计算机组成测试题二.docx
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计算机组成测试题二.docx
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计算机组成测试题二
计算机组成测试题一
三、分析计算题(40分)
1.(8分)已知x=0.101101,y=-0.100110,用补码二位乘法计算x×y。
(要求过程)
2.(8分)某计算机字长16位,主存容量64K,包含8个16位通用寄存器,其中R0用做变址寄存器;共有100条指令,采用单地址指令格式,支持寄存器直接寻址、存储器间接、变址和相对寻址四种寻址方式,试问:
1)请画出指令格式。
2)写出各种寻址方式的有效地址EA的计算式。
3)各种寻址方式的寻址范围为多少字?
3.(6分)简述虚拟存储器的工作过程。
4.(8分)某计算机存储系统包含16KB结构为4路组相联的cache,主存容量为16MB,假设cache每块为16Bytes。
1)cache和主存各分为多少组?
2)写出主存的地址格式。
3)cache的地址标记至少应为多少位?
4)主存地址23E4F8H将映射到cache的哪一组?
5.(6分)某计算机采用微程序控制器设计,已知每一条机器指令的执行过程均可分解成7条微指令组成的微程序,该机指令系统采用10位定长操作码格式。
问
1)控制存储器至少应能容纳多少条微指令?
2)如何确定机器指令操作码与该指令微程序的起始地址的对应关系。
给出具体方案。
6.(6分)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。
求:
1)cache的命中率H。
2)平均访问时间Ta
四、综合设计题(25分)
1.(15分)用8K×8位的ROM芯片和8K×4位的RAM芯片组成存储器,其中RAM的地址为2000H~7FFFH,ROM的地址为C000H~FFFFH,CPU地址总线为A15~A0,数据总线为D7~D0,控制信号R/W#(读/写),MREQ#(当存储器进行读或写操作时,该信号指示地址总线上的地址是有效的)。
要求画出逻辑图。
2.(10分)某机采用微程序控制方式,微指令字长24位,水平型编码控制的微指令格式,共有微命令30个,构成4个相斥类,各包含5个、8个、14个和3个微命令,外部条件共3个且采用直接控制法。
(1)控制存储器的容量应为多少?
(2)设计出微指令的具体格式。
计算机组成测试题二
一、填空题(每空1分,共20分)
1.由若干个一位加法器构成多位加法器时,进位可采用方式和_______________方式。
74LS181是一个4位的并行加法器,若计算机的字长是16位的,则需要该芯片个,实现组内并行和组间___________。
2.定点运算部件由____________、若干个寄存器、_____________、计数器及门电路等组成,其中,构成寄存器的部件是_________________。
3.设X的符号为Xf,Y的符号为Yf,运算结果的符号为Sf,则判断溢出的逻辑表达式为V=______________________,即两个符号相同的数相运算,其运算结果符号相反则溢出。
4.一个存储器芯片的容量为256K,组成512*512的矩阵,系统的读写周期为500ns,RAM刷新周期为2ms,采用集中刷新方式,刷新时间为,若采用分布式刷新方式,则每行刷新间隔为。
刷新计数器有位。
5.微程序控制器的核心部件是存储微程序的,它一般用构成。
6.微指令格式中微操作字段共10位,若采用直接控制的水平型微指令,则一条微指令最多可同时启动个微操作;若采用完全垂直型微指令,定义7种微操作,则微操作码字段最少需要位。
7.从计算机指令系统设计的角度,可将计算机分为复杂指令集系统计算机和___________________。
8.虚拟存储器指的是__________层次,若主存储器容量为4MB,虚存容量为1GB,则虚拟地址为_________位,物理地址为_________位,如果页面大小为4KB,则页表的长度为_________。
二、选择题(每题1分,共15分)
1.串行运算器是一种最简单的运算器,其运算规则是:
按时间先后次序()。
A.由低位到高位逐位运算B.由高位到低位逐位运算
C.由低位到高位先行进位运算D.由高位到低位先行借位运算
2.浮点数N=M×RE,若阶的基数R=2,则下列补码()为规格化的数。
A.0.00101110B.1.11001010C.1.01010011D.0.01001001
3.指令周期是指()。
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
4.交叉存储器实质是一种__________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
5.针对寄存器组、主存、cache、磁盘、磁带,按读写时间从快到慢的顺序排列依次为()
A.cache-寄存器组-主存-磁盘-磁带B.寄存器组-主存-cache-磁带-磁盘
C.寄存器组-cache-主存-磁盘-磁带D.cache-寄存器组-主存-磁盘-磁带
6.操作数地址存放在寄存器中的寻址方式叫做()。
A.相对寻址方式B.变址寄存器寻址方式
C.寄存器寻址方式D.寄存器间接寻址方式
7.假设某计算机的指令字长为16位,地址码为6位,指令有一地址和二地址两种格式,若共有N条(N<16)二地址指令,则一地址指令最多有()条。
A.(16-N)×26B.26C.(16-N)×25D.(16-N)×26+1
8.不同速度的设备之间传送数据,必须采用()。
A.同步控制方式B.异步控制方式
C.可以选用同步方式,也可选用异步方式D.应答方式
9.某一DRAM芯片,其容量为16K×1位,除电源、接地线和刷新线外,该芯片引脚的最小数目为()。
A.16B.12C.18D.20
10.在微程序控制方式中,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解释执行
B每一条机器指令由一段(或一个)微程序来解释执行
C一段机器指令组成的工作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
11.相联存储器是按()进行寻址的存储器。
A.地址指定方式B.堆栈存储方式
C.内容指定方式D.地址指定方式和堆栈存储方式结合
12.假设微处理器的主振频率为200MHZ,每个指令周期平均为2.5个CPU周期,每个CPU周期平均包括2个主频周期,则它的平均运算速度近似为()MIPS。
A.30B.40C.45D.50
13.以硬布线方式构成的控制器也称为()。
A.组合逻辑型控制器B.微程序控制器
C.存储逻辑型控制器D.运算器
14. 采用增量与下地址结合方式产生后继微指令地址,其基本思想是()。
A.用程序计数器PC来产生后继微指令地址
B.通过微指令顺序控制字段中由设计者指定或者由设计者指定的判断字段,控制产生后继微指令地址;
C.用微程序计数加MPC来产生后继微指令地址;
D.通过指令中指定一个专门字段来控制产生后继微指令地址。
15.微型机系统中,主机和低速的I/O设备进行数据交换一般采用()方式。
A.程序中断方式B.程序直接控制C.通道方式D.直接存储器存取(DMA)
三、分析计算题(40分)
1.(8分)已知X=2-01×(+0.101101),Y=2+11×(-0.100110),求X×Y。
(要求阶码用双符号位移码表示并运算,尾数用补码表示并用补码二位乘法计算)
2.(6分)设生成多项式为x3+x1+1,试写出对应的二进制码,并计算数据信息10101的CRC编码。
3.(6分)某计算机字长16位,运算器16位,有16个通用寄存器,8种寻址方式,主存容量为64K字,指令中地址码由寻址方式字段和寄存器字段组成,试问:
4)双操作数指令最多有多少条?
5)单操作数指令最多有多少条?
6)间接寻址的范围有多大?
4.(6分)CPU执行一段程序时,cache完成存取的次数为M次,主存完成存取的次数为N次。
已知cache存取周期为T1ns,主存存取周期为T2ns。
求:
3)cache的命中率H
4)平均访问时间Ta
5.(8分)某机主存容量为1MB,采用两路组相联方式的CACHE容量为64KB,每个数据块为256字节。
CPU要顺序访问地址为20124H,58100H,60140H,60138H的四个内存单元中的数。
已知访问开始时前CACHE的第二组(组号为1)中两块(0号块和1号块)的主存字块标记如图所示。
请问:
1)cache和主存各分为多少组?
2)写出主存的地址位数和地址格式。
3)上述四个数能否从CACHE中读取,若能,给出实际访问的CACHE地址;若不能,请说明应该如何做,才能从CACHE中读取。
0号块
00100(二进制)
1号块
01011(二进制)
组1
6.(6分)简述静态RAM和动态RAM的区别。
四、综合设计题(25分)
1.(15分)存储器分布图如下所示(按字节编址),现有芯片ROM8K╳8和RAM8K╳4,设计此存储系统,将RAM和ROM与CPU连接。
RAM10000H—1FFFH
RAM22000H—3FFFH
空4000H—5FFFH
ROM6000H—7FFFH
CPU地址总线为A15~A0,数据总线为D7~D0,控制信号R/W#(读/写),MREQ#(当存储器进行读或写操作时,该信号指示地址总线上的地址是有效的)。
要求画出存储器结构图及与CPU连接的示意图。
2.(10分)某计算机字长16位,主存容量64KB,包含8个16位通用寄存器,采用单地址指令,共有100条指令,采用寄存器直接、存储器间接、变址和相对四种寻址方式,请设计该指令系统。
(即指令格式)
计算机组成原理测试题二
一、单项选择题(本大题共15小题,每小题1分,共15分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
1.若十进制数为132.75,则相应的十六进制数为()。
A.21.3B.84.cC.24.6D.84.6
2.若x=1011,则[x]补=()。
A.01011B.1011C.0101D.10101
3.某机字长8位,含一位数符,采用原码表示,则定点小数所能表示的非零最小正数为()。
A.2-9B.2-8C.1-2-7D.2-7
4.设某浮点数共12位。
其中阶码含1位阶符共4位,以2为底,初码表示;尾数含1位数符共8位,补码表示,规格化。
则该浮点数所能表示的最大正数是()。
A.27B.28C.28-1D.27-1
5.原码乘法是指()
A.用原码表示乘数与被乘数,直接相乘B.取操作数绝对值相乘,符号位单独处理
C.符号位连同绝对值一起相乘D.取操作数绝对值相乘,乘积符号与乘数符号相同
6.一般来讲,直接映象常用在()
A.小容量高速CacheB.大容量高速CacheC.小容量低速CacheD.大容量低速Cache
7.下列存储器中,()速度最快。
A.硬盘B.光盘C.磁带D.半导体存储器
8.采用直接寻址方式,则操作数在()中。
A.主存B.寄存器C.直接存取存储器D.光盘
9.零地址指令的操作数一般隐含在()中。
A.磁盘B.磁带C.寄存器D.光盘
10.微程序存放在()
A.主存中B.堆栈中C.只读存储器中D.磁盘中
11.在微程序控制方式中,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解释执行
B.每一条机器指令由一段(或一个)微程序来解释执行
C.一段机器指令组成的工作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
12.异步传送方式常用于()中,作为主要控制方式。
A.微型机的CPU内部控制B.硬连线控制器C.微程序控制器D.串行I/O总线
13.串行总线主要用于()。
A.连接主机与外围设备B.连接主存与CPU
C.连接运算器与控制器D.连接CPU内部各部件
14.在常用磁盘中,()。
A.外圈磁道容量大于内圈磁道容量B.各道容量不等
C.各磁道容量相同D.内圈磁道容量大于外圈磁道容量
15.在下列存储器中,()可以作为主存储器。
A.半导体存储器B.硬盘C.光盘D.磁带
二、改错题(本大题共5小题,每小题2分,共10分)针对各小题的题意,改正其结论中的错误,或补充其不足。
1.在计算机中,各指令周期的时间长度是相同的。
2.CPU只是计算机的控制器。
3.按时序控制方式分,总线可分为串行总线和并行总线。
4.显示适配器中的显示缓冲存储器用于存放显示器将要向CPU输入的信息。
5.对外设统一编址是指给每个外设设置一个地址码。
三、名词解释题(本大题共5小题,每小题2分,共10分)
1.主机
2.基数r
3.控制存储器(CPU内的)
4.主设备
5.I/O接口
四、简答题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
1.静态存储器(SRAM)依靠什么来存储信息?
为什么称为“静态”存储器?
2.简述寄存器间接寻址方式的含义,说明其寻址过程。
3.微程序控制器怎么产生操作控制信号,这种控制器有何优缺点?
4.何谓串行传输,有何优缺点?
适用什么场合?
5.何谓DAM方式?
说明它的适用场合。
6.何谓多重中断?
如何保证它的实现?
五、计算题(本大题共1小题,10分)
已知x=0011,y=-0101,试用原码一位乘法求xy=?
请给出规范的运算步骤,求出乘积。
六、设计题(本大题共2小题,共25分)
1.(10分)以单总线的CPU数据通路结构为背景,拟出加法指令ADDR3,R1,R2的指令流程。
本指令功能是将R1和R2中的数相加,结果送入R3。
2.(15分)用2K×4位/片的RAM存储芯片构成一个8KB的存储器,地址总线为A15(高位)~A0(低位),数据总线D7(高位)~D0(低位),
控制读写。
请写出片选逻辑式,画出芯片级逻辑图,注意各信号线。
计算机组成原理试题参考答案
一、单项选择题(每小题1分,共15分)
1.B2.A3.D4.D5.B
6.B7.D8.A9.C10.C
11.B12.D13.A14.C15.A
二、改错题(每小题2分,共10分)
1.一般说,由于各指令功能的不同,它们的指令周期有长有短,不一定相同。
2.CPU是由控制器和运算器组成的。
3.按时序控制方式分,总线可分成同步总线和异步总线。
4.显示缓冲存储器存放屏上待显示的信息(一帧字符的编码或一帧图像的像点代码)。
5.对外设统一编址是指将外设接口中的控制寄存器、数据寄存器和状态字寄存器等有关的接口寄存器与主存联合在一起统一编排地址。
三、名词解释(每小题2分,共10分)
1.逻辑上把CPU和主存合在一起称为主机。
2.进位计数制中各数位允许使用的数码个数称为该进位计数制的基数。
3.CPU内用于存放实现指令系统全部指令的微程序的只读存储器称为控制存储器。
4.申请并获得总线控制权,控制总线传送操作的设备称为主设备。
5.是指连接主机和外围设备的逻辑部件。
四、简答题(每小题5分,共30分)
1.静态存储器依靠双稳态电路的两个稳定状态来分别存储0和1。
这类存储器在电源正常情况下,可以长期保存信息不变(除非重新写入),不需要动态刷新,所以称为“静态”存储器。
2.含义:
指令中给出寄存器号,操作数的地址在寄存器中。
寻址过程:
从指令中取出寄存器号,找到对应的寄存器,以该寄存器内容作为地址访问主存,读出操作数。
3.操作控制信号的产生:
事先把操作控制信号以代码形式构成微指令,然后存放到控制存储器中,取出微指令时,其代码直接或译码产生操作控制信号。
优点:
规整、易于修改和扩展
缺点:
速度较慢
4.串行传输是指用一条线按位串行传送数据
优点:
线路成本低
缺点:
传送速度慢
适用场合:
主机与低速外设间的传送
远距离通信总线的数据传送
系统之间的通信总线的数据传送
5.定义:
由DMA控制器控制系统总线,直接依靠硬件实现主存与I/O设备之间的数据直传,传送期间不需要CPU程序干预。
适用场合:
高速、批量数据的简单传送。
6.多重中断:
CPU在响应处理中断的过程中,允许响应处理更高级别的中断请求,这种方式称为多重中断。
实现方法:
在中断服务程序的起始部分用一段程序来保存现场,送新屏蔽字以取屏蔽同级别和低纸别的中断请求、然后开中断,这样CPU就可响应更高级别的中断请求,实现多重中断。
五、计算题(10分)
初值:
x原=00011,|x|=0011
y原=10101,|y|=0101
求符号:
zf=xf
yf=0
1=1
分步操作:
结果:
z=x·y=-1111
六、设计题(共25分)
1.(10分)
PC→MAR
PC+1→PC
DBUS→MDR→IR
R1→Y
R2+Y→Z
Z→R3
2.(15分)
计算机组成测试
一、填空题(本大题共16小题,每空2分,共48分)
1.8位二进制补码所能表示的十进制数范围是________到________。
2.PCI总线是________总线,传输数据时的最高速度是________字节/秒。
3.计算机对信息的处理是通过________的执行实现的。
4.一台计算机的内存储器的最大容量可以由________确定。
5.按存储器所处的位置及功能可以将它们分为________存储器和________存储器。
6.根据接口对数据传送的控制方式,可将接口分为:
程序传送的输入/输出接口、________、________三种。
7.禁止中断就是在CPU内部设置一个可由程序设置的________触发器,只有该触发器为“1”时,才允许CPU响应发生的中断。
8.从指令系统的角度看,当前的计算机指令系统结构分为________和________两大类。
9.在多级存储体系中,“cache——主存”结构的作用是解决________的问题。
10.堆栈是一种________存储器。
11.电可擦写只读存储器简称________。
12.如果指令中的地址码就是操作数的有效地址,那么这种寻址方式称为________。
13.用浮点数表示的优点是________和________。
14.能被CPU直接访问的存储器是________。
15.在采用DMA方式的I/O系统中,其基本思想是在________与________之间建立直接的数据通路。
16.完整的计算机系统应包括________与________。
二、计算题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
写出过程。
1.写出二进制数-1010.101的浮点表示形式。
设阶码取4位补码(包括阶符),尾数是8位原码(包括尾符)。
2.有4K×4bit的RAM存储器芯片,要组成一个32K×8bit的存储器,计算总共需要多少RAM芯片,其中多少组芯片构成并联?
多少个芯片地址串联?
3.将十进制数222.1转换成二进制和十六进制数。
(小数点后保留二进制6位)
4.计算8位定点原码整数10100011B的真值。
5.将十进制数-118写成字长16位的二进制补码。
6.已知:
X=11011011,Y=00101100,求X
Y=?
三、问答题(本大题共7小题,每小题4分,共28分)
1.什么是DMA传送?
在DMA方式传送数据时,CPU及DMA控制器各工作在什么状态?
2.什么是指令的寻址方式?
3.存储器按存取方式分可以分为哪几类?
4.什么是计算机的字长?
5.磁盘存储器的主要指标有哪些?
6.什么是串行传送?
7.中断分哪些类型?
计算机组成原理试题
一、单项选择题(本大题共15小题,每小题2分,共30分)
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.若十进制数为81,则其对应的二进制数为()
A.01010001B.01000101
C.01011001D.01000110
2.若十进制数为45,则其对应的补码[X]补为()
A.00101110B.1010110l
C.00101101D.11101101
3.n+1位定点小数的补码表示范围是()
A.1≤X≤1-2nB.-2n≤X≤2n-1
C.1≤X≤1+2nD.2n≤X≤-2n+1
4.在下列存储器中,不属于磁表面存储器的是()
A.磁带B.磁盘
C.磁鼓D.光盘
5.若地址总线为A15(高位)~A0(低位),若用2KB的存储芯片组成8KB存储器,则加
在各存储芯片上的地址线是()
A.A11~A0B.A10~A0
C.A9~A0D.A8~A0
6.在磁盘数据记录方式中,用调频制记录数据“1”时,电流的变化是()
A.从负值变到正值B.从正值变到负值
C.在位单元的起始处及中间均改变方向D.在位单元的起始处及中间均不改变方向
7.在存储器堆栈结构中,堆栈指针SP的内容是()
A.栈顶单元地址B.栈底单元地址
C.栈顶单元内容D.栈底单元内容
8.下列寻址方式中,执行速度最快的是()
A.寄存器寻址B.寄存器间接寻址
C.直接寻址D.相对寻址
9.微指令存储在()
A.主存储器中B.硬盘中
C.RAM中D.ROM中
10.采用同步控制的目的是()
A.提高执行速度B.简化控制时序
C.满足不同操作对时间安排的需要D.满足不同设备对时间安排的需要
11.CPU可直接访问的存储器是()
A.硬盘B.U盘
C.光盘D.内存
12.并行接口是指()
A.仅接口与系统总线之间采取并行传送
B.仅接口与外围设备之间采取并行传送
C.接口的两侧均采取并行传送
D.接口内部只能并行传送
13.CPU响应中断请求的时间是()
A.必须在一条指令执行完毕B.必须在一个总线周期结束时
C.可在任一时钟周期结束时D.在检查中断请求之后
14.在CPU中,数据寄存器DR是指()
A.可存放指令的寄存器
B.可存放程序状态字的寄存器
C.本身具有计数逻辑与移位逻辑的寄存器
D.可编程指定多种功能的寄存器
15.在磁盘的各磁道中()
A.最外圈磁道的道容量最大B.最内圈磁道的道容量最大
C.中间磁道的道容量最大D.所有磁道的道容量一样大
二、名词解释题(本大题共3小题,每小题3分,共9分)
16.CPU
17.Cache命中
18.总线周期
三、简答题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)
19.静态存储器和动态存储器分别利用什么来存储0和1信息?
20.多体交叉存储器有什么特点?
21.什么是程序计数器PC?
为什么要设置PC寄存器?
22.微程序控制的基本思想是什么?
23.什么是DMA方
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