计算机组成原理课前题.doc

第一章例题分析1一个完整的计算机系统应该包括（ ）两大部分。A.主机和外设B.硬件系统和操作系统C.硬件系统和软件系统D.硬件系统和系统软件参考答案：C简要分析：选项A：现代计算机通常把运算器和控制器合起来做在一个芯片上，称为中央处理器（CPU）。然后把CPU和内存储器合起来称为主机。主机和外设构成硬件系统。所以选项A不全面。选项B：一个完整的计算机系统应该包括硬件系统和软件系统两部分。软件系统分为系统软件和应用软件两大类。系统软件包括操作系统、计算机语言处理程序（各种程序翻译软件，包括编译程序、解释程序、汇编程序）、服务性程序、数据库管理系统和网络软件等。操作系统只是系统软件的一种，所以不全面。选项D：系统软件只是软件系统中的一类软件，因而，也不全面。2下列是有关程序、指令和数据关系的叙述，其中错误的是（ ）。A.一个程序由若干条指令和所处理的数据组成B.指令和数据形式上没有差别，都是一串0/1序列C.指令和数据不能放在同一个存储器中，必须分别存放在指令存储器和数据存储器中D.启动程序前指令和数据都存放在外存中，启动后才被装入内存参考答案：选项C简要分析：选项A：在计算机上完成的所有任务都必须先编好程序，通过计算机执行程序来完成。所以执行程序的过程就是周而复始执行指令的过程。一个程序由一条条指令以及指令所处理的数据组成。指令规定程序的动作和步骤，数据是动作作用的对象。选项B：指令和数据在计算机内部都是用二进制表示的，因而都是0、1序列，在形式上没有差别。选项C和D：程序编好后，先放到外存（如，磁盘）上保存。当需要执行程序时，通过操作系统提供的人-机接口（在命令行符下输入命令，或鼠标双击等）启动程序，程序被启动后，程序中的指令和数据被操作系统装入主存，一般是装入到同一个主存储器（DRAM）中，而不区分是数据存储器还是指令存储器。CPU通过指令执行的不同阶段来区分取出的是数据还是指令，而不是靠分开存放数据和指令来区分的。所以，选项C是错误的。3以下关于冯.诺依曼计算机工作方式的叙述中，错误的是（ ）。A.计算机完成的所有任务都必须执行相应的程序来完成B.某任务用某语言（如C+）编好程序后，一旦被启动，则马上可调至主存直接执行C.程序执行时，CPU按指令地址自动按序到内存读取指令并执 行D.冯.诺依曼计算机工作方式称为“存储程序”控制方式参考答案：选项B简要分析：冯.诺依曼计算机的工作方式被称为“存储程序”控制方式。其主要内容是：计算机的工作由程序控制，程序是一个指令序列，指令是能被计算机理解和执行的操作命令； 程序(指令)和数据均以二进制编码表示，均存放在存储器中；存储器中存放的指令和数据按地址进行存取；指令是由CPU一条一条顺序执行的。用一句话来说，就是：一旦要计算机完成某个特定的任务，则计算机会将事先编好的程序，按指令的顺序自动一条一条从主存中读出并执行，整个过程不需要人的干预。这里，事先编好的程序是指机器可执行的目标程序。用C+这种高级语言编写的源程序，不能直接装入内存后由CPU执行，而是需要先用编译程序将其转换为机器可直接执行的目标程序。4.下面是有关反映计算机中存储器容量的计量单位的叙述，其中错误的是（ ）。A.最小的计量单位为位（bit），表示一位“0”或“1”，一个字节为8位B.最基本的计量单位是字节（Byte），因而指令、数据和地址的长度都是8的倍数C.主存储器的编址单位一般是字节的倍数D.主存容量为1KB，其含义是主存储器中能存放1000个字节的二进制信息参考答案：选项D简要分析：选项A：冯偌依曼结构计算机规定，计算机内部信息的表示采用二进制，所以，所有信息都是由0或1构成的0/1序列，用位（bit）来表示一个二进制位“0”或“1”，它是最小的计量单位，一个字节为8位。选项B：计算机中的存储部件、传送部件、运算部件等的宽度（串行传送部件例外）基本上都是字节的倍数，因而最基本的计量单位是字节（Byte）。为了数据、地址和指令信息的存储、传输和运算方便，一般把指令、数据和地址的长度都规定为8的倍数。选项C：对于现代计算机的主存储器，其存储单元的编号采用字节编址方式，也就是说，每8位构成一个存储单元，所以其编址单位为一个字节。早期的机器也有用16位、24位、32位进行编址的。所以一般应该是8的倍数。选项D：主存容量的单位有KB、MB、GB等，分别表示210字节、220字节和230字节。而辅存容量中的kB、MB、GB分别表示103字节、106字节和109字节。所以，选项D是错误的。第二章例题分析1、设x补=1.x1x2x3x4 ，当满足( ) 时，x -1/2成立。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任意参考答案：选项C简要分析：补码的编码规则是，正数的补码，其符号位为0，数值位不变；负数的补码，其符号位为1，数值位各位取反，末尾加1。从形式来看，x补的符号位为1，所以x一定是负数。绝对值越大，数值越小，所以，要满足x -1/2，则x的绝对值必须大于1/2。因此，x1必须为0，x2x3x4至少有一个为1，这样，各位取反末尾加1后，x1一定为1，x2x3x4中至少有一个为1，使得x的绝对值保证大于1/2。因此，选项C是正确的。2、假设有两个整数x和y，x=-68，y=-80，采用补码形式（含一位符号位）表示，x和y分别存放在寄存器A和B中。寄存器A和B中的内容分别是什么？（用十六进制表示二进制序列 ）解：x=-68=- 100 01002，则-68 补=1011 1100=BCH y=-80=- 101 00002，则-80 补=1011 0000=B0H3、假设有两个实数x和y，x= - 68，y= - 8.25，它们在C语言中定义为float型变量，x和y分别存放在寄存器A和B中。则A和B中的内容分别是什么？（用十六进制表示二进制序列 ） 解：float型变量在计算机中都被表示成IEEE754单精度格式。x=-68= -100 01002 = - 1. 0001x26符号位为1，阶码为 127+6 = 128 + 5 = 1000 01012尾数为1.0001，所以小数部分为：000 1000 0000 0000 0000 0000合起来整个浮点数表示为：1 1000 0101 000 1000 0000 0000 0000 0000写成十六进制为：C2880000Hy=-8.25= - 1000.012 = - 1. 00001x23符号位为1，阶码为 127+3 = 128 + 2 = 1000 00102尾数为1.00001，所以小数部分为：000 0100 0000 0000 0000 0000合起来整个浮点数表示为：1 1000 0010 000 0100 0000 0000 0000 0000写成十六进制为：C1040000H4、假定采用IEEE754单精度浮点数格式表示一个数为45100000H，则该数的值是多少？解：将45100000H展开为：(0 100 0101 0 001 0000 0000 0000 0000 0000)2故，符号为0，阶码为：(10001010)2-127=138 -127=11，尾数为：(1.001)2=1.125因而，数值为： +1.125211 = 23045.IBM370的短浮点数格式中，总位数为32位，左边第一位（b0）为数符，随后7位（b1-b7）为阶码，用移码表示，偏置常数为64，右边24位（b8-b31）为6位16进制原码小数表示的尾数，采用规格化形式。若将十进制数-260.125用该浮点数格式表示，则应表示为什么？（用十六进制形式表示）解：因为IBM370的短浮点数格式中，尾数采用16进制原码表示，所以浮点数的基数是16。在进行数据转换时，要转化成16进制形式。即：(-260.125)10=(-0001 0000 0100.0010)2= (-104.2)16 = (-0.1042)16 163因此，浮点数的符号位为1，阶为3，用7位移码表示为：64+3=(1000011)2故，该数的浮点数表示的前面8位为 1 10000112 ，对应的十六进制为C3H尾数部分的6位十六进制数为：104200H所以，该数的浮点数表示为：C3104200H6.IBM370的短浮点数格式中，总位数为32位，左边第一位（b0）为数符，随后7位（b1-b7）为阶码，用移码表示，偏置常数为64，右边24位（b8-b31）为6位16进制原码小数表示的尾数，采用规格化形式。假定一个数表示成该浮点数格式为40100110H（用十六进制数表示），则该数的真值是多少？解：首先将十六进制数展开为二进制数为45100110H =(0100 0101 0001 0000 0000 0001 0001 0000)2按照IBM370短浮点数格式，可知：符号位为：0阶码为（100 0101）2 = 64 + 5 ，所以阶的值为5尾数为 （0. 0001 0000 0000 0001 0001 0000)2= (0.100110)16 因而，数值为：(+0.100110)16165=(+10011)16=(+65553)10第一次判断题：1、存储程序的思想是冯诺依曼提出的2、计算机的主机包括CPU、内存和硬盘3、各类计算机之间的主要区别体现在运算速度、存储容量及机器体积等。4、Oracle是应用软件5、由于PC具有自动+1的功能，使得计算机能够连续自动地运行程序。XXX第二次选择或判断题1、计算机系统的层次结构由低级到高级分别是机器语言级、汇编语言级、操作系统级和高级语言级2、PC指出的地址都是指令地址3、假定一台计算机的主存储器最大可装机容量为4GB，按字节编址，则该存储器的MAR应为（ ）。A.16位 B.32位 C.48位 D.64位4、下面是有关反映计算机中存储器容量的计量单位的叙述，其中错误的是（ ）。A.最小的计量单位为位（bit），表示一位“0”或“1”B.最基本的计量单位是字节（Byte），一个字节等于8bitC.一台计算机的编址单位、指令字长和数据字长都一样，且是字节的整数倍D.主存容量为1KB，其含义是主存能存放1024个字节的二进制信息5、下面有关计算机各部件功能的叙述中，错误的是（ ）。A.运算器用来完成算术运算B.存储器用来存放指令和数据C.控制器通过执行指令来控制整个机器的运行D.输入/出设备用来完成用户和计算机系统的信息交换X B C A第三次1. 计算机系统中大多采用二进制编码，以下是有关二进制编码的一些叙述： 基本符号少，故易实现 编码/计数/运算的规则简单 与逻辑数据的对应关系简单 可读性好 在以上叙述中，哪些是计算机系统采用二进制编码的真正原因？（ ） A.和 B.和 C.和和 D.和和和2、设x补=1.x1x2x3x4 ，当满足( ) 时，x 1; /m右移一位机内数据按大端方式存储，则执行完该程序段后，m在内存里的结构为（A）。 A. 50DBH B. BD05H C.A1B6H D.D0DBH2、下列叙述中正确的是（D）.定点补码运算时，其符号位不参加运算.浮点运算可由阶码运算和尾数运算两部分组成. 阶码部件在乘除运算时只进行加、减操作.浮点数的正负由阶码的正负符合决定.尾数部件只进行乘除运算A.、 B. 、 C.、 D.、3、4片74181ALU和1片74182CLA器件相配合，具有如下进位传递功能（B） A.行波进位 B.组内先行进位，组间先行进位 C.组内先行进位，组间行波进位 D.组内行波进位，组间行波进位4、下列运算步骤中，浮点乘法不需要的步骤是（A） A.对阶 B.阶码相加 C.尾数相乘 D.结果规格化5、为了运算器的高速性，采用了（并行）进位，（阵列）乘除法等并行技术措施.第八次1、在多级存储体系中，Cache存储器的主要功能是（弥补CPU与存储器之间的速度差异），主要由（硬件）实现；虚拟存储器的主要功能是（扩大内存储器的容量），主要由（软件）实现。两者均利用（局部性）原理实现。2、衡量存储器性能的指标有（速度）、（容量）、（位价）、集成度、功耗等。3、在分级结构的存储器系统中，各级存储器存放的信息必须满足两个基本原则：一是（包含性），二是（一致性）原则。第九次1、为了减少芯片的地址引脚数目，DRAM一般采用（地址线分时复用 ）方式。2、DRAM的刷新方式有（集中式 ）刷新、分散式刷新和（异步）刷新。3、对存储单元的地址译码方式有（线性 ）方式和（ 矩阵 ）方式。第十次1、用8K*8位的芯片组成32K*32位的存储器，内存按字编址，则地址41F0H所在芯片的最大地址是（C ）。A. 0000H B. 4FFFH C. 5FFFH D.7FFFH2、对64K*8位的DRAM采用异步刷新方式，若单元刷新间隔不超过8ms，则刷新信号周期是（8*106/(8*210ns) ）。3、设有一个具有20位地址和32位字长的存储器，该存储器能存储（220*4=4MB ）字节的信息。如果用512K*8位的SRAM芯片组成，则需（ 8）片芯片。需（1 ）位地址作芯片选择。第十一次1、设有一主存-Cache层次的存储器，其主存容量为1MB，Cache容量为16KB，每字块为8个字，每字32位，采用直接地址映像方式，若主存地址为35301H，且CPU访问Cache命中，则该主存块在Cache的第（A）字块中（Cache起始字块为第0字块）。A.152 B.153 C.154 D.1512、某计算机Cache的容量为128KB，块大小为16字节，采用8路组相联映射方式，则字节地址1234567H的单元调入该Cache后，其Tag为（C）。A.1234H B.2468H C.048DH D.12345H3、Cache的写操作策略有2种，分别是（写回法）和（写直达法）。4、在直接映射方式中，一个主存块可以拷贝到（1）个固定的Cache行上。第十二次1、同内存储器相比，外存储器的特点是（B） A. 容量大、速度快、成本低 B.容量大、速度慢、成本低 C.容量小、速度快、成本高 D.容量大、速度快、成本高2、双端口存储器之所以能高速读/写，是因为采用（B） A.高速芯片 B.两套相互独立的读写电路 C.流水技术 D.新型器件3、双端口存储器在（B）情况下会发生读/写冲突 A.左右端口的地址码不同 B.左右端口的地址码相同 C.左右端口的数据码相同 D.左右端口的数据码不同4、交叉存储器实质上是一种（A）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、采用虚拟存储器的主要目的是（C） A.提高主存储器的存取速度 B.提高外存储器的存取速度 C.扩大主存储器的存储空间，并能进行自动管理和调度 D.扩大外存储器的存储空间第十三次1、具有自同步能力的磁记录方式是（D） A.NRZ0 B.NRZ1 C.RZ0 D.MFM2、下列叙述正确的是（A） A.硬盘转速高，存取速度快 B.软盘转速高，存取速度快 C.硬盘是接触式读写 D.软盘是浮动磁头式读写3、磁表面存储器主要技术指标有（存储密度）、容量、（平均寻址时间） 和数据传输速率4、硬盘主要由（盘片）、（驱动器）和硬盘控制器组成。5、以下关于光存储器的描述中，正确的是（A） A. 光盘的存储容量大，容易保存 B.如果光盘沾了水，其数据会被破坏 C. 光盘的存取速度比硬盘快 D.光盘的存储原理和软盘相同第十四次1、一条指令包含两方面的信息，一是（操作码）字段，表示“做什么”的操作信息；二是（操作数地址）字段，由于指定要参与操作的操作数的地址信息。2、采用多种寻址方式的目的主要是（C）。 A.实现存储程序和程序控制 B.可直接访问外存 C.缩短指令长度，扩大寻址空间，提供编程灵活性 D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码的难度3、下列叙述中不能反映RISC特征的是（A） A.选取使用频率低的一些复杂指令，指令条数多 B.指令长度固定 C.指令格式少 D.设置大量通用寄存器4、在指令格式中，采用扩展操作码设计方案的目的是（D） A.减少指令字长度 B.增加指令字长度 C.保持指令字长度不变而增加指令操作的数量 D.保持指令字长度不变而增加寻址空间5、在扩展操作码设计过程中，要考虑的首要因素是（指令的使用频率）。第十五次1、设相对寻址的转移指令占两个字节，第一字节是操作码，第二字节是相对位移量，用补码表示。每当CPU从存储器取出一个字节时，即自动完成(PC)+1-PC。若当前PC值为2000H，2000H处的指令为JMP *-9(*为相对寻址特征)，则执行完这条指令后，PC值为（C） A. 1FF7H B.1FFF8H C.1FF9H D.1FFAH2、一条双字长直接寻址的子程序调用CALL指令，其第一个字为操作码和寻址特征，第二个字为地址码5000H。假设PC当前值为1000H，SP的内容为0100H，栈顶内容为1234H，且进栈操作是先(SP)-1-SP，后存入数据。则CALL指令执行后，SP及栈顶的内容分别为（D） A.00FF,1000H B.0101H,1000H C.00FEH,1002H D.00FFH,1002H3、在通用计算机指令系统的二地址指令中，操作数的物理位置可安排在（B）I.一个主存单元和缓冲存储器 II.两个数据寄存器 III.一个主存单元和一个数据寄存器 IV.一个数据寄存器和一个控制存储器 V.一个主存单元和一个外存单元 A.II、III和IV B.II、III C.I、II和III D.I、II、III和IV4、某微机的指令格式如下：其中D为位移量，X为寻址特征。X=00：直接寻址；X=01：用变址寄存器X1进行变址；X=10：用变址寄存器X2进行变址；X=11：相对寻址设(PC)=1234H,(X1)=0037H，(X2)=1122H,则指令2222H的有效地址是（B） A.22H B.1144H C.1256H D.0059H第十六次1.CPU中控制器的功能是（D ）。 A.产生时序信号 B.从主存取出一条指令 C.完成指令操作的译码 D.从主存取出指令，完成指令操作码译码，并产生有关的操作控制信号，以解释执行该指令2.下面( D)部件不包含在中央处理器CPU中。 A.ALU B.控制器C.寄存器D.DRAM3.下面有关CPU的寄存器的描述中，正确的是（D ）。 A.CPU中的所有寄存器都可以被用户程序使用 B.一个寄存器不可能既作数据寄存器，又作地址寄存器 C.程序计数器用来存放指令 D.地址寄存器的位数一般和存储器地址寄存器MAR的位数一样4.下面有关程序计数器PC的叙述中，错误的是（BC ）。 A.PC用来存放下一条将要执行的指令的地址 B.在执行转移型指令时，PC的值一定被修改为目标指令的地址 C.在指令顺序执行时，PC的值总是自动加上当前指令的长度 D.PC的位数一般和存储器地址寄存器MAR的位数一样5. 间接寻址第一次访问内存所得到信息经系统总线的（A）传送到CPU。 A. 数据总线 B.地址总线 C.控制总线 D.总线控制器第十七次1、CPU中至少有6个寄存器，分别是（）、（）、（）、数据缓冲寄存器、累加器、（）。2、同步控制是指（）（多项选择） A.只适用于CPU控制的方式 B.只适用于外围设备控制的方式 C.由统一时序信号控制的方式 D.所有指令执行时间都相同的方式 E.各指令的工作周期都一样长 F.各指令的时钟周期都一样长 G.各指令占用的节拍数相同3、在取指周期中，主要按照（）的内容来访问主存，以读取指令。 A.指令寄存器（IR） B.程序状态寄存器（PSW） .数据缓冲寄存器（MDR） D.程序计数器（PC）4.由于CPU内部的操作速度较快，而CPU访问一次主存所花的时间较长，因此机器周期通常用（）来规定。 A.主存中读取一个指令字的最短时间 B.主存中读取一个数据字的最长时间 C.主存中写入一个数据字的平均时间 D.主存中读取一个数据字的平均时间1、PC IR MAR PSW2、CF3、D4、A第十八次1、硬布线控制器是一种（）控制器 A.组合逻辑 B.时序逻辑 C.存储逻辑 D.组合和时序逻辑2、在控制器的信号中，相容的信号是（） A.可以同时出现的 B.可以相继出现的 C.可以相互代替的 D.可以相互容错的3、在硬布线控制器中，控制信号编码电路根据（）、（）和条件、状态信息产生控制信号。4、在指令长度相同的情况下，所有取指令的操作都是相同的。（）5、取指令操作是控制器固有的功能，不需要根据指令要求进行。（）1、 A 2、 A 3、指令信息、时序信息4、对5、对第二十一次1、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以及数据传送形式。2、计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化，同时加快了信息传输的速度。3、三种集中式总线控制中，独立请求方式对电路故障最敏感。4、大多数微型机的总线由地址总线、数据总线和控制总线组成，因此它们是三总线结构的5、流水线需要处理的相关问题包括资源相关、数据相关和控制相关。对 错 错 错 对12 / 12