
-11128=-1=-0.0001011=-0.1011×2
-11
则:
浮点规格化数的原码形式为:
10011 1.1011000000
浮点规格化数的补码形式为:
11101 1.
浮点规格化数的反码形式为:
11100 1.
浮点规格化数阶码用移码,尾数用补码的形式为:
01101
1.
第三章
一、填空题
1. 存储器的技术指标主要有
、 、 和 。
2. CPU能直接访问的有
和 ,但不能直接访问 。
3.
双端口存储器和多模块交叉存储器属于 存储器结构,前者采用
技术,后者采
用 技术。
4. DRAM存储器的刷新一般有
、 和 三种方式,之所以刷新是因
为
。
二、单项选择题
1. 交叉存储器实质上是一种
存储器,它能执行独立的读写操作
A.模块式,并行,多个 B.模块式,串行,多个
C.整体式,并行,一个 D.整体式,串行,多个
2.
主存储器和CPU之间增加CACHE的目的是
A.解决CPU和主存之间的速度匹配问题
B.扩大主存的容量
C.扩大CPU中通用寄存器的数量
D.既扩大主存容量又扩大CPU通用寄存器数量
三、计算与分析题
1. 设某SRAM芯片,其存储容量为16K×8位,问:
1) 该芯片引出线的最小数目应该是多少?
2) 存储器芯片的地址范围是多少?
2. CPU执行一段程序时,CACHE完成存取的次数为5000次,主存完成存取的次数为200
次。已知
CACHE存取周期为40ns,主存存取周期为160ns。分别求CACHE的命中率H、
平均访问时间Ta
和CACHE-主存系统的访问效率e。
四、设计题
1. (教
材P125-7)某机器中,已知配有一个地址空间为0000H~3FFFH的ROM区域,现在再用一个SRAM芯片(8K×8)形成40K×16的RAM区域,起始地址为6000H,假设RAM芯片有CS
#和
WE#信号控制端,CPU的地址总线为A15~A0,数据总线为D15~D0,控制信号为RW
#(读写),
MREQ#(访存),要求:
3) 画出地址译码方案
4)
将RAM与ROM同CPU连接
答案
四、填空题
1.
存储容量,存取时间,存储周期,存储器带宽
2. CACHE,内存,外存
3. 并行,空间并行,时间并行
4.
集中式,分散式,异步式,有电荷泄露、需要定期补充。
五、选择题
1. A
2. A
3. D
六、计算与分析题
1. 由题:
14
1. 16K=2,所以地址线为14根,字长8位,所以数据线为8根,加上芯片片选信
号CS,读信号
RD,写信号WR,电源线、地线,其引出线最小数目为27根。
2.
存储器芯片的地址范围为:0000H~3FFFH。
2.
由题:H=Nc(Nc+Nm)=50005200≈0.96
Ta=Tc+(1-H)
×Tm=40ns+(1-0.96) ×160ns=46.4ns
E=TcTa=40ns46.4ns×100%=86.2%
七、设计题
1.
由题:
所需RAM芯片数=(40K16)(8K8) = 52
RAM存储器子系统扩展方式为字位同时扩展方式
另由题意可知:ROM存储器子系统地址空
间区域为0000H~3FFFH,即16K16的区域。简单起见,
假设ROM子系统由一块16K
16的ROM芯片构成。
由于RAM子系统的起始地址为6000H,即与ROM子系统相隔 8K
的地址单元。可先作出存储系
统的地址映像分析如下:
A15 A14 A13
A12 A11 ~ A0
16K的ROM区,可看作两个8K
0 0
0 0 0 ~ 0
的连续区域
0 1
1 ~ 1
1 0 0 ~ 0
1 1 1 ~ 1
0
1 1 0 0 ~ 0
1 1
~ 1
1 0 0 0 0 ~ 0
1 1 ~ 1
…… …… …… ……
1 1 1 0 0 ~ 0 ……
1 1 ~ 1
由前述存储映像表可知:如果把扩展的存储器看成每8K一个基本单
位,则ROM芯片占2个8K,
每个RAM模块占一个8K,此时系统总共需要6个8K,针对8K所需
要的片内地址是13位:A0~
A12,
如果采用3-8译码器来产生片选信号,可选用地
址的A13、A14、A15三位作为译码器信号输入端,
MREQ#信号控制译码器的动作,产生的八
个译码器输出中,ROM芯片需要占用连续的两个输出端,
且从Y0开始;每个RAM模块则只需占用一
个输出端,RAM部分总共要5个,由于是从6000H开
始,实际是Y3~Y7。
对于RAM子系统,由于是字位同时扩展,按以下步骤进行:
先考虑位向扩展:每两片RAM芯片构成一个模块,存储 8K16 的信息。这两个芯片共享以
下信
号:A0~A12,CS,WE#,区别是一片RAM处理D0~D7的数据信息,另一片处理同地
址信
号的D8~D15的数据信息。
再考虑用前述小模块构成字向扩展,共5个模块。模块内共享A0~
A12、D0~D15和WE#以
及CS信号,模块间的片选CS信号不同。
对于ROM子系统,由于只有一片芯片,接A0~A13、D0~D15和OE以及CS信号即可。
参考连接图示意如下:
8
16
16
D0-D15
A0-A12
RW#
CPU
A13
A14
A15
MREQ#
A Y0#
B
Y1#
C Y2#
3:8 Y3#
Q# ……
Y7#
译码器
&
D0-D15
ROM
A0-A12
OE
A13
CS#
8 8
13
13
D0-D7
A0-A12
WE#
RAM5#
CS#
……
D0-D7
A0-A12
WE#
RAM1#
CS#
13
第1组
第5组
……
第四章
一、单项选择题
1.
寄存器间接寻址方式中,操作数处在
A.通用寄存器
B.堆栈 C.主存储器 D.程序计数器
二、简答题
1.
说明RISC指令系统的主要特点
三、综合题
1.
指令格式结构如下所示,试分析指令格式及寻址方式特点。
31 25 24 23
20 19 0
OP I
目标寄存器 20位地址
2.
指令格式如下所示,试分析指令格式及寻址方式特点。(教材P151-3)
15
10 7 4 3 0
OP 目标寄存器 源寄存器
答案
一、选择题
1. C
2. B
二、简答题
1.
指令条数少,指令长度固定,指令格式、寻址方式种类少,只有取数存数指令访问存储器
三、综合题
1. 操作码:定长操作码,可表示128条指令;操作数:双操作数,可构成RS或SS型指令,有直
接、
寄存器、寄存器间接寻址方式,访存范围1M,可表示16个寄存器。
2. 由题:
双操作数指令
单字长指令
R-R型指令
操作码字段有15-10+1=6位,所以最多可能有26=64条不同指令
寄存器位都是4位,所以每种寄存器最多有24=16个
操作数肯定在寄存器中
第五章
一、填空题
1. 目前的CPU包括 、
和CACHE等几个部分。
2. CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫
,它常用若干个 来表示,而后
者又包含若干个 。
3. 微指令格式中,微指令的编码通常采用以下三种方式: 、 和
二、单项选择题
1. 在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是
A.MAR B.PC C.IR D.PSW
2.
下列部件中不属于控制器的是
A.IR B.操作控制器
C.PC D.PSW
3. 计算机操作的最小时间单位是
A.时钟周期 B.指令周期 C.CPU周期 D.微指令周期
4. 计算机中,通常用_____ 来存放访问存储器的地址
A 指令寄存器 B
地址寄存器
C 程序计数器 D 数据寄存器
三、综合题
1.
已知CPU结构如下图所示,其中包括一个累加器AC、一个状态寄存器和其他几个寄存器。各部分之
间
的连线表示数据通路,箭头表示信息传递方向。试完成以下工作:①写出图中四个寄存器A、B、
C、D
的名称和作用;②简述完成指令ADD
Y的数据通路(Y为存储单元地址,本指令功能为(AC)+(Y)
→AC)。
MM —— 主存储器
A(DR)
C(AR)
AC
B(IR)
D(PC)
+1
ALU
操作控制器
ID
状态寄存器
答案
一、填空题
1. 控制器,运算器
2. 指令周期,机器周期,时钟周期
3. 直接表示法,编码表示法,混合表示法
二、选择题
1. B
2. C
3. A
4. B
三、综合题
A-数据缓冲寄存器DR、B-指令寄存器IR、C-主存地址寄存器AR、D-
程序计数器PC。操作的数据通路为:
PC→AR→MM→DR→IR→ID;
IR→AR(MAR)→MM→DR(MDR)→ALU; ACALU ALU→AC
第六章
一、填空题
1. 总线是构成计算机系统的 ,是多个
部件之间进行数据传送的 通道。
2. 按照总线仲裁电路的
不同,总线仲裁分为 仲裁和 仲裁。
3.
单处理器系统中的总线可以分为三类,CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线称
为
;中、低速IO设备之间互相连接的总线称为
;同一台计算机系统内的各
个功能部件之间相互连接的总线称为 。
二、单项选择题
1. 计算机系统的输入输出接口是
之间的交接界面。
A.CPU与存储器 B.存储器与外围设备
C.主机与外围设备 D.CPU与系统总线
2. 在集中式总线仲裁中,
方式响应时间最快。
A.菊花链 B.独立请求 C.计数器定时查询
D.分布
3. 多总线结构的计算机系统,采用_____方法,对提高系统的吞吐率最有效。
A 多端口存贮器
B 提高主存的速度
C 交叉编址多模块存贮器
D 高速缓冲存贮器
三、计算与分析题
1. 设某总线在一个总线周
期中并行传送8个字节的数据,假设一个总线周期等于五个总线时钟周期,
总线时钟频率为60MHz,
求总线带宽等于多少?
四、简答题
1. 总线的数据传送过程大到分哪几个阶段?
2. 比较同步定时和异步定时的优缺点。
答案
一、填空题
1.
互连机构,系统功能,公共,争用资源
2. 位置,集中,分布
3.
内部总线,IO总线,系统总线
二、选择题
1. C
2. B
3.
A
三、计算与分析题
1.
总线带宽=8B×60×10
6
5=96MBs
四、简答题
1. 解:一
次总线的信息传送过程,大致可分为请求总线,总线仲裁,寻址,信息传送,状态返回(或
错误报告)等
五个过程。
2. 同步定时协议采用公共时钟,具有较高的传输频率。但由于同步总线必须按最慢的模
块来设计公共
时钟,当各功能模块存取时间相差很大时,会大大损失总线效率。
异步定时的优
点是总线周期长度可变,不把响应时间强加到功能模块上,因而允许快速和慢速的功
能模块都能连接到同
一总线上。但缺点是:总线复杂,成本较高。
第七章
一、单项选择题
1.
计算机的外围设备是指
A.输入输出设备 B.外存设备
C.通信设备 D.除主机外的其他设备
2. 下列外存中,属于顺序存取存储器的是
A.软盘 B.硬盘 C.磁带 D.光盘
二、计算与分析题
1.
某显示器的分辨率为800×600,灰度级为256色,试计算为达到这一显示效果需要多少字节?
2. 设某硬盘有20个磁头,1024个柱面,每柱面46个扇区,每扇区可记录512字节。试计算
该硬盘的
容量。
3.
一个磁盘机共有10面,每面有200道,每道有50个记录块,数据传输率为4800KBps,
磁盘组转速为
7200rpm. 假设每个记录块有1024B,
且系统可挂10台这样的磁盘机,计算该磁盘组的总容量.
答案
一、选择题
1.
D
2. C
二、计算与分析题
1. 所需字节数为:256色即2
8<
br>,每像素占8位=1字节,则800×600×B=480000B
2.
=20×46×1024×512B=460MB
3. 解:
数据传输速率=
每一条磁道的容量x磁盘转速 rN
磁盘转速为7200rpm=120rps
故每一磁道的容量为4800KBps120rps = 40KB
每面容量为40KB×200= 8000KB=8MB
每个磁盘机容量为8MB×10=80MB
该磁盘组的总容量为80MB×10=800MB
第八章
一、填空题
1. DMA操作主要采用 、
和 三种方式。
2. 在菊花链方式下,越
的设备优先级越高。
二、单项选择题
1.
采用DMA方式传递数据时,每传送一个数据就要占用一个 时间。
A.指令周期 B.时钟周期 C.机器周期 D.存储周期
2. 为了便于实现多级中断,保存现场信息最有效的方法是采用 。
A.通用寄存器 B.堆栈 C.存储器 D.外存
三、简答题
1. 说明常见的外围设备IO控制方式。
2.
一次中断过程大致可以分为哪些过程?
答案
一、填空题
1.
停止CPU访内,周期挪用,DMA和CPU交替访内
2. 靠近CPU
二、选择题
1. D
2. B
三、简答题
1. 主要有:
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、外围处理机方式等。
2. 主要有:
1. 中断申请
2. 排队判优
3. 中断响应
4. 中断处理。包括现场保护,中断服务程序执行等
5. 中断返回