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计算机组成原理习题解析解析(蒋本珊)

计算机组成原理习题解析解析(蒋本珊)
计算机组成原理习题解析解析(蒋本珊)

第一章

1.电子数字计算机和电子模拟计算机的区别在哪里?

解:电子数字计算机中处理的信息是在时间上离散的数字量,运算的过程是不连续的;电子模拟计算机中处理的信息是连续变化的物理量,运算的过程是连续的。

2.冯·诺依曼计算机的特点是什么?其中最主要的一点是什么?

解:冯·诺依曼计算机的特点如下:

①计算机(指硬件)应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成;

②计算机内部采用二进制来表示指令和数据;

③将编好的程序和原始数据事先存入存储器中,然后再启动计算机工作。

第③点是最主要的一点。

3.计算机的硬件是由哪些部件组成的?它们各有哪些功能?

解:计算机的硬件应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成。它们各自的功能是:

①输入设备:把人们编好的程序和原始数据送到计算机中去,并且将它们转换成计算机内部所能识别和接受的信息方式。

②输出设备:将计算机的处理结果以人或其他设备所能接受的形式送出计算机。

③存储器:用来存放程序和数据。

④运算器:对信息进行处理和运算。

⑤控制器:按照人们预先确定的操作步骤,控制整个计算机的各部件有条不紊地自动工作。

4.什么叫总线?简述单总线结构的特点。

解:总线是一组能为多个部件服务的公共信息传送线路,它能分时地发送与接收各部件的信息。单总线结构即各大部件都连接在单一的一组总线上,这个总线被称为系统总线。CPU 与主存、CPU 与外设之间可以直接进行信息交换,主存与外设、外设与外设之间也可以直接进行信息交换,而无须经过CPU 的干预。

5.简单描述计算机的层次结构,说明各层次的主要特点。

解:现代计算机系统是一个硬件与软件组成的综合体,可以把它看成是按功能划分的多级层次结构。

第0级为硬件组成的实体。

第1级是微程序级。这级的机器语言是微指令集,程序员用微指令编写的微程序一般是直接由硬件执行的。

第2级是传统机器级。这级的机器语言是该机的指令集,程序员用机器指令编写的程序可以由微程序进行解释。

第3级是操作系统级。从操作系统的基本功能来看,一方面它要直接管理传统机器中的软硬件资源,另一方面它又是传统机器的延伸。第4级是汇编语言级。这级的机器语言是汇编语言,完成汇编语言翻译的程序叫做汇编程序。

第5级是高级语言级。这级的机器语言就是各种高级语言,通常用编译程序来完成高级语言翻译的工作。

第6级是应用语言级。这一级是为了使计算机满足某种用途而专门设计的,因此这一级语言就是各种面向问题的应用语言。

6.计算机系统的主要技术指标有哪些?

解:计算机系统的主要技术指标有:机器字长、数据通路宽度、主存容量和运算速度等。

机器字长是指参与运算的数的基本位数,它是由加法器、寄存器的位数决定的。

数据通路宽度是指数据总线一次所能并行传送信息的位数。

主存容量是指主存储器所能存储的全部信息量。

运算速度与机器的主频、执行什么样的操作、主存本身的速度等许多因素有关。

第二章

1.设机器数的字长8位(含1位符号位),分别写出下列各二进制数的原码、补码和

反码:0,-0,0.1000,-0.1000,0.1111,-0.1111,1101,-1101。

3.已知下列数的原码表示,分别写出它们的补码表示:

[X1]原=0.10100,[X2]原=1.10111。解:[X1]补=0.10100,[X2]补=1.01001。

4.已知下列数的补码表示,分别写出它们的真值:

[ X1]补=0.10100,[ X2]补=1.10111。解: X1=0.10100,X2=-0.01001。

8.一个n 位字长的二进制定点整数,其中1位为符号位,分别写出在补码和反码两

种情况下:

(1)模数;(2)最大的正数;

(3)最负的数;(4)符号位的权;

(5)-1的表示形式;(6)0的表示形式。

9.某机字长16位,问在下列几种情况下所能表示数值的范围:(1)无符号整数;(2)用原码表示定点小数;(3)用补码表示定点小数;(4)用原码表示定点整数;(5)用补码表示定点整数。

10.某机字长32位,试分别写出无符号整数和带符号整数(补码)的表示范围(用十

进制数表示)。

11.某浮点数字长12位,其中阶符1位,阶码数值3位,数符1位,尾数数值7位,阶码以2为底,阶码和尾数均用补码表示。它所能表示的最大正数是多少?最小规格化正数是多少?绝对

值最大的负数是多少?

12.某浮点数字长16位,其中阶码部分6位(含1位阶符),移码表示,以2为底;尾

数部分10位(含1位数符,位于尾数最高位),补码表示,规格化。分别写出下列各题的二

进制代码与十进制真值。

(1)非零最小正数;

(2)最大正数;

(3)绝对值最小负数;

(4)绝对值最大负数。

13.一浮点数,其阶码部分为p 位,尾数部分为q 位,各包含1位符号位,均用补码表

示;尾数基数r =2,该浮点数格式所能表示数的上限、下限及非零的最小正数是多少?写

数据的机器层次表示出表达式。

14.若上题尾数基数r =16,按上述要求写出表达式。

15.某浮点数字长32位,格式如下。其中阶码部分8位,以2为底,移码表示;尾数部分一共24位(含1位数符),补码表示。现有一浮点代码为(8C5A3E00)16,试写出它所表示的十进制真值。

16.试将(-0.1101)2用IEEE 短浮点数格式表示出来。

17.将下列十进制数转换为IEEE 短浮点数:

18.将下列IEEE 短浮点数转换为十进制数:

(1)11000000111100000000000000000000;

(2)00111111000100000000000000000000;

(3)01000011100110010000000000000000;

(4)01000000000000000000000000000000;

(5)01000001001000000000000000000000;

(6)0000000000000000000000000

0000000。

19.对下列ASCII 码进行译码:

1001001,0100001,1100001,1110111

1000101,1010000,1010111,0100100

计算机组成原理样题(无答案)

计算机组成原理往年样题 一、选择题(共15分,每空1分) 1. 计算机中有关ALU的描述,_ _是正确的。 A.只做算术运算,不做逻辑运算 B.只做加法 C.能存放运算结果 D.以上答案都不对 2. 某SRAM芯片,存储容量为64K×16位,该芯片的地址线和数据线的数目分别为_ ____。 A.64,16 B. 16,64 C. 64,8 D. 16,16 3. 将变址寄存器的内容与指令地址码给出的位移量之和作为操作数地址或转移地址的 寻址方式称为__ ____寻址。 A.寄存器间接 B.变址 C.基址 D.相对 4. 主存贮器和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. 扩大主存贮器容量 C. 扩大CPU中通用寄存器的数量 D. 既扩大主存贮器容量,又扩大CPU中通用寄存器的数量 5. 存储字长是指____。 A. 存放在一个存储单元中的二进制代码组合 B. 存放在一个存储单元中的二进制代码位数 C. 存储单元的个数 D. 机器指令的位数 6. 寄存器间接寻址方式中,操作数处在____。 A. 通用寄存器 B. 主存单元 C. 程序计数器 D. 堆栈 7. 微程序控制器中,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. 每一条机器指令由一段微指令编写的微程序来解释执行 C. 每一条机器指令组成的程序可由一条微指令来执行 D. 一条微指令由若干条机器指令组成 8. 假定下列字符码中有奇偶校验位,但没有数据错误,采用偶校校验的字符码是_ ____。

A.11001011 B.11010110 C.11000001 D.11001001 9. 若用GB作计算机主存容量的计量单位,1GB等于_ ____字节。 A.210 B.220 C.230 D.240 10. DRAM与SRAM相比,_ ____特点是不正确的。 A.集成度高 B.成本低 C.速度快 D.需要刷新 11. 微指令编译法中,控制字段每位代表一个微命令时,采用的是。 A.直接控制法 B. 字段直接编译法 C. 字段间接编译法 D. 常数源字段 12. 有关cache存储器的叙述是错误的。 A. 它介于CPU与主存之间 B. 它保存的字块是主存相应字块的一个副本 C.它的每一块要有一个标记指明其映像的主存块号 D.它的全部管理通过硬、软件系统实现 13. 有关流水线的叙述中,不正确的是。 A.流水线计算机中,一条指令执行过程分成时间上大致相等的几个阶段 B.同一条指令的不同阶段由计算机不同的部件同时执行着 C. 流水线的级数就等于指令所分的阶段数 D. 不同指令的不同阶段由计算机不同的部件重叠执行着 14. 与水平微指令相比,下面属于垂直微指令特点的是。 A.并行操作能力强 B. 只完成一、两个微操作 C. 用户难以掌握 D. 微指令字长较长,微程序短 15. 按连接部件不同划分,__ ____是指CPU、主存、I/O设备各大部件之间的信息传输 线。 A. 片内总线 B. 系统总线 C. 通信总线 D. 测控总线 二、选择题(共20分,每小题1分) 1. 将下列不同进制数等式填写完整。 (1011.1)2=( )10,(21.8)16 =( )10 ,(11.25)10=( )16, (23/32)10=( )2,(23.75)10 =( )2 2. 设计算机字长8位,请正确填写下列等式。 X=-15/128,[X]补= (定点小数),[X]反=00110110 [X]移=

计算机组成原理期末试题

第一章计算机系统概论 计算机的硬件是由有形的电子器件等构成的,它包括运算器、存储器、控制器、适配器、输入输出设备。早起将运算器和控制器合在一起称为CPU(中央处理器)。目前的CPU包含了存储器,因此称为中央处理器。存储程序并按地址顺序执行,这是冯·诺依曼型计算机的工作原理,也是CPU自动工作的关键。 计算机系统是一个有硬件、软件组成的多级层次结构,它通常由微程序级、一般程序级、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。 习题:4冯·诺依曼型计算机的主要设计思想是什么?它包括那些主要组成部分? 主要设计思想是:存储程序通用电子计算机方案,主要组成部分有:运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备 5什么是存储容量?什么是单元地址?什么是数据字?什么是指令字? 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 7指令和数据均存放在内存中,计算机如何区分它们是指令还是数据? 每一个基本操作称为一条指令,而解算某一问题的一串指令序列,称为程序 第二章运算方法和运算器 按 对阶操作。

直接使用西文标准键盘输入汉字,进行处理,并显示打印汉字,是一项重大成就。为此要解决汉字的输入编码、汉字内码、子模码等三种不同用途的编码。 1第三章 内部存储器 CPU 能直接访问内存(cache 、主 存) 双端口存储器和多模块交叉存储器属于并行存储器结构。 cache 是一种高速缓冲存储器,是为了解决CPU 和主存之间速度不匹配而采用的一项重要的硬件技术,并且发展为多级cache 体系,指令cache 与数据cache 分设体 系。要求cache 的命中率接近于1 适度地兼顾了二者的优点又尽量避免其缺点,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。 习题: 1设有一个具有20位地址和32位字长的存储器,问: (1)该存储器能存储多少个字节的信息? (2)如果存储器由512K ×8位SRAM 芯片组成,需要多少片; (3)需要多少位地址做芯片选择? (1)字节M 4832*220= (2)片84*28 *51232*1024==K K (3)1位地址作芯片选择 2 已知某64位机主存采用半导体存储器,其地址码为26位,若使用4M ×8位DRAM 芯片组成该机所允许的最大主存空间,并选用内存条结构形式,问: (1) 若每个内存条16M ×64位,共需几个内存条? (2)每个内存条共有多少DRAM 芯片? (3)主存共需多少DRAM 芯片?CPU 如何选

计算机组成原理补充题

计算机组成原理补充题 判断题 1.磁盘存储中如果文件长度超过磁道容量,会将其放在同一个记录面上。 2.随机存储存储器的访问时间与存储位置有关。 3.微程序控制器中,一条机器指令对应于一个微程序。 4.任何指令的执行可以由硬件来实现,也可以由软件来完成。 5.通常多级中断系统可实现中断嵌套。 6. RR、RS及SS型指令中,RR型指令的执行速度最慢。 补:7. 通常单级中断系统可实现中断嵌套。 8. RR、RS及SS型指令中,SS型指令的执行速度最慢 9.单管DRAM必须不断刷新是因为其为破坏性读出。 10.磁盘的读出过程是一个磁——电变换。 11.寄存器的间接寻址中,操作数存放在内存的相应单元中。 12.并行技术之所以能提升效率是因期许自身的物理性能得到了改善。 13.流水CPU一定是RISC机器。 14.半导体存储器均为易失性存储器。 15.寄存器间接寻址中,操作数存放在内存的相应单元中。 1.× 2.× 3. √ 4.√ 5.√ 6.× 7.× 8.√ 9.× 10.√ 11.× 12.× 13.×14.×15.× 填空题 1.流水CPU中可能造成“断流”的主要原因是存在数据相关、资源相关和控制相关。 2.双端口存储器和多模块交叉存储器均为并行存储器结构,前者采用空间并行技术,后者采用时间并行技术。 3.集中式仲裁通常可采用优先(级)策略或公平策略选择下一个总线主设备。 4.CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫指令周期,它通常包含若干个机器周期。而后者又包含又若干个时钟周期(节拍脉冲)。 5.冯.诺依曼型计算机的工作原理为:存储程序并按地址顺序执行。 6.指令的寻址方式包括顺序寻址和跳跃寻址两种方式。 7.计算机通常使用程序计数器来指定指令的地址。 8.建立Cache的理论依据是程序访问的局部性。 9.磁盘上访问信息的最小物理单位是扇区。 10.计算机系统是由硬件、软件组成的多级层次结构,它通常由微程序级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级、高级语言级组成。 补:11.RSIC的三个基本要素:一个有限的简单的指令集、CPU配备大量的通用寄存器、强调对指令流水线的优化。 12.在定点二进制运算器中,减法运算一般用补码运算的二进制加法器。 13.-1的补码用8位二进制表示为1111111。 14.DMA的传送方式停止CPU访问、周期挪用、DMA与CPU交替访问。 15.保存当前正在执行的指令的寄存器IR(指令寄存器); 指示下一条指令地址的寄存器PC(程序计数器); 保存当前正在执行的指令地址AR(地址寄存器); 算术逻辑运算结果通常放在DR(数据寄存器)和通用寄存器。 16.某机字长32位,存储容量1MB,按字节编址,它的寻址范围是0-256K。 单选题 1.中断处理过程中,由硬件完成的操作是。

计算机组成原理试题及答案

A .(7CD )16 B. ( 7D0)16 C. (7E0)16 D. 3. 下列数中最大的数是 _______ 。 A .(10011001) 2 B. (227) 8 C. (98)16 4. ____ 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 A. BCD 码 B. 16 进制 C. 格雷码 6. 下列有关运算器的描述中, ______ 是正确的 A. 只做算术运算,不做逻辑运算 B. C. 能暂时存放运算结果 D. 7. EPROM 是指 ____ 。 A. 读写存储器 B. C. 可编程的只读存储器 D. 8. Intel80486 是 32位微处理器, Pentium 是A.16 B.32 C.48 D.64 9 .设]X ]补=1.XXX 3X 4,当满足 _________ ■寸,X > -1/2 成立。 A. X 1必须为1,X 2X 3X 4至少有一个为1 B. X 1必须为1 , X 2X 3X 4任意 C. X 1必须为0, X 2X 3X 4至少有一个为1 D. X 1必须为0, X 2X 3X 4任意 10. CPU 主要包括 _____ 。 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 11. 信息只用一条传输线 ,且采用脉冲传输的方式称为 _________ 。 A. 串行传输 B. 并行传输 C. 并串行传输 D. 分时传输 12. 以下四种类型指令中,执行时间最长的是 _________ 。 A. RR 型 B. RS 型 C. SS 型 D. 程序控制指令 13. 下列 _____ 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 14. 在主存和CPU 之间增加cache 存储器的目的是 _____ 。 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 15. 某单片机的系统程序,不允许用户在执行时改变,则可以选用 ____________ 作为存储芯 片。 A. SRAM B. 闪速存储器 C. cache D. 辅助存储器 16. 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. EA=(X)+D B. EA=(X)+(D) C.EA=((X)+D) D. EA=((X)+(D)) 17. 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 ___________ 。 A. 隐含寻址 B. 立即寻址 C. 寄存器寻址 D. 直接寻址 18. 下述 I/O 控制方式中,主要由程序实现的是 ________ 。 7F0)16 D. ( 152)10 o D. ASC H 码 只做加法 既做算术运算,又做逻辑运算 只读存储器 光擦除可编程的只读存储器 位微处理器。

计算机组成原理试题及答案

2. (2000)10化成十六进制数是______。 A.(7CD)16 B.(7D0)16 C.(7E0)16 D.(7F0)16 3. 下列数中最大的数是______。 A.(10011001)2 B.(227)8 C.(98)16 D.(152)10 4. ______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______。 A. BCD码 B. 16进制 C. 格雷码 D. ASCⅡ码 6. 下列有关运算器的描述中,______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______。 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______位微处理器。 A.16B.32C.48D.64 9. 设[X]补=1.x1x2x3x4,当满足______时,X > -1/2成立。 A.x1必须为1,x2x3x4至少有一个为1 B.x1必须为1,x2x3x4任意 C.x1必须为0,x2x3x4至少有一个为1 D.x1必须为0,x2x3x4任意 10. CPU主要包括______。 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 11. 信息只用一条传输线,且采用脉冲传输的方式称为______。 A.串行传输 B.并行传输 C.并串行传输 D.分时传输 12. 以下四种类型指令中,执行时间最长的是______。 A. RR型 B. RS型 C. SS型 D.程序控制指令 13. 下列______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 14. 在主存和CPU之间增加cache存储器的目的是______。 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 15. 某单片机的系统程序,不允许用户在执行时改变,则可以选用______作为存储芯片。 A. SRAM B. 闪速存储器 C. cache D.辅助存储器 16. 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. EA=(X)+D B. EA=(X)+(D) C.EA=((X)+D) D. EA=((X)+(D)) 17. 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______。 1

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 文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

计算机组成原理试题 一、选择题(共20分,每题1分) 1.零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址,它的操作数来自______。 A.立即数和栈顶; B.暂存器; C.栈顶和次栈顶; D.累加器。 2.______可区分存储单元中存放的是指令还是数据。 A.存储器; B.运算器; C.控制器; D.用户。 3.所谓三总线结构的计算机是指______。 A.地址线、数据线和控制线三组传输线。 B.I/O总线、主存总统和DMA总线三组传输线; C.I/O总线、主存总线和系统总线三组传输线; D.设备总线、主存总线和控制总线三组传输线.。 4.某计算机字长是32位,它的存储容量是256KB,按字编址,它的寻址范围是______。 A.128K; B.64K; C.64KB; D.128KB。 5.主机与设备传送数据时,采用______,主机与设备是串行工作的。 A.程序查询方式; B.中断方式; C.DMA方式; D.通道。 6.在整数定点机中,下述第______种说法是正确的。

A.原码和反码不能表示-1,补码可以表示-1; B.三种机器数均可表示-1; C.三种机器数均可表示-1,且三种机器数的表示范围相 同; D.三种机器数均不可表示-1。 7.变址寻址方式中,操作数的有效地址是______。 A.基址寄存器内容加上形式地址(位移量); B.程序计数器内容加上形式地址; C.变址寄存器内容加上形式地址; D.以上都不对。 8.向量中断是______。 A.外设提出中断; B.由硬件形成中断服务程序入口地址; C.由硬件形成向量地址,再由向量地址找到中断服务程序入口地址 D.以上都不对。 9.一个节拍信号的宽度是指______。 A.指令周期; B.机器周期; C.时钟周期; D.存储周期。 10.将微程序存储在EPROM中的控制器是______控制器。 A.静态微程序; B.毫微程序; C.动态微程序; D.微程序。 11.隐指令是指______。 A.操作数隐含在操作码中的指令; B.在一个机器周期里完成全部操作的指令; C.指令系统中已有的指令;

计算机组成原理题附答案

计算机组成原理题解指南 第一部分:简答题 第一章计算机系统概论 1.说明计算机系统的层次结构。 计算机系统可分为:微程序机器级,一般机器级(或称机器语言级),操作系统级,汇编语言级,高级语言级。 第四章主存储器 1.主存储器的性能指标有哪些?含义是什么? 存储器的性能指标主要是存储容量. 存储时间、存储周期和存储器带宽。 在一个存储器中可以容纳的存储单元总数通常称为该存储器的存储容量。 存取时间又称存储访问时间,是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。 存储周期是指连续两次独立的存储器操作(如连续两次读操作)所需间隔的最小时间。 存储器带宽是指存储器在单位时间中的数据传输速率。 2.DRAM存储器为什么要刷新?DRAM存储器采用何种方式刷新?有哪几种常用的刷新方式?DRAM存储元是通过栅极电容存储电荷来暂存信息。由于存储的信息电荷终究是有泄漏的,电荷数又不能像SRAM存储元那样由电源经负载管来补充,时间一长,信息就会丢失。为此必须设法由外界按一定规律给栅极充电,按需要补给栅极电容的信息电荷,此过程叫“刷新”。 DRAM采用读出方式进行刷新。因为读出过程中恢复了存储单元的MOS栅极电容电荷,并保持原单元的内容,所以读出过程就是再生过程。 常用的刷新方式由三种:集中式、分散式、异步式。 3.什么是闪速存储器?它有哪些特点? 闪速存储器是高密度、非易失性的读/写半导体存储器。从原理上看,它属于ROM型存储器,但是它又可随机改写信息;从功能上看,它又相当于RAM,所以传统ROM与RAM的定义和划分已失去意义。因而它是一种全新的存储器技术。 闪速存储器的特点:(1)固有的非易失性,(2)廉价的高密度,(3)可直接执行,(4)固态性能。4.请说明SRAM的组成结构,与SRAM相比,DRAM在电路组成上有什么不同之处? SRAM存储器由存储体、读写电路、地址译码电路、控制电路组成,DRAM还需要有动态刷新电路。 第五章指令系统 1.在寄存器—寄存器型,寄存器—存储器型和存储器—存储器型三类指令中,哪类指令的执行时间最长?哪类指令的执行时间最短?为什么? 寄存器-寄存器型执行速度最快,存储器-存储器型执行速度最慢。因为前者操作数在寄存器中,后者操作数在存储器中,而访问一次存储器所需的时间一般比访问一次寄存器所需时间长。2.一个较完整的指令系统应包括哪几类指令? 包括:数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、程序控制指令、输入输出指令、堆栈指令、字符串指令、特权指令等。 3.什么叫指令?什么叫指令系统? 指令就是要计算机执行某种操作的命令 一台计算机中所有机器指令的集合,称为这台计算机的指令系统。 第六章中央处理部件CPU 1.指令和数据均存放在内存中,计算机如何从时间和空间上区分它们是指令还是数据。 时间上讲,取指令事件发生在“取指周期”,取数据事件发生在“执行周期”。从空间上讲,从内存读出的指令流流向控制器(指令寄存器)。从内存读出的数据流流向运算器(通用寄存器)。

计算机组成原理试题及答案

二、填空题 1 字符信息是符号数据,属于处理(非数值)领域的问题,国际上采用的字符系统是七单位的(ASCII)码。P23 2 按IEEE754标准,一个32位浮点数由符号位S(1位)、阶码E(8位)、尾数M(23位)三个域组成。其中阶码E的值等于指数的真值(e)加上一个固定的偏移值(127)。P17 3 双端口存储器和多模块交叉存储器属于并行存储器结构,其中前者采用(空间)并行技术,后者采用(时间)并行技术。P86 4 衡量总线性能的重要指标是(总线带宽),它定义为总线本身所能达到的最高传输速率,单位是(MB/s)。P185 5 在计算机术语中,将ALU控制器和()存储器合在一起称为()。 6 数的真值变成机器码可采用原码表示法,反码表示法,(补码)表示法,(移码)表示法。P19-P21 7 广泛使用的(SRAM)和(DRAM)都是半导体随机读写存储器。前者的速度比后者快,但集成度不如后者高。P67 8 反映主存速度指标的三个术语是存取时间、(存储周期)和(存储器带宽)。P67 9 形成指令地址的方法称为指令寻址,通常是(顺序)寻址,遇到转移指令时(跳跃)寻址。P112 10 CPU从(主存中)取出一条指令并执行这条指令的时间和称为(指令周期)。 11 定点32位字长的字,采用2的补码形式表示时,一个字所能表示

的整数范围是(-2的31次方到2的31次方减1 )。P20 12 IEEE754标准规定的64位浮点数格式中,符号位为1位,阶码为11位,尾数为52位,则它能表示的最大规格化正数为(+[1+(1-2 )]×2 )。 13 浮点加、减法运算的步骤是(0操作处理)、(比较阶码大小并完成对阶)、(尾数进行加或减运算)、(结果规格化并进行舍入处理)、(溢出处理)。P54 14 某计算机字长32位,其存储容量为64MB,若按字编址,它的存储系统的地址线至少需要(14)条。64×1024KB=2048KB(寻址范32围)=2048×8(化为字的形式)=214 15一个组相联映射的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。 16 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)。P131 17 计算机系统的层次结构从下至上可分为五级,即微程序设计级(或逻辑电路级)、一般机器级、操作系统级、(汇编语言)级、(高级语言)级。P13 18十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。P19 19一个定点数由符号位和数值域两部分组成。按小数点位置不同,

计算机组成原理样卷及参考答案

题号一二三四合计 分数 阅卷人 一、单选题(每题2分,共30分) 1 冯.诺依曼计算机结构的核心思想是:_____ 。 A 二进制运算 B 有存储信息的功能C运算速度快 D 存储程序控制 2 计算机硬件能够直接执行的只有_____ 。 A 机器语言 B 汇编语言 C 机器语言和汇编语言 D 各种高级语言 3 零的原码可以用哪个代码来表示:_____ 。 A 11111111 B 10000000 C 01111111 D 1100000 4 某数在计算机中用8421码表示为0111 1000 1001 ,其真值为_____。 A 789 B 789H C 1929 D 11110001001B 5目前在小型和微型计算机里最普遍采用的字符编码是_____。 A BCD码 B 十六进制代码 C AS CⅠⅠ码 D海明码

6 当-1<x<0时,【x】原=:______。 A 1-x B x C 2+x D (2-2-n) -︱x ︳ 7 执行一条一地址的加法指令需要访问主存______次。 A 1 B 2 C 3 D 4 8 在寄存器间接寻址中,操作数应在______中。 A 寄存器 B 堆栈栈顶 C 累加器 D 主存单元 9 在串行进位的并行加法器中,影响加法器运算速度的关键因素是:______。 A 门电路的级延迟 B 元器件速度C进位传递延迟 D 各位加法器速度的不同 10 运算器虽由许多部件组成,但核心部件是______。 A 算术逻辑运算单元 B 多路开关 C 数据总线D累加寄存器 11在浮点数编码表示中______在机器中不出现,是隐含的。 A. 阶码 B.符号 C 尾数 D 基数

计算机组成原理期末试题

1.刷新存储器的重要性能指标是它的带宽。若显示工作方式采用分辨率为1024*768,颜色深度24位,帧频(刷新速度)为72Hz,求: 1)刷新存储器的容量是多少 2)刷新存储器的带宽是多少 1)刷新存储器的容量= 1024*768 * 24bit= 2)帧频(刷新速度)为72Hz指的是:每秒钟读72次, 所以,刷新存储器的带宽=1024*768 * 24bit *72 次/秒=162MB/s 2.试推导磁盘存储器读写一块信息所需要的总时间 读写一块总时间TB=平均找道时间Ts+平均等待时间Tw +读写传输时间Tt 读写一块总时间TB=平均找道时间+平均等待时间+读写传输时间=Ts+Tw+Tt 1)Tw 设磁盘每秒r转,每条磁道N个字,则数据传输率=rN个字/秒 转一周的时间=1/r,所以 Tw =1/2*(1/r)=1/(2r) 2)Tt 又设每块的字数是n,一旦读写头定位在该块,则Tt≈n/(rN)秒 所以TB=Ts+ 1/(2r)+ n/(rN) 秒 3.采用串行接口进行7位ASCII码传送,带有一位奇偶校验位、一位起始位和一位停止位,当波特9600波特时,字符传送率是 9600波特=9600bit/秒 =9600 bit*(1字符/10bit)/秒 =960字符/秒 4.某总线在一个总线周期中并行传送8个字节的信息,设一个总线周期等于一个总线时钟周期,总线时钟频率为70MHz,求总线带宽 Dr=8字节/T秒=8*70*10^6≈420MB/秒 5.某机器CPU中有16个寄存器,运行某中断处理程序时,仅用到其中的2个寄存器,请问响应中断而进入该中断处理程序时是否将通用寄存器内容保存到主存中去需保存几个寄存器 要将通用寄存器内容保存到主存中去。 只要保存中断处理程序用到的那2个寄存器的内容。 1.已知cache的存储周期是40ns,主存存储周期200ns, cache/主存系统平均50ns,求cache的命中率访问n个字,设命中率为H cache/主存系统的平均访问时间 =命中cache的时间+不命中cache的主存访问时间 =H*Tc+(1-H)*Tm =H*40+(1-H)*200 =50

计算机组成原理习题解答全解

《计算机组成原理》习题解答 第1章 1. 解释概念或术语:实际机器、虚拟机器,机器指令、机器指令格式,主机、CPU、主存、I/O、PC、IR、ALU、CU、AC、MAR、MDR,机器字长、存储字长、指令字长、CPI、T C、主频、响应时间、吞吐量、MIPS、MFLOPS。 答:略 2. 如何理解计算机系统的层次结构?说明高级语言、汇编语言及机器语言的差别与联系。 答:⑴计算机系统是由软件和硬件结合而成的整体。为了提高计算机系统的好用性,程序设计语言的描述问题能力越来越强,各种程序设计语言大体上是一种层次结构,即高等级编程语言指令包含低等级编程语言指令的全部功能。 对于使用不同层次编程语言的程序员来说,他们所看到的同一计算机系统的属性是不同的,这些属性反映了同一计算机系统的不同层次的特征,即同一计算机系统可划分成多个层次结构,不同层次的结构反映的计算机系统的特征不同而已。 ⑵机器语言是能够被计算机硬件直接识别和执行的程序设计语言,机器语言是一种面向硬件的、数字式程序设计语言;汇编语言和高级语言均用符号表示机器语言指令,指令很容易阅读和编写、但不能被硬件直接识别和执行,它们均是一种面向软件的、符号式程序设计语言;相对于汇编语言而言,高级语言描述问题的能力更强;高级语言和汇编语言程序必须翻译成机器语言程序后,才能在计算机硬件上执行。 3. 计算机系统结构、计算机组成的定义各是什么?两者之间有何关系? 答:计算机系统结构是指机器语言程序员或编译程序编写者所看到的计算机系统的属性,包括概念性结构和功能特性两个方面。主要研究计算机系统软硬件交界面的定义及其上下的功能分配。 计算机组成是指计算机硬件设计人员所看到的计算机系统的属性。主要研究如何合理地逻辑实现硬件的功能。 计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现。 4. 冯·诺依曼模型的存储程序原理包含哪些内容、对计算机硬件和软件有哪些要求?冯·诺依曼模型计算机的特点有哪些? 答:存储程序原理是指程序和数据预先存放在存储器中,机器工作时自动按程序的逻辑顺序从存储器中逐条取出指令并执行。 存储程序原理要求存储器是由定长单元组成的、按地址访问的、一维线性空间结构的存储部件;要求软件指令支持用地址码表示操作数在存储器中的地址,指令长度为存储单元长度的倍数,编程语言中必须有转移型指令,以实现程序存储顺序到程序逻辑顺序的转变。 冯·诺依曼模型计算机的特点可归纳为如下几点: ⑴计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成; ⑵存储器是由定长单元组成的、按地址访问的、一维线性空间结构; ⑶程序由指令组成,指令和数据以等同地位存放在存储器中; ⑷机器工作时自动按程序的逻辑顺序从存储器中逐条取出指令并执行; ⑸指令由操作码和地址码组成,操作码用于表示操作的性质,地址码用于表示操作数在

计算机组成原理练习题-答案

一、填空题 1.对存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.指令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.完成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.常见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.微指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.对于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.设浮点数阶码为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.某小数定点机,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.在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.设 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.设浮点数阶码为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。 13.一个总线传输周期包括申请分配阶段、寻址阶段、传输阶段和结束阶段四个阶段。 14.CPU采用同步控制方式时,控制器使用机器周期和节拍组成的多极时序系统。

计算机组成原理试题(DOC)

计算机组成原理试卷1 一、选择题(共20分,每题1分) 1.CPU响应中断的时间是_ C _____。 A.中断源提出请求;B.取指周期结束;C.执行周期结束;D.间址周期结束。 2.下列说法中___c___是正确的。 A.加法指令的执行周期一定要访存;B.加法指令的执行周期一定不访存; C.指令的地址码给出存储器地址的加法指令,在执行周期一定访存; D.指令的地址码给出存储器地址的加法指令,在执行周期不一定访存。 3.垂直型微指令的特点是___c___。 A.微指令格式垂直表示;B.控制信号经过编码产生; C.采用微操作码;D.采用微指令码。 4.基址寻址方式中,操作数的有效地址是___A___。 A.基址寄存器内容加上形式地址(位移量);B.程序计数器内容加上形式地址; C.变址寄存器内容加上形式地址;D.寄存器内容加上形式地址。 5.常用的虚拟存储器寻址系统由____A__两级存储器组成。 A.主存-辅存;B.Cache-主存;C.Cache-辅存;D.主存—硬盘。 6.DMA访问主存时,让CPU处于等待状态,等DMA的一批数据访问结束后,CPU再恢复工作,这种情况称作__A____。 A.停止CPU访问主存;B.周期挪用;C.DMA与CPU交替访问;D.DMA。 7.在运算器中不包含___D___。 A.状态寄存器;B.数据总线;C.ALU;D.地址寄存器。 8.计算机操作的最小单位时间是__A____。 A.时钟周期;B.指令周期;C.CPU周期;D.中断周期。 9.用以指定待执行指令所在地址的是_C_____。 A.指令寄存器;B.数据计数器;C.程序计数器;pc D.累加器。 10.下列描述中____B__是正确的。 A.控制器能理解、解释并执行所有的指令及存储结果; B.一台计算机包括输入、输出、控制、存储及算逻运算五个单元; C.所有的数据运算都在CPU的控制器中完成; D.以上答案都正确。 11.总线通信中的同步控制是__B____。 A.只适合于CPU控制的方式;B.由统一时序控制的方式; C.只适合于外围设备控制的方式;D.只适合于主存。 12.一个16K×32位的存储器,其地址线和数据线的总和是B______。14+32=46 A.48;B.46;C.36;D.32。 13.某计算机字长是16位,它的存储容量是1MB,按字编址,它的寻址范围是A______。1mb/2b=1024kb/2b=512k A.512K;B.1M;C.512KB;D.1MB。 14.以下__B____是错误的。(输入输出4) A.中断服务程序可以是操作系统模块;B.中断向量就是中断服务程序的入口地址; C.中断向量法可以提高识别中断源的速度; D.软件查询法和硬件法都能找到中断服务程序的入口地址。 15.浮点数的表示范围和精度取决于__C____ 。 A.阶码的位数和尾数的机器数形式;B.阶码的机器数形式和尾数的位数; C.阶码的位数和尾数的位数;D.阶码的机器数形式和尾数的机器数形式。

计算机组成原理期中测试题参考答案

计算机组成原理期中测试题参考答案 公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

五邑大学期中试卷参考答案 学期: 2014 至 2015 学年度 第 1 学期 课程: 计算机组成原理 课程代号: 0800200 使用班级:130801~120802、130803 一、 单项选择题 1. 计算机各组成部件的相互连接方式,从早期以运算器为中心,发展到现在的以 D 为中心。 A .控制器 B .运算器 C .存储器 D .CPU 2. 下列不同进位计数制的数中,最大的数是 B 。 A .2 B .8 C .10 D .16 3. 电子计算机技术在半个世纪中虽有很大的进步,但至今其运行仍遵循着一位科学家提出的基本 原理。他就是 D 。 A .牛顿 B .爱因斯坦 C .爱迪生 D .冯·诺依曼 4. 一个含符号16位的补码机器数的表示范围是( B )。 A .-215-1 ~ +215-1 B .-215 ~ +215 -1 C .-216-1 ~ +216-1 D .-216 ~ +216-1 5. 采用单符号法判定补码加减运算溢出的法则是 C A .进位是1溢出 B .进位是0无溢出 C .符号位与次高位进位状态相同无溢出 D .符号位与次高位进位状态相异无溢出 6. ___D_____。 A .未出现错误 B .最低位出错 C .出现奇数位错 D .未出现错误或出现偶数位错 7. 寻址512K ×8 存储器所需最少的地址线( C ) A .9 B .11 C .19 D .21 8. 静态RAM 的特点是____C____。 A .工作时存储内容不变 B .断电后存储内容不变 C .不需刷新 D .不需电源提供电流 9. 主存到cache 的映射不需要替换策略的是( A )。

计算机组成原理典型例题讲解

分析设计计算: 1.CPU结构如图1所示,其中有一个累加寄存器AC,一个状态条件寄存器,各部分之间的连线表示数据通路,箭头表示信息传送方向。 (1)标明图中四个寄存器的名称。 (2)简述指令从主存取到控制器的数据通路。 (3)简述数据在运算器和主存之间进行存/ 取访问的数据通路。 图1 解: (1)a为数据缓冲寄存器DR ,b为指令寄存器IR ,c为主存地址寄存器,d为程序计数器PC。 (2)主存M →缓冲寄存器DR →指令寄存器IR →操作控制器。 (3)存贮器读:M →缓冲寄存器DR →ALU →AC 存贮器写:AC →缓冲寄存器DR →M

2. 某机器中,配有一个ROM芯片,地址空间0000H—3FFFH。现在再用几个16K×8的芯片构成一个32K×8的RAM区域,使其地址空间为8000H—FFFFH。假设此RAM芯片有/CS和/WE信号控制端。CPU地址总线为A15—A0,数据总线为D7—D0,控制信号为R//W,MREQ(存储器请求),当且仅当MREQ 和R//W同时有效时,CPU才能对有存储器进行读(或写)。 (1)满足已知条件的存储器,画出地址码方案。 (2)画出此CPU与上述ROM芯片和RAM芯片的连接图。 解:存储器地址空间分布如图1所示,分三组,每组16K×8位。 由此可得存储器方案要点如下: (1)用两片16K*8 RAM芯片位进行串联连接,构成32K*8的RAM区域。片内地址:A0——A13,片选地址为:A14——A15; (2)译码使用2 :4 译码器; (3)用/MREQ 作为2 :4译码器使能控制端,该信号低电平(有效)时,译码器工作。 (4)CPU的R / /W信号与RAM的/WE端连接,当R // W = 1时存储器执行读操作,当R // W = 0时,存储器执行写操作。如图1 0000 3FFF 8000

(完整版)计算机组成原理期末考试试题及答案

计算机组成原理试题 一、选择题(共20分,每题1分) 1.零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址,它的操作数来自____C__。 A.立即数和栈顶; B.暂存器; C.栈顶和次栈顶; D.累加器。 2.___C___可区分存储单元中存放的是指令还是数据。 A.存储器; B.运算器; C.控制器; D.用户。 3.所谓三总线结构的计算机是指_B_____。 A.地址线、数据线和控制线三组传输线。 B.I/O总线、主存总统和DMA总线三组传输线; C.I/O总线、主存总线和系统总线三组传输线; D.设备总线、主存总线和控制总线三组传输线.。 4.某计算机字长是32位,它的存储容量是256KB,按字编址,它的寻址范围是_____B_。 A.128K; B.64K; C.64KB; D.128KB。 5.主机与设备传送数据时,采用___A___,主机与设备是串行工作的。 A.程序查询方式; B.中断方式; C.DMA方式; D.通道。 6.在整数定点机中,下述第___B___种说法是正确的。 A.原码和反码不能表示-1,补码可以表示-1; B.三种机器数均可表示-1; C.三种机器数均可表示-1,且三种机器数的表示范围相同; D.三种机器数均不可表示-1。 7.变址寻址方式中,操作数的有效地址是___C___。 A.基址寄存器内容加上形式地址(位移量); B.程序计数器内容加上形式地址; C.变址寄存器内容加上形式地址; D.以上都不对。 8.向量中断是___C___。 A.外设提出中断; B.由硬件形成中断服务程序入口地址; C.由硬件形成向量地址,再由向量地址找到中断服务程序入口地址

计算机组成原理期中考试试卷

一、填空题(每空1 分,共30 分) 1.计算机系统是由一个硬件和软件组成的多层次结构。 2. 随大规模集成电路技术的发展和软件硬化的趋势,现在已经可以将许多复杂、常用的程序制作成固件,从功能上说是软件,从形态上说是硬件。 3.在计算机系统中,数的真值变成机器代码时有原码表示法、 表示法、补码表示法和移码表示法。其中浮点数的阶码主要用采用移码表示,以利于比较两个指数的大小和对阶操作。 4.在计算机系统中,存储器通常采用由高速缓冲存储器、 主存储器、外存储器构成的多级存储器体系结构,CPU能直接访问高速缓冲存储器、 主存储器但不能直接访问外存储器。5.机器字长是指计算机能直接处理的二进制数据的位数,它决定了计算 机的运算精度。 6.形成指令地址的方式,称为A.___指令寻址___方式,有B. __顺序____寻址和C. ___跳跃___寻址。 7.一个较完善的指令系统应当包括数据处理、数据存储、 数据传送、程序控制四大类指令。 8. 对存储器的要求是A. ___容量大___,B. _速度快_____,C. _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。 9.一台计算机中所有机器指令的集合,称为这台计算机的指令系统,指令格式中通常由操作码字段和地址码字段字段组成。其中__操作码____字段表征指令的特性与功能。 二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内) 1.某计算机字长16位,它的存贮容量是64KB,若按字编址,那么它的寻址范围是

( B )。 A. 64K B. 32K C. 64KB D. 32 KB 2.. 双端口存储器在__B____情况下会发生读/写冲突。 A. 左端口与右端口的地址码不同 B. 左端口与右端口的地址码相同 C. 左端口与右端口的数据码不同 D. 左端口与右端口的数据码相同 3. 寄存器间接寻址方式中,操作数处在__B____。 A. 通用寄存器 B. 主存单元 C. 程序计数器 D. 堆栈 4.程序控制类指令的功能是___D___。 A进行算术运算和逻辑运算 B 进行主存与CPU之间的数据传送 C 进行CPU和I / O设备之间的数据传送 D 改变程序执行顺序 5.指令系统采用不同寻址方式的目的是___B___。 A 实现存贮程序和程序控制; B 缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程灵活性;。 C 可直接访问外存; D 提供扩展操作码的可能并降低指令译码的难度; 6.如果浮点数尾数用补码表示,则判断下列哪一项的运算结果是规格化数__C____。 A 1.11000 B 0.01110 C 1.00010 D0.01010 7.在定点运算器中,无论采用双符号位还是单符号位,必须有_C_____,它一般用______来实现。 A.译码电路与非门 B.编码电路或非门 C.溢出判断电路异或门 D.移位电路与或非门 8.[X]补=1.X1X2X3X4,当满足__A____时,X > -1/2成立。 A.X1=1,X2~X4至少有一个为1 B.X1=1,X2~X4任意 C.X1=0,X2~X4至少有一个为1 D.X1=0,X2~X4任意 9.在定点计算机中,两个原码表示的数相乘,乘积符号的运算规则是( C ) A.用原码表示乘数与被乘数,直接相乘 B.符号位连同绝对值一起相乘 C. 同号相乘为正,异号相乘为负 D.取操作数绝对值相乘,乘积符号与乘数符号相同

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