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七夕，古今诗人惯咏星月与悲情。吾生虽晚，世态炎凉却已看透矣。情也成空，且作“挥手袖底风”罢。是夜，窗外风雨如晦，吾独坐陋室，听一曲《尘缘》，合成诗韵一首，觉放诸古今，亦独有风韵也。乃书于纸上。毕而卧。凄然入梦。乙酉年七月初七。

-----啸之记。

计算机组成原理习题集
第1章 第1章      计算机系统概论
一、 选择题
1．在下列四句话中，最能准确反映计算机主要功能的是 C 。
A．计算机可以存储大量信息
B．计算机能代替人的脑力劳动
C．计算机是一种信息处理机
D．计算机可实现高速运算
。
3．计算机硬件能直接执行的只能是 D 。
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

4．运算器的核心部件是 D 。
A．数据总线 B．数据选择器 C．累加寄存器 D．算术逻辑运算部件
5．存储器主要用来 D 。
A．存放程序 B．存放数据 C．存放微程序 D．存放程序和数据

7．至今为止，计算机中所含所有信息仍以二进制方式表示，其原因是 C 。
A．节约元件 B．运算速度快
C．物理器件性能决定 D．信息处理方便

。
8．对计算机软、硬件资源进行管理，是 A 的功能。
A．操作系统 B．数据库管理系统
C．语言处理程序 D．用户程序

10．微型计算机的发展以 B 技术为标志。
A．操作系统 B．微处理器
C．硬盘 D．软件

二、填空题
1．操作系统是一种 （1） ，用于 （2） ，是 （3） 的接口。
（1）A．系统程序 B．应用程序 C．用户程序 D．中间件
（2）A．编码转换 B．操作计算机 C．管理和控制计算机的资源
D．把高级语言程序翻译成机器语言程序
（3）A．软件与硬件 B．主机与外设 C．用户与计算机 D．高级语言与机器语言机
解：答案为⑴ A ⑵ C ⑶ C。
2．计算机的硬件包括 、 、 、 、 五部分。
解：答案为运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。
3．存储器分为 和 。在CPU运行程序时，必须把程序放在 。
解：答案为内（主）存储器，外（辅助）存储器，内存。
4．存储器的存储容量一般以 为单位，一台微机的内存容量是128MB，应是 个这样的单位。
解：答案为字节，128×220字节。
5．计算机的运算精度主要由计算机的 决定， 越 ，则计算机的运算精度越高。
解：答案为字长，字长，长。
6．冯．诺依曼结构计算机的基本特点是 。
解：答案为程序存储。
7．总线一般可分为三类，它们分别是 ， 和 。
解：答案为数据总线、地址总线、控制总线。

三．简答题
4．如何理解软、硬件之间的等价性？
答：计算机的大部分功能既能由硬件完成，也能由软件完成，从逻辑上讲，两者是等效的。通常用硬件实现执行速度快、成本高、修改困难，而软件刚好相反。两者之间没有固定的界限。

第3章 信息表示与运算基础
二、选择题
3．1010AH是 。
A．表示一个二进制数 B．表示一个十六进制数
C．表示一个十进制数 D．表示一个错误的数
解：答案为B。
5．ASCII码是对 （1） 进行编码的一种方案，它是 （2） 的缩写。
（1）A．字符 B．汉字 C．图形符号 D．声音
（2）A．余3码 B．十进制数的二进制编码
C．格雷码 D．美国标准信息交换代码
解：答案依次为⑴ A ⑵ D。
6．在一个8位二进制数的机器中，补码表示数的范围从（1） （小）到（2） （大），这两个数在机器中的补码表示分别为（3）和（4） ，而数0的补码表示为（5） 。
（1）、（2）：
A．-256 B．-255 C．-128 D．-127 E．0
F．+127 G．+128 H．+255 I．+256
（3）、（4）、（5）：
A．00000000 B．10000000 C．01111111 D．11111111
E．00000000或10000000 F．01111111或11111111
G．00000000或11111111 H．10000000或01111111
解：答案依次为C，F，B，C，A。
9．能发现两位错误并能纠正一位错的编码是 。
A．CRC码 B．海明码 C．偶校验码 D．奇校验码
解：答案为B。
10．在大量数据传送中常用的且有效的检验法是 。
A．CRC码 B．海明码 C．偶校验码 D．奇校验码
解：答案为A。

三、填空题

2．在用 表示的机器数中，零的编码是唯一的。
答：补码。
4．一个定点数由 和 两部分组成。根据小数点位置不同，定点数据有 和 两种表示方法。
答：符号位，数值域，纯小数，纯整数（顺序可变）。
5．BCD码中，每一位十进制数字由 位二进制数码组成，用ASCII码表示一个字符通常需要 位二进制数码。
答：4，7。
6．移码常用来表示浮点数的 部分，移码和补码比较，它们除 外，其他各位都 。
答：阶码，符号位，相同。
7．码距的定义是 。
答：编码系统中任两个合法码之间的最少二进制位数的差异。
8．8421码用二进制求和时，当和超过 时，需要做 修正。
答：9，加6调整。
9．有二进制数D4D3D2D1，奇偶校验值用p表示，则奇校验为 ，偶校验为 ，奇偶校验只能检测 ，无法检测 。
答：P＝D4⊕D3⊕D2⊕D1 ， P＝D4⊕D3⊕D2⊕D1 ，奇数个错，偶数个错。

四、计算题
2．某机器字长32位，定点表示，其中31位表示尾数，1位是符号位，问：
⑴定点原码整数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少？
⑵定点原码小数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少？。
解：⑴定点原码整数表示时，最大正数＝（231－1）；最小负数＝－（231－1）
⑵定点原码小数表示时，最大正数＝（1－2-31）；最小负数＝－（1－2-31）
3．写出下列二进制数的原码、反码、补码和移码。
（3）±0
解：
③（＋0.0000）原＝00000 （－00000）原＝10000
（＋0.0000）反＝00000 （－00000）反＝11111
（＋0.0000）补＝00000 （－00000）原＝00000
（＋0.0000）移＝10000 （－00000）原＝10000
5．字符“F”的ASCII码为46H，请写出它的奇校验码和偶校验码（假定校验位加在最高位）。
解：字符“F”的ASCII码为46H，奇校验码为10110110（B6H），偶校验码为00110110（36H）。
6．已知被校验的数据为101101，求其海明校验码。
提示：先决定校验位的位数r=4，然后根据编码规则决定海明校验位的位置和数据位的位置，最后用偶校验法求出校验位的值。答案应为1011100100。
解：⑴先定校验位的位数，当r＝4时，共有16种状态，大于k＋r＋1＝11,故选用r＝4,校验位至少取4位。
⑵决定校验位的位置：按海明码生成法规定，海明校验位第i位应放在2i-1的海明位置上。
⑶决定数据位的位置：数据位应由低到高依次插空放在其他海明位上。即D6 D5 P4 D4 D3 P3D1 P2 P1。
⑷决定被校验数据位由哪几位校验位进行校验：按海明码生成法规定，每个数据位由多个校验位进行校验，但被校验数据的海明位号要等于校验该位数据的各位校验位的海明位号之和。
⑸决定各个校验位之值：按海明码生成法规定，用偶校验法生成校验位，校验位之值为各被校验位数据之和。
P1＝D1⊕D2⊕ D4⊕ D5
P2＝D1⊕D3⊕ D4⊕ D6
P3＝D2⊕D3⊕ D4
P4＝D5⊕D6
在本例中，被校数据为101101，即D1＝1，D2＝0，D3＝1，D4＝1，D5＝0，D6＝1，故
P1＝D1⊕D2⊕ D4⊕ D5＝0
P2＝D1⊕D3⊕ D4⊕ D6＝0
P3＝D2⊕D3⊕ D4＝1
P4＝D5⊕D6＝1
最后得到被校验数据101101的海明码为1011100100。

第4章 存储系统
二．选择题
1．主（内）存用来存放 。
A．程序 B．数据 C．微程序 D．程序和数据
解：答案为D。
2．下列存储器中，速度最慢的是 。
A．半导体存储器 B．光盘存储器 C．磁带存储器 D．硬盘存储器
解：答案为C。
3．某一SRAM芯片，容量为16K×1位，则其地址线有 。
A．14根 B．16K根 C．16根 D．32根
解：答案为A。
4．下列部件（设备）中，存取速度最快的是 。
A．光盘存储器 B．CPU的寄存器 C．软盘存储器 D．硬盘存储器
解：答案为B。
5．在主存和CPU之间增加Cache的目的是 。
A．扩大主存的容量
B．增加CPU中通用寄存器的数量
C．解决CPU和主存之间的速度匹配
D．代替CPU中的寄存器工作
解：答案为C。
6．计算机的存储器采用分级存储体系的目的是 。
A．便于读写数据 B．减小机箱的体积
C．便于系统升级 D．解决存储容量、价格与存取速度间的矛盾
解：答案为D。
7．相联存储器是按 进行寻址的存储器。
A．地址指定方式 B．堆栈存取方式
C．内容指定方式 D．地址指定与堆栈存取方式结合
解：答案为C。
8．某SRAM芯片，其容量为1K×8位，加上电源端和接地端后，该芯片的引出线的最少数目应为 。
A．23 B．25 C．50 D．20
解：答案为D。
9．常用的虚拟存储器由 两级存储器组成，其中辅存是大容量的磁表面存储器。
A．主存—辅存 B．快存—主存
C．快存—辅存 D．通用寄存器—主存
解：答案为A。
10．在Cache的地址映射中，若主存中的任意一块均可映射到Cache内的任意一快的位置上，则这种方法称为 。
A．全相联映射 B．直接映射 C．组相联映射 D．混合映射
解：答案为A。

三．填空题
1．对存储器的要求是 、 、 ，为解决这三者的矛盾，计算机、采用 体系结构。
答：速度快、容量大、成本低，分级存储体系。
2．CPU能直接访问 和 ，但不能访问 和 。
答：主存、CACHE、外存、I/O设备。
3．Cache的映射方式有 、 和 三种。其中 方式，适度地兼顾了前两者的优点又尽量避免其缺点，比较理想。
答：直接映象、全相联映象、组相联映象，组相联映象。
4．广泛使用的 和 都是半导体 存储器。前者的速度比后者快，
不如后者高。它们的共同缺点是断电后 保存信息。
答：依次为SRAM、DRAM、随机读写、集成度、不能。
5．闪速存储器能提供高性能、低功耗、高可靠性以及 能力，为现有的 体系结构带来巨大变化，因此作为 用于便携式电脑中。
答：瞬时启动、存储器、固态盘。
7．虚拟存储器指的是 层次，它给用户提供了一个比实际 空间大得多的 。
答：主-辅存，主存，虚拟地址。
8．磁盘的地址格式由 、 、 、 四部分组成。
答：台号、柱面号（磁道号）、盘面号（磁头号）、扇区号。
9．温彻斯特硬盘的特点是 、 和 。
答：固定盘片、活动磁头和密封结构。
10．一个完整的磁盘存储器由三部分组成，其中 又称磁盘机或磁盘子系统，是独立于主机的一个完整的设备， 是磁盘机与主机的接口部件， 用于保存信息。
答：驱动器、控制器、盘片。

四．计算题
1．设有一个具有24位地址和8位字长的存储器，求：
（1）该存储器能存储多少字节的信息？
（2）若存储器由4M×1位的RAM芯片组成，需要多少片？
（3）需要哪种译码器实现芯片选择？
解：⑴ 存储单元数为224＝16M＝16777216，故能存储16M字节的信息。
⑵ 由于存储容量为16MB（8位字长），每4M字节需要4片（位并联方式），故需芯片数为16/4×8＝32片。
⑶ 若用32片组成一个16M（8位字长），地址总线的低22位可直接连到芯片的A0-A21管脚，而地址总线的高2位（A22，A23）需要通过2：4线译码器进行芯片选择。存储器组成方案为位并联和地址串联相结合的方式。
2．某计算机系统的内存由Cache和主存构成，Cache的存取周期为45ns，主存的存取周期为200ns。已知在一段给定的时间内，CPU共访问内存4500次，其中340次访问主存，求：
（1）Cache的命中率是多少？
（2）CPU访问内存的平均访问时间是多少？
（3）Cache-主存系统的效率是多少？
解：⑴ 命中率H＝（4500－340）/ 4500＝0.92。
⑵ CPU访存的平均时间T＝0.92×45＋(1－0.92)×200＝57.4ns
⑶ cache-主存系统的效率e＝45/57.4=78℅

第6章 外部设备

二、选择题
2．在显示器的技术指标中，数据640×480，1024×768等表示 。
A．显示器屏幕的大小 B．显示器显示字符的最大行数和列数
C．显示器的颜色指标 D．显示器的分辩率
解：答案为D
3．有一个CRT的分辨率是1024×768像素，颜色数为256色，则刷新存储器的容量是
。
A．768KB B．512KB C．256KB D．2MB
解：答案为A
5．为看到稳定图像，显示器刷新频率应大于 。
A．15帧/S B．30帧/S C．50帧/S D．100帧/S
解：答案为B
7．显示器的灰度级是指 。
A．显示器的亮度 B．显示字符的清晰程度
C．显示器中光点亮暗的层次级别 D．显示器上能显示的光点数
解：答案为C
8．计算机外部设备是指 。
A．输入输出设备 B．外存设备
C．远程通信设备 D．除CPU和内存以外的其他设备
解：答案为D
12．显示器的控制逻辑的存储逻辑一般都在 A 中。终端是由 B 组成的一套独立的 C 设备，它能完成显示控制与存储、键盘管理及通信控制等功能，还可完成简单的编辑操作。
A：①主机内部 ②显示器内部 ③主机接口板中
B：①显示器和控制逻辑 ②键盘与显示器 ③键盘与控制逻辑
C：①输入 ②输出 ③输入输出
解：答案为A：③；B：②；C：③
14．一级汉字有3755个，如每个汉字字模采用24×24点阵，并存放在主存中，则约占 A 字节。若将汉字显示在荧光屏上，共24行，每行80个字，为保证一帧信息，约需 B 字节的存储空间。汉字在输入时采用 C ，在存储时采用 D ，打印或显示时用 E 。存储一个汉字一般可用 字节，有时也用 G 字节。
A，B：①30K ②60K ③90K ④270K
C，D，E：①ASCII码 ②字形码 ③机内码 ④点阵 ⑤拼音码 ⑥区位码
F，G：①1个 ②2个 ③3个 ④32个 ⑤16个
解：答案为A：④；B：②；C：②，⑤，⑥；D③；E④；F②；G③。

三、填空题
1．著名的Amdahl定律告诉我们，计算机的性能主要由 决定。
答：计算机的性能主要由系统中最慢的部分（称为系统瓶颈）决定。

5．鼠标器按其内部结构的不同可分为 、 、 三大类。
答：机械式、光机式和光电式三大类。
6．显示设备按使用的显示器件分，常用的有 ， ， 。
答：CRT显示器，LCD显示器，等离子显示器。
8．按打印原理分类，打印机可分成 和 两类。
答：击打式和非击打式两大类。
11．打印机有两种工作模式，即和 和 。
答：文本模式（字符模式）和图形模式。
12．虚拟环境产生器实质上是一个包括 的高性能计算机系统。
答：是一个包括虚拟世界数据库的高性能计算机系统。
13．语音输入的实质是 ，就是让计算机能正确识别、准确理解 。
答：语音识别，就是让计算机能正确识别、准确理解自然语言。

四、计算题
1．显示器的灰度级反映每个光点的亮暗级别，用二进制数据表示，若用4位、8位、16位二进制数，分别可表示多少级灰度或多少种颜色？
解：24＝16，28＝256，216＝65536。
2．现有一显示器的分辨率是1024×1024，灰度级为64K，求其刷新存储器的容量。
解：1024×1024×2B＝2MB。
3．显示器的刷新频率是50帧/S，若分辨率为640×480，灰度级为256，求其刷新存储器的容量和读出速度。
解：⑴ 刷新存储器容量为640×480×256bit＝307200×1B＝300KB
⑵ 307.2KB×50＝15MB/S

第7章 输入输出数据传送控制方式
二、选择题
1．主机、外设不能并行工作的方式 。
A．程序查询方式 B．中断方式 C．通道方式
解：答案为A
2．在单独（独立）编址下，下面的说法是 是对的。
A．一个具体地址只能对应输入输出设备
B．一个具体地址只能对应内存单元
C．一个具体地址既可对应输入输出设备，也可对应内存单元
D．只对应内存单元或只对应I/O设备
解：答案为C
3．在关中断状态，不可响应的中断是 。
A．硬件中断 B．软件中断
C．可屏蔽中断 D．不可屏蔽中断
解：答案为C
5．在微机系统中，主机与高速硬盘进行数据交换一般用 方式。
A．程序中断控制 B．DMA
C．程序直接控制 D．通道方式
解：答案为B
9．DMA数据的传送是以 为单位进行的。
A．字节 B．字
C．数据块 D．位
解：答案为C
10．DMA是在 之间建立的直接数据通路。
A．CPU与外设 B．主存与外设
C．外设与外设 D．CPU与主存
解：答案为B
13．下列I/O控制方式中，主要由程序实现的是 。
A．PPU（外围处理机）B．中断方式
C．DMA方式 D．通道方式
解：答案为B
14．产生中断的条件是 。
A．一条指令执行结束 B．机器内部发生故障
C．一次I/O操作开始 D．一次DMA操作开始
解：答案为B，C，D
15．在微机系统中，外设通过 与主板的系统总线相连接。
A．适配器 B．设备控制器
C．计数器 D．寄存器
解：答案为A

三、填空题
1．实现输入输出数据传送方式分成三种： 、 和程序控制方式。
答：DMA方式、通道方式。
2．输入输出设备寻址方式有 和 。
答：统一编址、独立编址。
3．CPU响应中断时最先完成的两个步骤是 和 。
答：关中断、保存现场信息。
4．内部中断是由 引起的，如运算溢出等。
答：CPU的某种内部因素。
5．外部中断是由 引起的，如输入输出设备产生的中断。
答：主机外部的中断信号。
6．DMA的含义是 ，用于解决 。
答：直接存储器访问，数据块传送。
9．在中断服务中，开中断的目的是允许 。
答：多级中断。
10．一个中断向量对应一个 。
答：中断服务程序的入口地址。
11．接口收到中断响应信号INTA后，将 传送给CPU。
答：中断向量。
12．中断屏蔽的作用有两个，即 和 。
答：改变中断处理的优先级别，屏蔽一些不允许产生的中断。
14．CPU响应中断时，必须先保护当前程序的断点状态，然后才能执行中断服务程序，这里的断点状态是指 。
答：返回地址和状态寄存器的内容。
15．通道是一个特殊功能的 ，它有自己的 专门负责数据输入输出的传送控制，CPU只负责 的功能。
答：处理器，指令和程序，数据处理。
16．CPU对外设的控制方式按CPU的介入程度，从小到大为 、
、 。
答：通道方式，DMA方式，中断方式，程序方式。

第8章 总线系统

二．选择题
1．CPU的芯片中的总线属于 A 。

A．内部 B．局部
C．系统 D．板级
2．下面所列的 D 不属于系统总线接口的功能。
A．数据缓冲 B．数据转换
C．状态设置 D．完成算术和逻辑运算

3．信息只用一条传输线，且采用脉冲传输的方式称为 A 。
A．串行传输 B．并行传输
C．并串行传输 D．分时传输

4．在 的计算机系统中，外设可以主存储器单元统一编址。
A．单总线 B．双总线
C．三总线 D．以上三种都可以
解：答案为A
5．系统总线中地址线的功能是 。
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
解：答案为D
6．同步通信比异步通信具有较高的传输频率，这是因为 。
A．同步通信不需要应答信号。
B．同步通信方式的总线长度较短。
C．同步通信一个公共时钟信号进行同步。
D．同步通信中各部件存取时间比较短。
解：答案为C
7．异步控制常用于 作为其主要控制方式。
A．在单总线结构计算机中访问主存与外设时
B．微机的CPU控制中
C．组合逻辑控制的CPU控制中
D．微程序控制器中
解：答案为A
8．在3种集中式总线控制中， _______方式对电路故障最敏感。
A．链式查询 B．计数器定时查询
C．独立请求
解：答案为A
10．CPU的控制总线提供 。
A．数据信号流 B．存储器和I/O设备的时序信号和控制信号
C．来自I/O设备和存储器的响应信号 D．B和C
解：答案为D
11．在菊花链方式下，越靠近控制器的设备 。
A．得到总线使用权的机会越多，优先级越高
B．得到总线使用权的机会越少，优先级越低
C．得到总线使用权的机会越多，优先级越低
D．得到总线使用权的机会越少，优先级越高
解：答案为A
12．在独立方式下，若有几个设备，则 。
A．有几个总线请求信号和几个总线响应信号
B．有一个总线请求信号和一个总线响应信号
C．总线请求信号多于总线响应信号
D．总线请求信号少于总线响应信号
解：答案为A
13．在链式查询方式下，若有n个设备，则 。
A．有几条总线请求信号
B．公用一条总线请求信号
C．有n－1条总线请求信号
D．无法确定
解：答案为B

三．填空题
1．计算机中各功能部件是通过 连接的，它是各部件间进行信息传输的公共通路。
答：总线。
2．CPU内部的总线是 级总线，也叫内部总线。
答：芯片。
3．总线控制方式可分为 式和 式两种。
答：集中、分布。
4．同步方式下，总线操作有固定的时序，设备之间 应答信号，数据的传输在
的时钟信号控制下进行。
答：没有、一个公共。
5．异步方式下，总线操作周期不固定，通过 信号相互联络。
答：握手（就绪/应答）。
6．决定总线由哪个设备进行控制称为 ，实现总线数据的定时规则叫 。
答：总线仲裁，总线协议。
7．衡量总线性能的一个重要指标是总线的 ，即单位时间内总线传输数据的能力。
答：数据传输速率。
8．总线 技术可使不同的信号在同一条信号线上传输，分时使用。
答：复用。
12．总线控制主要解决 问题。集中式仲裁有 、 和 。
答：总线控制权，链式查询方式，计数器定时查询方式，独立请求方式。
14．在单总线、双总线、三总线三种系统中，从信息流传送效率的角度看， 的工作效率最低，从吞吐量来看， 最强。
答：单总线，双总线。
15．AGP总线不同于PCI总线，它是提供 专用的，它在 与系统内存之间提供了一条直接访问的途径。
答：图形加速卡，图形卡。
16．根据总线传输的信息内容的不同，总线可分为 、 和 。任何类型的计算机总线都包括这三种总线。
答：数据，地址，控制总线。

四．计算题
1．在一个16位的总线中，若时钟频率为100MHz，总线数据周期为5个时钟周期传输一个字。试计算总线的数据传输率。
解：时钟频率为100MHz，所以
5个时钟周期＝5×100μs＝0.05μs
数据传输率＝16bit/0.05μs＝40×106字节/秒
2．⑴某总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据，若一个总线周期等于一个时钟周期，总线频率为33MHz，问总线带宽是多少？
⑵若一个总线周期中并行传送64位数据，总线时钟提高为66MHz，问总线带宽是多少？
⑶分析影响带宽的有哪些因素？
解：⑴设带宽用Dr表示，总线时钟周期用T＝1/f 表示，一个总线周期传送的数据量用D表示，根据定义可得
Dr＝D/T＝D×f＝4B×33×106/S＝132MB/S
⑵因为64位＝8B，所以Dr＝D/T＝D×f＝8B×66×106/S＝528MB/S
⑶总线带宽是总线能提供的数据传送速率，通常用每秒传送信息的字节数（或位数）来表示。影响总线带宽的主要因素有：总线宽度、传送距离、总线发送和接收电路工作频率限制及数据传送形式。
3．在异步串行传输系统中，若每秒可传输20个数据帧，一个数据帧包含1个起始位、7个数据位、一个奇校验位和1个结束位。试计算其波特率和比特率。
解：波特率＝（1+7+1+1）×20＝200b/s，比特率＝20×7＝140b/s。