计算机组成原理试题

计算机组成原理试题

第一章：

1.比较数字计算机和模拟计算机的特点

答：模拟计算机的特点是数值由连续量来表示，运算过程也是连续的。数字计算机的主要特 点是按位运算，并且不连续地跳动计算。模拟计算机用电压表示数据，采用电压组合和测量值的计算方式，盘上连线的控制方式，而数字计算机用数字0和1表示数据，采用数字计数的计算方式，程序控制的控制方式。数字计算机与模拟计算机相比，精度高，数据存储量大，逻辑判断能力强。

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？

答：取指周期中从内存读出的信息流是指令流，而在执行器周期中从内存读出

的信息流是数据流。

8.什么是内存？ 什么是外存？ 什么是CPU？ 什么是适配器？简述其功能。

答： 半导体存储器称为内存，存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器称为外

存，内存和外 存共同用来保存二进制数据。运算器和控制器合在一起称为中央处理器，简称CPU，它用来控制计算机及进行算术逻辑运算。适配器是外围设备与主机联系的桥梁，它的作用相当于一个转换器，使主机和外围设备并行协调地工作。

第二章：

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。其中MSB是1.写出下列各整数的的原码，反码，补码表示（用8位二进制数）最高位(符号位)，LSB是最低位。

（1） -35 （2） -128 （3）-127 （4）-1

解：

[-35]原=10100011 [127]原=01111111 [-127]原=11111111 [-1]原=10000001

[-35]反=11011100 [127]反=01111111 [-127]反=10000000 [-1]反=11111110

[-35]补=11011101 [127]补=01111111 [-127]补=10000001 [-1]补=11111111

4.将下列十进制数表示成IEEE754标准的32位浮点规格化数

（1）27/64 (2)-27/64

解：

IEEE754标准32位浮点的规格化数为

X=(-1)S?1.M?2E-127

(1)27/64

27/64=27?2-6=(11011)2?2-6=(1.1011)2?2-2

所以S=0，E=e+127=125=(01111101)2，M=1011 32位的规格化浮点数为：

00111110 11011000 00000000 00000000，即十六进制的(3ED80000)16

(2)-27/64

-27/64=-(1.1011)2?2-2

所以S=1，E=e+127=125=(01111101)2，M=1011 32位的规格化浮点数为：

10111110 11011000 00000000 00000000，即十六进制的(BED80000)16

5.已知x和y，用变形补码计算x+y，同时指出结果是否溢出。

公式：[x+y]补=[x]补+[y]补

(1)x=11011，y=00011

2

[x+y]补=0011011+0000011=0011110；没有溢出，x+y=11110

(2)x=11011，y=-10101

[x+y]补=0011011+1101011=0000110；

0 0 1 1 0 1 1 + 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0

没有溢出，x+y=00110

(3)x=-10110，y=-00001

[x+y]补=1101010+1111111=1101001；没有溢出，x+y=-10111

6.已知x和y，用变形补码计算x-y,同时指出运算结果是否溢出。 公式：[x-y]补=[x]补+[-y]补

(1)x=11011，y=-11111 [-y]补=0011111

[x-y]补=0011011+0011111=0111010；

0 0 1 1 0 1 1 + 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 1 0

正溢出，x-y=+111010

(2)x=10111，y=11011 [-y]补=1100101

[x-y]补=0010111+1100101=1111100；

0 0 1 0 1 1 1 + 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0

没有溢出，x-y=-00100

(3)x=11011，y=-10011 [-y]补=0010011

[x-y]补=0011011+0010011=0101110；正溢出，x-y=+101110

13.下列各数使用了IEEE32位浮点格式，相等的十进制是什么？ (1) 1 10000011 110 0000 0000 0000 0000 0000 S=1

E=(83)16=131 e=E-127=131-127=4 1.M=(1.11)2

所以，该浮点数为 -(1.11)2?24=-(11100)2=-28 (2) 0 01111110 101 0000 0000 0000 0000 0000

3

S=0

E=(7E)16=126 e=E-127=126-127=-1 1.M=(1.101)2

所以，该浮点数为 (1.101)2?2-1=(0.1101)2=0.8125

第三章：

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) 需要多少位地址作芯片选择？

解：(1) 该存储器能存储：220*(2)需要

32?4M字节 81024K*32?2*4?8片

512K*8（3）用512K*8位的芯片构成字长为32位的存储器，则需要每4片为一组进行字 长的位数扩展，然后再由2组进行存储器容量的扩展。所以只需一位最高位地址进行芯片选择。

CPU 地址 寄存器 32K *8 32K *8 32K *8 32K *8 32K *8 数据 寄存器 CS3 32K *8 CS1 32K *8 CS0 32K *8 4 CS2 A16

9、CPU执行一段程序时，cache完成存取的次数为2420次，主存完成存取的次数为80次，已知cache存储周期为40ns，主存存储周期为240ns，求cache／主存系统的效率和平均访问时间。

解：cache的命中率

H?Nc2420??0.968

Nc?Nm2420?80r?Tm240??6 Tc40 cache/主存系统效率e为

e?11*100%?*100%?86.2%

r?(1?r)H6?(1?6)*0.968Tc40ns??46.4ns e0.862ns 平均访问时间Ta为 Ta?16. 下述有关存储器的描述中，正确的是( B、D ) A. 多级存储体系由Cache、主存和虚拟存储器构成

B. 存储保护的目的是：在多用户环境中，既要防止一个用户程序出错而破坏系统软件或其它用户程序，又要防止用户访问不是分配给他的主存区，以达到数据安全与保密的要求。 C. 在虚拟存储器中，外存和主存以相同的方式工作，因此允许程序员用比主存空间大得多的外存空间编程。

D. Cache和虚拟存储器这两种存储器管理策略都利用了程序的局部性原理。

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17.引入多道程序的目的在于( A)。 A．充分利用CPU，减少CPU 等待时间 B．提高实时响应速度

C．有利于代码共享，减少主、辅存信息交换量 D．充分利用存储器

18．虚拟段页式存储管理方案的特性为( D )

A.空间浪费大、存储共享不易、存储保护容易、不能动态连接。 B.空间浪费小、存储共享容易、存储保护不易、不能动态连接。 C.空间浪费大、存储共享不易、存储保护容易、能动态连接。 D.空间浪费小、存储共享容易、存储保护容易、能动态连接。

19. 某虚拟存储器采用页式存储管理，使用LRU页面替换算法，若每次访问在一个时间单位内完成，页面访问序列如下：1、8、1、7、8、2、7、2、1、8、3、8、2、1、3、1、7、1、3、7。已知主存只允许放4个页面，初始状态时4个页面是全空的，则页面失效次数是___6____。

第四章：

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4．指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。

12．根据操作数所在位置，指出其寻址方式(填空)： (1) 操作数在寄存器中，为(寄存器)寻址方式。 (2) 操作数地址在寄存器，为(寄存器间接)寻址方式。 (3) 操作数在指令中，为(立即)寻址方式。

(4) 操作数地址(主存)在指令中，为(直接)寻址方式。

(5) 操作数的地址，为某一寄存器内容与位移量之和，可以是(基址、变址、相对)寻址方式。

第五章：

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1．请在括号内填入适当答案。在CPU中：

(1)保存当前正在执行的指令的寄存器是（ IR ）； (2)保存当前正在执行的指令地址的寄存器是（ AR ）

(3)算术逻辑运算结果通常放在（ DR ）和（ 通用寄存器 ）。

2. P150页-----图5.14

第六章：

8．同步通信之所以比异步通信具有较高的传输频率,是因为同步通信__C__。 A.不需要应答信号； B.总线长度较短；

C.用一个公共时钟信号进行同步； D.各部件存取时间比较接近。

10. 采月串行接口进行7位ASCII码传送，带有1位奇校验位，l位起始位和1位停止位,当传输率为9600波特时，字符传送速率为_A___。

A.960 B.873 . C.1372 D.480

14. PCI是一个与处理器无关的___D__，它采用__C__时序协议和__A__式仲裁策略，并具有_B___能力。

A.集中 B.自动配置 C.同步 D.高速外围总线 9. 在集中式总线仲裁中，__B__方式响应时间最快，_A___方式对__C__最敏感。 A.菊花链方式 B.独立请求方式 C.电路故障 D.计数器定时查询方式 11．系统总线中地址线的功能是___D___。

A． 选择主存单元地址 B． 选择进行信息传输的设备 C． 选择外存地址 D． 指定主存和I/O设备接口电路的地址

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12．系统总线中控制器的功能是___D___。

A． 提供主存、I/O接口设备的控制信号和响应信号 B． 提供数据信息 C． 提供时序信号 D． 提供主存、I/O接口设备的响应信号 15. PCI总线的基本传输机制是__B__传送。利用__A__可以实现总线间的__C__传送，使所有的存取都按CPU的需要出现在总线上。PCI允许___D_总线__E__工作。 A.桥 B.猝发式 C.并行 D.多条 E. 猝发式

第八章：

，那么在下面几种1．如果认为CPU等待设备的状态信号是处于非工作状态（即踏步等待）

主机与设备之间的数据传送中：（A）主机与设备是串行工作的；（ C）主机与设备是并行工作的；（ B）主程序与设备是并行运行的。

A．程序查询方式 B. 程序中断方式 C. DMA方式

2．中断向量地址是__C___。

A．子程序入口地址 B. 中断服务程序入口地址 C．中断服务程序入口地址指示器 C. 例行程序入口地址

3．利用微型机制作了对输入数据进行采样处理的系统。在该系统中，每抽取一个输入数据就要中断CPU一次，中断处理程序接受采样的数据，将其放到主存的缓冲区内。该中断处理需时x秒，另一方面缓冲区内每存储n个数据，主程序就将其取出进行处理，这种处理需时y秒。因此该系统可以跟踪到每秒___A__次的中断请求。

A．N/(n×x+y) B. N/(x+y)×n C. Min(1/x, n/y)

4．采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据就要占用一个__C__的时间。

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A． 指令周期 B. 机器周期 C. 存储周期 D. 总线周期 （1）执行通道指令，组织外围设备和内存进行数据传输， 5．通道的功能是：

（2）执行CPU的I/O指令，以及向CPU报告中断。

按通道的工作方式分，通道有 <选择通道>、<字节多路通道>和<数组多路通道>三种类型。 12．下列陈述中正确的是__D___。 A． 在DMA周期内，CPU不能执行程序

B． 中断发生时，CPU首先执行入栈指令将程序计数器内容保护起来 C． DMA传送方式中，DMA控制器每传送一个数据就窃取一个指令周期 D． 输入输出操作的最终目的是要实现CPU与外设之间的数据传输

Pentium系统有两类中断源：①由CPU外部的硬件信号引发的称为（外部中断）， 它13．分为可屏蔽（ INTR）和非屏蔽（NMI）；②由指令引发的称为（异常中断），其中一种是（执行执行软件中断指令引发的），另一种是（出错或故障引发的）。

14．IEEE1394是___B___I/O标准接口，与SCSI___A__I/O标准接口相比，它具有更高的___C___，更强的____D___，提及__E___，连接方便。

A.并行 B.接口 C.数据传输速率 D.数据传输实时性 E.小

SCSI是系统级___B__，是处于主适配器和智能设备控制器之间的___A__I/O接口。SCSI-315．标准允许SCSI总线上连接的设备由___D___个提高到___C__个，可支持___D__位数据传输。 A． 并行 B. 接口 C. 16 D. 8 E. 32

16.参见图B16.2所示的二维中断系统。请问：

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/aw7t.html