1、计算机组成原理复习DOC第一章 概述1下列叙述错误的是（ C ）A目前大多数计算机结构仍属冯 诺依曼结构B计算机的工作原理基于“程序存储和控制”C计算机的速度取决于的主频，主频高的CPU速度快D计算机系统包括硬件、软件两部分2用于科学计算的计算机，标志系统性能的主要参数是（ C ）A时钟频率 B主存容量 CMFLOPS DMIPS3第一台电子计算机ENIAC所用的主要元件是_C_。A集成电路 B晶体管 C电子管 D都不是4冯 诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中，CPU区分它们的依据是（ C ） A指令操作码的译码结果 B指令和数据的寻址方式 C指令周期的不同阶段 D指令和数据
2、所在的存储单元5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6CPU主要包括（ B ）A控制器 B控制器、 运算器、Cache C运算器和主存 D控制器、ALU和主存7. 系统总线中地址线的功能是（ D ）A. 用于选择主存单元地址 B. 用于选择进行信息传输的设备C. 用于选择外存地址 D. 用于指定主存和I/O设备接口电路的地址8冯 诺依曼机工作方式的基本特点是（ B ） A多指令流单数据流 B按地址访问并顺序执行指令C堆栈操作 D存储器按内容选择地址9 完整的计算机系统应包括_D_。 A程序和数据 B整机和电源 C主机和外设 D硬件和软件10计算机经历了从器
3、件角度划分的四代发展历程，但从系统结构上来看，至今绝大多数计算机仍属于_D_型计算机。A实时处理 B智能化 C并行 D冯.诺依曼11所谓n位的CPU，n是指_B_。A地址总线位数 B数据总线位数C控制总线位数 DI/O位数12第一台电子计算机ENIAC所用的主要元件是_C_。A集成电路 B晶体管 C电子管 D都不是13计算机硬件能直接执行的只有_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14. 简述冯诺依曼计算机的基本特点。15. 什么是指令流？什么是数据流？在计算机中CPU是如何区别指令和数据的?第三章一、选择题1. 算术/逻辑运算单元74181可完成_C_。A.16种算
4、术运算功能 B16种逻辑运算功能C.16种算术运算功能和16种逻辑运算功能 D4位乘法运算功能2. 四片74181和一片74182相配合，具有（C）传递功能。A行波进位 B组内行波进位，组间先行进位 C组内先行进位，组间先行进位 D组内先行进位，组间行波进位3.下列_A_属于有权码。 A8421码 B余3码 CASC码 D没有4.在定点二进制运算中，减法运算一般通过_D_来实现。A原码运算的二进制减法器 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补码运算的二进制加法器5假定下列字符码中有奇偶校验位，但没有数据错误，采用偶校验的字符码是_D_。A11001011 B11010110 C
5、11000001 D110010016.用一位奇偶校验位，能检测出一位存储器错的百分比为（ D ）A0% B25% C50% D100%7负数（补码表示）规格化浮点数尾数M的表示范围为_C_。A-1M-0.5 B-1M-0.5 C-1M-0.5 D-1M-0.58对真值0表示形式唯一的机器数是_B_。A原码 B补码 C反码 D移码9下列等式中，不成立的等式是（ D ）A0补=0补 B0原=0补C0原=0反 D0原=0补10. 若X为大于-0.5的负小数，X补=1X1X2X3，则（ A ）AX1必须为1，X2X3至少有一个为1BX1必须为1，X2X3任意CX1必须为0，X2X3至少有一个为1DX
6、1必须为0，X2X3任意115. 下列无符号数中，其值最大的数是_D_。A. (123)8 B. (95)10 C. (1101101)2 D. (76)1612全加器比半加器多一根输入线，该输入线是（B）。A本位进位 B低位进位 C加数 D被加数 13在浮点运算中，对阶操作是指（A）。A小阶增大，尾数右移 B大阶减小，尾数右移 C小阶增大，尾数左移 D大阶减小，尾数右移 14当采用双符号位时，发生负溢的特征是双符号位为（C）A00 B01 C10 D1115已知X补=11111010，Y补=00010110，计算2X 补为（ B ）A10010111 B11101001C01111111 D
7、0110100116若某个8位二进制数的X补和X原表示形式相同，则该数是（ D ）A只能为正数 B只能为0C为0 D为正数或某个特定的负数17一个C语言程序在一台32位机器上运行。程序中定义了三个变量xyz，其中x和z是int型，y为 short型。当x=127，y= 9时，执行赋值语句z=xy后，xyz的值分别是 ( D )AX=0000007FH，y=FFF9H，z=00000076H BX=0000007FH，y=FFF9H，z=FFFF0076H CX=0000007FH，y=FFF7H，z=FFFF0076HDX=0000007FH，y=FFF7H，z=00000076H18.组成一
8、个运算器需要多个部件，但下面所列（D）不是组成运算器的部件。A状态R B数据总线 CALU D地址R 二、已知x=-0.01111,y=+0.11001,求x补、-x补、y补、-y补、x+y补、x-y补。 x原=1.01111 x补=1.10001 所以-x补=0.01111 y原=0.11001 y补=0.11001 所以-y补=1.00111 x补 = 11.10001 + y补 = 00.11001 x+y补 = 00.01010 所以 x+y=+0.01010 x补 = 11.10001 + -y补 = 11.00111 x-y补 = 10.11000 因为符号位相异，所以结果发生溢出
9、。三、某机器字长32位，浮点表示时，阶码占8位，尾数24位，各包含一位符号位，问： 带符号定点小数的最大表示范围是多少？ 带符号定点整数的最大表示范围是多少？ 浮点表示时，最大的正数是多少？ 浮点表示时，最大的负数是多少？ (1) -1 1-2-31 (2) -2-31 2-31-1 (3) 2127 * ( 1-2-31) (4) 非规格化： -2-31 *2-128=2-151 规格化：- (2-1+2-31) *2-128四、有一计算机字长32位，数符位是第31位，单精度浮点数格式为：数符1位，阶码8位（包括1位阶符），尾数23位。 对于二进制数1000 1111 1110 1111 1
10、100 0000 0000 0000 表示一个补码整数，其十进制是多少？ 表示一个无符号整数，其十进制是多少？ 表示一个IEEE754标准的单精度浮点数，其值是多少？ (1)真值： -70104000H (2) 无符号整数：8FEFC000H (3) - (0.1110111111) *2-95五、某机器字长16位，问下列几种情况下所能表示的范围是多少？(1)无符号整数(2)原码定点小数(3)补码定点小数(4)补码定点整数(5)下述格式的浮点数(基为2) 数符阶码尾数1位8位移码7位原码 (1) 0 65535 (2) -(1-2-15 ) 1-2-15 (3) -1 1-2-15 (4) -
11、32768 32767 (5) -(1-2-7 ) *2+127 (1-2-7 ) *2+127六、如果采用奇校验，写出下述数据的校验位。(1)0101010 (2)1010000 (3)01001110、1、1七、设数的阶码3位，尾数6位，按浮点运算方法计算X+Y补，XY补。(1)X=20110.100101，Y=2010 (0.011101)x+y浮=11100，11.010010，x-y浮=11110，00.110001，和、差均无溢出 x+y=2-100(-0.101110)，x-y=2-010(0.110001)第四章 存储器一、选择题1、断电后，下列说法中，正确的是( A )。AR
12、OM中的数据仍然存在 BDRAM中的数据仍然存在CSRAM中的数据仍然存在 DCD-ROM中的数据会丢失2、一个8位的微型机系统以16位来表示地址，则该计算机系统有( D )个地址空间。A128 B256 C1024 D655363、主存储器和CPU之间增设高速缓冲器的目的是（ A ）A. 解决CPU和主存之间的速度匹配问题B. 扩大主存储的容量C. 扩大CPU中通用寄存器的数量D. 扩大CPU中通用寄存器的数量和主存储器的容量4、某计算机的字长为16位，它的存储容量为64KB，若按字寻址，其寻址范围是( B )A. 032KB B. 032K-1 C. 064KB D. 064K-15、静态
13、存储器的功耗和集成度比动态存储器要（A）。A、大、小 B、大、大 C、小、小 D、小、大 6、在三层次存储系统中不包括（ C ）。A、辅助存储器 B、主存储器 C、寄存器 D、Cache 7、存储器是计算机系统的记忆设备，主要用于（ D ）A存放程序 B存放软件 C存放微程序 D存放程序和数据8、采用虚拟存储器的主要目的是（ B ）A提高主存储器的存取速度 B扩大主存储器空间，并能进行自动管理C提高外存储器的存取速度 D扩大外存储器的存储空间9、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可擦除可编程的只读存储器10、若RAM中每个存储单元为16位，则下面所述正
14、确的是（ B ）A. 地址线也是16位 B地址线与16无关C地址线与16有关 D地址线不得少于16位11、某芯片,其容量5128位,除电源和接地端,该芯片引出线的最小数目应为（ D ）A. 23 B. 25 C. 50 D. 1912、在RISC计算机中，大部分指令在（ C ）机器周期内完成。A、一个 B、小于一个 C、一个或小于一个 D、大于一个 13、在一般微处理器中，( D )包含在CPU中。A主内存外存主存储器 Cache14、DRAM是指( C )。 A随机访问存储器 顺序访问存储动态随机访问存储器静态随机访问存储器15、计算机中的地址总线共有24位，则该机器可访问的内存最大为( D
15、 )。 A1MB24MB4MB16MB16、CPU不能直接访问的是( D )。ARAMROM内存外存17、SRAM是指( D )，A随机访问存储器 B顺序访问存储器C动态随机访问存储器 D静态随机访问存储器18、计算机中的存储器系统是指( D )。ARAM存储器 BROM存储器C主存储器 D主存储器和外存储器19、“640K存储器”是指下列( D )。A.4023Bytes的存储器 B64023Bits的存储器C640210Bits的存储器 D640210Bytes的存储器20、需要进行刷新处理存储器的是（ C ）A. ROM B. EPROM C. DRAM D. SRAM二、填空题1、EP
16、ROM是指 可擦写可编程只读存储器 。2、动态RAM靠电容存储电荷存贮信息, 使用时需不断 刷新 才能使信息保持。3、层次化存储体系涉及到主存、辅存、Cache和寄存器，按存取时间由短至长的顺序是 寄存器，Cache，主存，辅存 。4、设Cache的存取时间为tc，命中率为h，主存的存取时间为tm，则平均存取时间为 h*tc+(1-h)*(tc+tm) 。5、对存储器的访问包括读、 写 两类。6、从计算机指令系统设计的角度，可将计算机分为复杂指令系统计算机（CISC）和 精简指令系统计算机（RISC） 。三、简答题1、比较SRAM和DRAM。 静态存储器（SRAM）：读写速度快，生产成本高，多
17、用于容量较小的高速缓冲存储器。动态存储器（DRAM）：读写速度较慢，集成度高，生产成本低，多用于容量较大的主存储器。在不进行读写操作时，DRAM 存储器的各单元处于断电状态，由于漏电的存在，保存在电容CS 上的电荷会慢慢地漏掉，为此必须定时予以补充，称为刷新操作2、什么叫刷新？动态存储器为什么需要刷新？ 刷新是只周期性地对电容执行读出再写入的操作。 动态存储器使用电容的充放电存储数据，由于电容存在漏电现象，因此其中所存电荷会随时间的推移逐渐丢失，为维持数据，需不断刷新。3、简述Cache中的三种地址映像方式及各自特点。（1）直接映像方式 主存的一个字（或字块）只能映像到整个高速缓冲存储器的一个
18、准确确定的字（或字块）中。二者的对应关系是完全确定的，没有任何选择的余地。在高速缓冲存储器标志字段仅写入主存地址的区段号。比较时仅用主存地址的区段号与高速缓冲存储器标志字段比较即可。优点是硬件简单，成本低，地址变换速度快，但冲突率高，适合大容量Cache用。（2）全相联映像方式 主存的一个字（或字块）可以映像到整个高速缓冲存储器的任意一个字（或字块）中。标志字段存放了主存地址的一部份，实现高速缓冲存储器标志字段的比较操作要访问到每一个高速缓冲存储单元。命中率较高，但电路过多过复杂，实现成本太高，速度慢，适合小容量Cache使用。（3）多路组相联映像方式 全相联映像方式与直接映像方式的折中方案。
19、把高速缓冲存储器分为若干组，每组包含几个区段，主存组间采用全相联映像方式，而组内采用直接映像方式。4、比较“主存辅存”、“Cache主存”层次的不同点。(1)目标不同：Cache系统的主要目标是提高存储系统的速度；虚拟存储系统的主要目标是增加存储系统的容量；（2）数据通路不同：CPU与Cache和主存之间均有直接访问通路；虚拟存储器所依赖的辅存与CPU之间不存在直接的数据通路；（3）管理手段不同（透明性不同）：Cache管理全有硬件实现，对系统程序员和应用程序员均是透明的；虚拟存储器管理是由软件（操作系统）和硬件共同完成的，由于软件的介入，虚存对系统程序员是不透明的，只对应用程序员透明；（4）
20、数据传送量不同：Cache存储器和虚拟存储器都以数据块作为存储器层次之间基本信息的传送单位，Cache存储器每次传送的数据块大小是固定的，每块容量比较小；而虚拟存储器数据块大小不定长，有段式，页式等划分，虚拟存储器每次的数据交换量比较大；四、综合题1、某SRAM芯片有17位地址线和4位数据线,用这种芯片为32位字长的处理器构成1M*32位的存储器,并采用模块结构。问： 若每个模块为256*32位,共需几个模块？ 每个模块内需多少片这样的芯片？ 所构成的存储器共需多少片这样的芯片？ （1）(1024K/256K)*(32/32)=4 （2）(256K/27K)*(32/4)=2*8=16（3）4
21、*16=642、已知某存储器芯片容量为4K4bit，问： 该存储器芯片的引脚最少为多少？ 构成32K8bit的存储系统需多少块该芯片？ （1）12根地址线，4根数据线，1根片选线，1根读写控制线，电源线2根，至少20根。（2）（32K/4K）*（8bit/4bit）=163、有一Cache的容量为2K字,每块为16字,问: 该Cache可容纳多少块? 如果主存的容量是256K字,则有多少块? 主存的地址有多少位? Cache的地址有多少位? 在直接映射方式下,主存中的第i块映射到Cache中哪一块?（1）Cache的块数：211/24=27=128（2）主存的块数：218/24=214=16K
22、（3）主存的地址和Cache的地址位数分别为：18、11（4）i mod 128 4、设某磁盘有两个记录面，存储区内圈直径为2.36英寸，外圈直径为5英寸，道密度1250道/英寸，内圈的位密度为52400位/英寸，转速为2400rpm（转/分）。请计算： 每面有多少磁道，每磁道能存储多少字节？ 数据传输率是多少？ 平均等待时间是多少？ （1）每面磁道数：1250*(5-2.36)/2=1250*2.64/2=1650每磁道的容量：52400*3.14*2.36/8=48538B（2）48538*2400/60=1941524.8B=1.85MB/s（3）1/(2*40)=1/80s第五章 指令
23、系统一、选择题1、在相对寻址方式中，若指令中地址码为X，则操作数的地址为（ B ） AX B（PC）+X CX+段基址 D变址寄存器+X2、寄存器间接寻址方式中，操作数存放在（ B ）中。A通用寄存器 B主存单元 C程序计数器 D堆栈 3、变址寻址方式中,操作数的有效地址等于（ C ）A基址寄存器内容加上形式地址B堆栈指示器内容加上形式地址C变址寄存器内容加上形式地址D程序计数器内容加上形式地址4、运算型指令的寻址与转移型指令的寻址不同点在于（ A ） A前者取操作数,后者决定程序转移地址 B后者取操作数,前者决定程序转移地址 C前者是短指令，后者是长指令 D后者是短指令，前者是长指令5、转移
24、指令执行时，只要将转移地址送入（ C ）中即可A. 地址寄存器 B. 指令寄存器 C. 程序计数器 D. 变址寄存器6、如果指令中的地址码部分就是操作数的有效地址，这种寻址方式是（ B ） A. 寄存器寻址方式 B. 直接寻址方式 C. 立即寻址方式 D. 间接寻址方式7、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（ C ）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8、机器指令是用来描述计算机基本操作的，在指令中一般不会含( D )信息。A操作的类型 B操作数的存储位置 C操作结果的存储位置 DPC指针的位置9、设机器数字长为8位（含
25、1位符号位），那么机器数DAH（H表示十六进制数）算术右移一位的结果为（ B ）A. 6DH B. EDH C. B4H D. B5H10、指令系统可由若干类指令组成，移位指令属于（ C ）类指令。A输入/输出 B传送 C 运算 D控制二、填空题1、指令格式是指令用二进制代码表示的结构形式，通常由操作码和 地址码 组成。2、若指令中的形式地址为D，那么相对寻址中有效地址为 (PC)+D 。3、转子指令实现了 指令的转移 。三、综合题1、某计算机指令字长16位，地址码6位，指令有一地址和二地址两种格式。(1)画出指令格式。(2)设共有N条(N16)二地址指令,分析一地址指令最多可以有多少条?二地
26、址指令的结构是 （4位操作码OP），（6位地址码A1），（6位地址码A2）。一地指指令的结构是 （10位操作码OP），（6位地址码A）。如果全做二地址指令（一地址指令为0条），共16条二地址指令。每少一条二地址指令，则多26条一地址指令，所以一地指指令最多有（16-N）*26条。2、某机器字长为16位,存储器按字编址，访内存指令格式如下: 15 11 10 8 7 0 OP M A 其中OP是操作码,M是定义寻址方式，A为形式地址。设PC和Rx分别为程序计数器和变址寄存器，字长16位，问：（1）该指令能定义多少种指令?（2）表中各种寻址方式的寻址范围为多少?（3）写出下表中各种寻址方式的有效地
27、址EA的计算公式。 (1) 25=32 (2) （3）寻址方式有效地址EA的计算公式寻址范围立即寻址EA=(PC)1个字直接寻址EA=A28=256个字间接寻址EA=(A)216=64K个字变址寻址EA=(Rx)+A216=64K个字相对寻址EA=(PC)+A28=256个字解答：第小题考查的是指令字的形成方式。假设操作码OP长度为K位，则最多可以有2K个不同的操作码。由于此指令格式使用第11到第15位来表示指令类型。则总的指令类型为2（15-11）+132种不同的操作码。第小题考的是某种格式编码中，各种寻址的地址范围。如果机器字长为L位，指令的地址位长为N，则各寻址方式的寻址范围见下表。第小
28、题与第小题内容相似。各寻址方式的有效地址表达式如下。寻址方式有效地址表达式0 EA（PC），即操作数在指令码中1 EAA2 EA（A）3 EA（Rx）A4 EA（PC）A3、有一计算机指令字长12bit，试提出一种方案，使得该指令系统有4条三地址指令，8条两地址指令，150条单地址指令。OP A1A2A3 3位 3位 3位 3位解：4条三地址指令：000-0118条二地址指令：100000-100111150条一地址指令： 101000000-101111111 64个110000000-110111111 64个111000000-111010110 22个第六章 CPU一、选择题1、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2、Pentium微处理中有（ C ）流水线。A、U B、V C、U和V D、没有 3、操
