计算机组成原理
《计算机组成原理》财大成教原题及答案 图1
1、计算机中存放数据和指令的部件是()。
A.运算器
B.控制器
C.存储器
D.输入输出设备
答案:C
2、计算机硬件能直接执行的只能是()。
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
答案:B
3、计算机硬件能直接执行的只能是()。
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
答案:B
4、在定点补码运算器中,若采用双符号位,当[_]时表示结果溢出。
A.双符号相同
B.双符号不同
C.两个正数相加
D.两个负数相加
答案:B
5、原码加减交替除法又称为不恢复余数法,因此( )。
A.不存在恢复余数的操作
B.当某一步运算不够减时,做恢复余数的操作
C.仅当最后一步余数为负时,做恢复余数的操作
D.当某一步余数为负时,做恢复余数的操作
答案:C
6、寄存器A的数值为10110000,进位标志C的初始值为1,在进行一次算术右移后,寄存器A的值是()。
A.01011000,0
B.11011000,0
C.11011000,1
D.01011000,1
答案:B
7、浮点加减中的对阶的方法是( )。
A.将较小的一个阶码调整到与较大的一个阶码相同
B.将较大的一个阶码调整到与较小的一个阶码相同
C.将被加数的阶码调整到与加数的阶码相同
D.将加数的阶码调整到与被加数的阶码相同
答案:A
8、存储器主要用来( )。
A.存放程序
B.存放数据
C.存放微程序
D.存放程序和数据
答案:D
9、一个8K×16位的存储器,其地址线和数据线的总和是[_]
A.28
B.29
C.24
D.32
答案:B
10、采用8K×16位的存储芯片构成16K×32位的存储器,采用的是[_]
A.字扩展
B.位扩展
C.字位扩展
D.无法构成
答案:C
11、主存和CPU之间增加高速缓冲存储器的目的是[_]
A.解决CPU和主存之间的速度匹配问题
B.扩大主存容量
C.既扩大主存容量,又提高了存取速度
D.扩大辅存容量
答案:A
12、Cache的地址映象中,若主存中的任一块均可映射到Cache内的任一块的位置上,称作[_]
A.直接映象
B.全相联映象
C.组相联映象
D.都不对
答案:B
13、常用的虚拟存储器寻址系统由[_]两级存储器组成。
A.主存-辅存
B.Cache-主存
C.Cache-辅存
D.都不对
答案:A
14、一条指令中包含的信息有[_]
A.操作码、控制码
B.操作码、向量地址
C.操作码、信息码
D.操作码、地址码
答案:D
15、在一地址格式的指令中,下列[_]是正确的。
A.仅有一个操作数,其地址由指令的地址码提供
B.可能有一个操作数,也可能有两个操作数
C.一定有两个操作数,另一个是隐含的
D.指令的地址码字段存放的一定是操作码
答案:B
16、在寄存器间接寻址方式中,操作数是从[_]
A.主存储器中读出
B.寄存器中读出
C.磁盘中读出
D.CPU中读出
答案:A
17、( )寻址便于处理数组问题。
A.间接寻址
B.变址寻址
C.相对寻址
D.立即寻址
答案:B
18、程序计数器PC属于[_]
A.运算器
B.控制器
C.存储器
D.I/O设备
答案:B
19、从一条指令的启动到下一条指令的启动的间隔时间称为[_]
A.时钟周期
B.机器周期
C.工作周期
D.指令周期
答案:D
20、一条间接寻址的加法指令(R1)+((mem))送到R1在执行过程中会访存[_]
A.一次
B.两次
C.三次
D.四次
答案:C
21、硬布线控制器是采用[_]方法进行设计的。
A.组合逻辑
B.微程序
C.组合逻辑和微程序结合
D.都不对
答案:A
22、下列四条叙述中,不属于微指令结构设计所追求的目标的是[_]
A.提高微程序设计的灵活性
B.缩短微指令的长度
C.增大控制存储器的容量
D.提高微程序的执行速度
答案:C
23、水平型微指令和垂直型微指令相比[_]
A.前者一次只能完成一个操作
B.后者一次只能完成一个操作
C.两者都是一次只能完成一个操作
D.两者都能一次完成多个操作
答案:B
24、总线复用方式可以[_]
A.提高总线的传输带宽
B.增加总线的功能
C.减少总线中信号线的数量
D.提高CUP利用率
答案:C
25、三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
D.以上都不对
答案:A
26、I/O采用不统一编址时,进行输入输出操作的指令是[_]
A.控制指令
B.访存指令
C.输入输出指令
D. 都不对
答案:C
27、CPU响应中断请求( )
A.可在任一时钟周期结束时
B.可在任一总线周期结束时
C.可在一条指令结束时
D.必须在一段程序结束时
答案:C
28、DMA方式的接口电路中有程序中断部件,其作用是[_]
A.实现数据传送
B.向CPU提出总线使用权
C.向CPU提出传输结束
D.发中断请求
答案:C
29、在磁盘的各磁道中[_]
A.最外圈磁道的位密度最大
B.所有磁道的位密度一样大
C.中间磁道的位密度最大
D.最内圈磁道的位密度最大
答案:B
第1章 一、单选题
1、运算器的核心部件是______。
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
答案:D
2、存储器主要用来______。
A.存放程序
B.存放数据
C.存放微程序
D.存放程序和数据
答案:D
3、输入、输出装置以及外接的辅助存储器称为______。
A.外围设备
B.操作系统
C.主机
D.存储器
答案:A
4、下列______属于应用软件。
A.操作系统
B.文本处理
C.编译程序
D.连接程序
答案:B
5、下列______不是输入设备。
A.画笔及图形板
B.键盘
C.打印机
D.鼠标器
答案:C
6、在下列四句话中,最能准确反映计算机主要功能的是_____。
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
答案:C
7、计算机硬件能直接执行的只能是_____。
A.符号语言
B.机器语言
C.汇编语言
D.高级语言
答案:B
8、由0、1代码组成的语言称为______。
A.汇编语言
B.人工语言
C.机器语言
D.高级语言
答案:C
9、计算机的算术逻辑单元和控制单元称为______。
A.CPU
B.ALU
C.UP
D.CAD
答案:A
第2章
一、单选题
1、若[X]补=0.1011,则真值X=()。
A.0.1011
B.0.0101
C.1.1011
D.1.0101
答案:A
2、某机字长8位,采用补码形式(其中1位为符号位),则机器数所能表示的范围是______。
A.-127~127
B.-128~+128
C.-128~+127
D.-128~+128
答案:C
3、设机器数采用补码形式(含l位符号位),若寄存器内容为9BH,则对应的十进制数为______。
A.-27
B.-97
C.-101
D.155
答案:C
4、设寄存器内容为80H,若它对应的真值是–127,则该机器数是______。
A.原码
B.反码
C.补码
D.移码
答案:B
5、设寄存器内容为10000000,若它等于-0,则为______。
A.原码
B.补码
C.反码
D.移码
答案:A
6、设寄存器内容为11111111,若它等于+127,则为______。
A.原码
B.补码
C.反码
D.移码
答案:D
7、浮点数的表示范围和精度取决于______。
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
答案:C
8、二进制数11001011等于十进制的______。
A.395
B.203
C.204
D.394
答案:B
9、补码10110110等于十进制负数______。
A.-74
B.-54
C.-68
D.-48
答案:A
10、在定点补码运算器中,若采用双符号位,当______时表示结果溢出。
A.双符号相同
B.双符号不同
C.两个正数相加
D.两个负数相加
答案:B
11、采用规格化浮点数是为了______。
A.增加数据的表示范围
B.方便浮点运算
C.防止运算时数据溢出
D.增加数据的表示精度
答案:D
第3章
一、单选题
1、可编程的只读存储器______。
A.不一定是可改写的
B.一定是可改写的
C.一定是不可改写的
D.以上都不对。
答案:A
2、下述说法中______是正确的。
A.EPROM是可改写的,因而也是随机存储器的一种
B.EPROM是可改写的,但它不能用作为随机存储器用
C.EPROM只能改写一次,故不能作为随机存储器用
D.EPROM是可改写的,但它能用作为随机存储器用
答案:B
3、一个8K×16位的存储器,其地址线和数据线的总和是______。
A.28
B.29
C.24
D.32
答案:B
4、一个16K×32位的存储器,其地址线和数据线的总和是______。
A.48
B.46
C.36
D.32
答案:B
5、有些计算机将一部分软件永恒地存于只读存储器中,称之为______。
A.硬件
B.软件
C.固件
D.辅助存储器
答案:C
6、主存和CPU之间增加高速缓冲存储器的目的是______。
A.解决CPU和主存之间的速度匹配问题
B.扩大主存容量
C.既扩大主存容量,又提高了存取速度
D.扩大辅存容量
答案:A
7、和辅存相比,主存的特点是______。
A.容量小,速度高,成本高
B.容量小,速度快,成本低
C.容量大,速度快,成本高
D.容量大,速度快,成本低
答案:A
8、在程序的执行过程中,Cache与主存的地址映象是由______。
A.程序员调度的
B.操作系统管理的
C.由程序员和操作系统共同协调完成的
D.硬件自动完成的
答案:D
9、下列说法中正确的是______。
A.Cache与主存统一编址,Cache的地址空间是主存地址空间的一部分
B.主存储器只由易失性的随机读写存储器构成
C.单体多字存储器主要解决访存速度的问题
D.都不对
答案:C
10、Cache的地址映象中,若主存中的任一块均可映射到Cache内的任一块的位置上,称作______。
A.直接映象
B.全相联映
C.组相联映象
D.都不对
答案:B
11、若主存每个存储单元为16位,则______。
A.其地址线为16根
B.其地址线数与16无关
C.其地址线数与16有关
D.都不对
答案:B
12、需要定期刷新的存储芯片是___。
A.EPROM
B.DRAM
C.SRAM
D.EEPROM
答案:B
13、_____存储芯片是易失性的。
A.SRAM
B.UV-EPRO
C.NV-RAM
D.EEPROM
答案:A
14、在下列几种存储器中,不能脱机保存信息的是______。
A.磁盘
B.磁带
C.RAM
D.光盘
答案:C
15、表示主存容量的常用单位为()。
A.数据块数
B.字节数
C.扇区数
D.记录项数
答案:B
第4章
一、单选题
1、一条指令中包含的信息有______。
A.操作码、控制码
B.操作码、向量地址
C.操作码、信息码
D.操作码、地址码
答案:D
2、基址寻址方式中,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.寄存器内容加上形式地址
答案:A
3、用以指定待执行指令所在地址的是______。
A.指令寄存器
B.数据计数器
C.程序计数器
D.累加器
答案:C
4、直接寻址的无条件转移指令功能是将指令中的地址码送入______。
A.PC
B.地址寄存器
C.累加器
D.ALU
答案:A
5、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.寄存器内容加上形式地址
答案:C
6、在取指令操作之后,程序计数器中存放的是______。
A.当前指令的地址
B.程序中指令的数量
C.下一条指令的地址
D.都不对
答案:C
7、在一地址格式的指令中,下列______是正确的。
A.仅有一个操作数,其地址由指令的地址码提供
B.可能有一个操作数,也可能有两个操作数
C.一定有两个操作数,另一个是隐含的
D.指令的地址码字段存放的一定是操作码
答案:B
8、______寻址便于处理数组问题。
A.间接寻址
B.变址寻址
C.相对寻址
D.立即寻址
答案:A
9、采用变址寻址可扩大寻址范围,且______。
A.变址寄存器内容由用户确定,在程序执行过程中不可变
B.变址寄存器内容由操作系统确定,在程序执行过程中可变
C.变址寄存器内容由用户确定,在程序执行过程中可变
D.变址寄存器内容由操作系统确定,在程序执行过程不中可变
答案:C
10、在寄存器间接寻址方式中,操作数是从______。
A.主存储器中读出
B.寄存器中读出
C.磁盘中读出
D.CPU中读出
答案:A
11、在下列寻址方式中,______寻址方式需要先计算,再访问主存。
A.立即
B.变址
C.间接
D.直接
答案:B
12、变址寻址和基址寻址的有效地址形成方式类似,但是______。
A.变址寄存器的内容在程序执行过程中是不可变的
B.在程序执行过程中,变址寄存器和基址寄存器和内容都可变的
C.在程序执行过程中,基址寄存器的内容不可变,变址寄存器中的内容可变
D.变址寄存器的内容在程序执行过程中是可变的
答案:C
第5章
一、单选题
1、程序计数器PC属于______。
A.运算器
B.控制器
C.存储器
D.I/O设备
答案:B
2、程序计数器的功能是______。
A.存放指令
B.计算程序长度
C.存放微指令地址
D.存放下一条机器指令的地址
答案:D
3、_____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
答案:C
4、存放欲执行指令的寄存器是______。
A.MAR
B.PC
C.MDR
D.IR
答案:D
5、运算器由许多部件组成,其核心部分是______。
A.数据总线
B.算术逻辑运算单元
C.累加寄存器
D.多路开关
答案:B
6、CPU是指______。
A.控制器
B.运算器和控制器
C.运算器、控制器和主存
D.运算器和主存
答案:B
7、CPU中的译码器主要用于______。
A.地址译码
B.指令译码
C.选择多路数据至ALU
D.数据译码
答案:B
8、就微命令的编码方式而言,若微操作命令的个数已确定,则______。
A.编码表示法比直接表示法的微指令字长短
B.直接表示法比编码表示法的微指令字长短
C.编码表示法与直接表示法的微指令字长是相等的
D.编码表示法与直接表示法的微指令字长大小关系不确定
答案:A
9、下列四条叙述中,不属于微指令结构设计所追求的目标的是______。
A.提高微程序设计的灵活性
B.缩短微指令的长度
C.增大控制存储器的容量
D.提高微程序的执行速度
答案:C
10、状态寄存器用来存放______。
A.算术运算结果
B.算术、逻辑运算及测试指令的状态结果
C.运算类型
D.逻辑运算结果
答案:B
第6章
一、单选题
1、总线的异步通信方式______。
A.不采用时钟信号,只采用握手信号
B.既采用时钟信号,又采用握手信号
C.既不采用时钟信号,又不采用握手信号
D.既采用时钟信号,又采用握手信号
答案:A
2、计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化,缺点是______。
A.地址信息、数据信息和控制信息不能同时出现
B.地址信息与数据信息不能同时出现
C.两种信息源的代码在总线中不能同时传送
D.地址信息与数据信息能同时出现
答案:C
3、总线复用方式可以______。
A.提高总线的传输带宽
B.增加总线的功能
C.减少总线中信号线的数量
D.提高CUP利用率
答案:C
4、三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
D.以上都不对
答案:A
5、在单总线结构的CPU中,连接在总线上的多个部件______。
A.某一时刻只有一个可以向总线发送数据,并且只有一个可以从总线接收数据
B.某一时刻只有一个可以向总线发送数据,但可以有多个同时从总线接收数据
C.可以有多个同时向总线发送数据,并且可以有多个同时从总线接收数据
D.可以有多个同时向总线发送数据,但可以有一个同时从总线接收数据
答案:B
6、在独立请求方式下,若有N个设备,则______。
A.有一个总线请求信号和一个总线响应信号
B.有N个总线请求信号和N个总线响应信号
C.有一个总线请求信号和N个总线响应信号
D.有N个总线请求信号和一个总线响应信号
答案:B
7、在三种集中式总线控制中,______方式响应时间最快。
A.链式查询
B.计数器定时查询
C.独立请求
D.以上都不是
答案:C
8、在计数器定时查询方式下,若计数从0开始,则______。
A.设备号小的优先级高
B.每个设备使用总线的机会相等
C.设备号大的优先级高
D.优先级一样
答案:A
9、在______的计算机系统中,外设可以和主存储器单元统一编址,因此可以不使用I/O指令。
A.单总线
B.双总线
C.三总线
D.以上三种总线
答案:C
10、总线的独立请求方式优点是______。
A.速度快
B.可靠性高
C.成本低
D.结构简单
答案:A
第7章
一、单选题
1、I/O与主机交换信息的方式中,中断方式的特点是______。
A.CPU与设备串行工作,传送与主程序串行工作
B.CPU与设备并行工作,传送与主程序串行工作
C.CPU与设备并行工作,传送与主程序并行工作
D.CPU与设备串行工作,传送与主程序并行工作
答案:B
2、CPU响应中断的时间是______。
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
答案:C
3、DMA接口______。
A.可以用于主存与主存之间的数据交换
B.内有中断机制
C.内有中断机制,可以处理异常情况
D.内无中断机制
答案:B
4、I/O采用统一编址时,进行输入输出操作的指令是______。
A.控制指令
B.访存指令
C.输入输出指令
D.程序指令
答案:B
5、DMA访问主存时,向CPU发出请求,获得总线使用权时再进行访存,这种情况称作______。
A.停止CPU访问主存
B.周期挪用
C.DMA与CPU交替访问
D.DMA
答案:B
第8章
一、单选题
1、在显示器的规格中,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列数和行数
C.显示器的颜色指标
D.显示器的显示分辨率
答案:D
2、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
答案:D
3、在磁盘的各磁道中______。
A.最外圈磁道的位密度最大
B.所有磁道的位密度一样大
C.中间磁道的位密度最大
D.最内圈磁道的位密度最大
答案:B
一、名词解释题
1、DMA方式
答案:直接依靠硬件实现主存与外设之间的数据直接传输,传输过程本身不需CPU程序干预。
2、Cache
答案:位于CPU与主存之间的高速缓存,用来存放当前频繁访问的内容。
3、指令周期
答案:从一条指令的启动到下一条指令的启动的间隔时间。
4、ROM
答案:只读存储器,一种只能读取数据不能写入数据的存储器。
5、主存
答案:计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器,为计算机的主要工作存储器,可随机存取;由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。
6、ALU
答案:算术逻辑运算单元,为运算器的核心部件,其功能是进行算术、逻辑运算。
7、机器指令
答案:二进制代码表示的计算机指令是计算机硬件能识别并直接执行的操作命令。
8、随机存取方式
答案:可按随机地址直接访问任一存储单元,存取时间与单元位置无关。
9、逻辑地址
答案:程序员编程时使用的,与内存物理地址无固定对应关系的地址。
10、RISC
答案:精简指令系统计算机,只采用使用频度高、简单、执行速度快的指令类型。
11、微程序控制器
答案:将执行指令所需要的微命令以代码形式编成微指令序列(微程序),存入一个控制存储器,需要时从该存储器中读取。按这种方式工作的控制器称为微程序控制器。
12、硬连接控制器
答案:由组合逻辑构成的控制器,也称组合电路控制器。组合逻辑电路是由“与”门、“或”门以及“非”门等电路构成的不具有记忆能力的数字电路
13、主设备
答案:申请并获得总线控制权的设备,在收发双方中主动的一方。
14、总线
答案:一组可由多个部件分时共享的信息传输线。
15、程序查询I/O方式
答案:启动I/O设备后,CPU程序查询,若未准备好则等待,若条件已具备则执行I/O操作
一、简答题
1、请比较说明中断方式与DMA方式的异同。
答案:①相同点:二者都由随机请求引起。②不同点:中断方式通过执行处理程序进行处理,DMA方式直接依靠硬件实现数据直传。中断方式可处理复杂事件、控制中低速I/O操作,DMA方式适于简单的、高速的数据批量传送。
2、堆栈有哪两种基本操作?它们的含义是什么?
答案:堆栈的两种基本操作是入栈和出栈。入栈操作过程:先移动栈顶指针:(SP)-1→SP;后压入数据:数据→(SP)出栈操作过程:先弹出数据:((SP))→寄存器;后动栈顶指针:(SP)+l→SP
3、中央处理器的基本功能是什么?
答案:(1)指令控制,即对程序运行的控制;(2)操作控制,即对指令内操作步骤的控制;(3)数据运算,即对数据进行算术运算和逻辑运算,这是CPU的最基本功能;(4)异常处理和中断处理,如处理运算中的溢出等错误情况以及处理外部设备的服务请求等。此外,CPU还具有存储管理、总线管理、电源管理等扩展功能
4、简述寄存器间接寻址方式的含义,说明其寻址过程。
答案:含义:操作数的地址在寄存器中,指令中给出寄存器号。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。
5、何谓虚拟存储器?其主要好处是什么?
答案:虚拟存储器:为了扩大容量,把辅存当作主存使用,所需要的程序和数据由辅助的软件和硬件自动地调入主存,对用户来说,好像机器有一个容量很大的内存,这个扩大了的存储空间称为虚拟存储器。虚拟存储器的主要好处是虚拟扩大主存容量,减轻用户对程序进行分块的烦恼,提高软件开发效率。
6、微程序控制器的设计步骤是什么?
答案:①根据每条指令功能,确定每条指令的执行步骤,画出微程序的流程图。②列出每条指令在每个操作步骤(机器周期)中所需的控制信号。③写出各控制信号以及各伪指令的控制字。④在微程序流程图中安排每条微指令存储地址。⑤设计每条指令的格式,写出每条微指令的代码。⑥设计形成多路分支微地址的形成方法。
7、总线接口的基本功能是什么?
答案:控制、数据缓存、状态设置、数据转换、整理、程序中断。
8、当读取并执行一条指令时,控制器的主要功能是什么?
答案:①从主存取指令,并计算下一条指令在主存中的地址;②对指令进行译码,产生相应的操作控制信号;③控制指令执行的步骤和数据流动的方向。
9、硬连线控制器设计步骤是什么?
答案:①根据每条指令功能,确定每条指令的执行步骤,画出指令执行的流程图。②列出每条指令在每个操作步骤(机器周期)中所需的控制信号。③写出每个控制信号的逻辑表达式。④画出控制器的逻辑框图。
10、为什么要设置总线判优控制?常见的集中式总线控制有几种?各有何特点?哪种方式响应时间最快?哪种方式对电路故障最敏感?
答案:①总线判优控制解决多个部件同时申请总线时的使用权分配问题;②常见的集中式总线控制有三种:链式查询、计数器定时查询、独立请求;③特点:链式查询方式连线简单,易于扩充,对电路故障最敏感;计数器定时查询方式优先级设置较灵活,对故障不敏感,连线及控制过程较复杂;独立请求方式速度最快,但硬件器件用量大,连线多,成本较高。
11、以DMA方式实现传送,大致可分为哪几个阶段?
答案:①DMA传送前的预置阶段(DMA初始化)②数据传送阶段(DMA传送)③传送后的结束处理
12、假设寄存器R中的数值为2000,主存地址为2000和3000的地址单元中存放的内容分别为3000和4000,若按以下寻址方式,访问到的操作数各是多少?①寄存器寻址R;②寄存器间接寻址(R);③存储器间接寻址(2000)。
答案:①寄存器寻址R,操作数是2000;②寄存器间接寻址(R),操作数是3000;③存储器间接寻址(2000),操作数是4000
13、简述寄存器间接寻址方式的含义,说明其寻址过程。
答案:含义:操作数的地址在寄存器中,指令中给出寄存器号。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。
14、Cache的替换策略是什么?
答案:随机法是用一个随机数产生器产生一个随机的替换块号;先进先出法是替换最早调入的存储单元;近期最少使用法替换近期最少使用的存储。
15、微地址的形成方法有哪些?
答案:计数器方式、断定方式和结合方式。计数器方式,又称增量方式。用微程序计数器μPC来产生指令的微地址,将微程序中的各条微指令按顺序安排在控制存储器中,后继地址由现行微地址加上一个增量形成。断定方式,根据机器状态决定下一条微指令的地址,下一条微指令的地址包含在当前微指令的代码中。结合方式,是将计数器方式和断定方式相结合。
16、简述cache常用的地址映射方法。
答案:全相联映射、组相联映射、直接映射。
17、什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件?
答案:①计算机系统:由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。②计算机硬件:指计算机中的电子线路和物理装置。③计算机软件:计算机运行所需的程序及相关资料。
18、8位无符号整数和8位定点原码整数的表示范围分别是多少?
答案:①8位无符号整数的范围:0-255.②8位定点原码整数的范围:-127-127.
19、在浮点数中,阶码的正负和尾数的正负各代表什么含意?对实际数值的正负与大小有何影响?
答案:①阶码为正,表示将尾数扩大。②阶码为负,表示将尾数缩小。③尾数的正负代表浮点数的正负。
20、静态存储器依靠什么存储信息?动态存储器又依靠什么原理存储信息?试比较它们的优缺点。
答案:①静态存储器以双稳态触发器为存储信息的物理单元,依靠内部交叉反馈保存信息。速度较快,不需动态刷新,但集成度稍低,功耗大。②动态存储器依靠电容上暂存电荷来存储信息,电容上有电荷为1,无电荷为0.集成度高,功耗小,速度悄慢,需定时刷新。
21、一条指令要包含哪些信息?
答案:一条机器指令要包含以下信息:①操作的类型②操作数的存储位置(操作数的地址)③操作结果的存储位置④下一条指令的地址
22、存储器芯片中采用地址复用技术有什么优点
答案:要增加一存储器芯片的容量时,其所需的地址线也要随之增加,如果采用地址复用技术,将把地址分批送入芯片。这样可以保证不增加芯片的地址引脚,从而保证芯片的外部封装不变。
23、在“Cache-主存-辅存”三级存储体系中,“Cache-主存”结构与“主存-辅存”结构的引入各为了解决什么问题?
答案:①“Cache-主存”结构的引入是为了解决主存与CPU速度不匹配的问题。②“主存-辅存”结构的引入是为了解决主存储器容量不足的问题。
24、在CPU中,哪些寄存器属于控制用的指令部件?它们各起什么作用?
答案:①程序计数器PC,提供取指地址,从而控制程序执行顺序。②指令寄存器IR,存放现行指令,作为产生各种微操作命令的基本逻辑依据。③状态寄存器SR,记录程序运行结果的某些特征标志,或用来设置程序运行方式与优先级。参与形成某些微操作命令。
25、微程序控制器如何产生微指令?微指令、微程序与机器指令之间的对应关系如何?
答案:①微程序控制器是从控制存储器中读取微指令,从而产生微指令。②一条微指令包含的微指令控制实现一步(一个时钟周期)操作,若干条微指令组成的一段微程序解释执行一条机器指令,整个微程序实现指令系统功能。
26、常用的数据寻址方式有哪些?
答案:隐含寻址、立即数寻址、寄存器寻址、直接寻址、寄存器间接寻址、存储器间接寻址、相对寻址、变址和基址寻址
27、何谓同步传送方式?何谓异步传送方式?
答案:①同步方式:数据传送由一个统一的时序信号同步定时(或:从同一个公共的时钟信号中获得定时信号)。有固定的时钟周期、总线周期划分。②异步方式:数据传送用应答方式实现,没有时钟周期划分;总线周期根据实际需要而定,需长则长、能短则短。
28、计算机系统中异步控制方式的三个主要特点是什么?
答案:系统中没有统一的时钟,各部件有自己的时钟信号,各个微操作的进行是采用应答方式工作。
29、请说明常见的中断处理程序入口产生方法。
答案:现在普遍采用向量中断方式:将各中断处理程序入口地址组织在中断向量表中,存在主存中的一段特定区域;获得批准的中断源向CPU送入一个编码(如中断类型码),CPU将它变换为一个向量地址;据此访问中断向量表,从中读取处理程序入口地址。
30、串行总线和并行总线有何区别?各适用于什么场合?
答案:串行总线的数据传输是在一条线路上按位进行。线路成本低,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、系统之间的数据传送。并行总线需要多条传输线,所有的数据位同时进行传输。线路成本高,传送速度快。适用场合:短距离的高速数据传输。
二、应用题
1、某计算机字长为8位,X=-0.01011,要求用补码算术移位方法求得下列机器数:
(1)[0.5x]补
(2)[2x]补
(3)[0.25x]补
答案:[X]补=1.1010100 [X]补算术右移1位得:[1/2]补=1.1101010 [X]补算术左移1位得:[2X]补=1.0101000 [1/2X]补算术右移1位得:[1/4X]补=1.1110101
2、已知[x]原=10110101,求真值x及其x的补码和反码。
答案:(1)真值=-0110101 (2)[X]补=11001011 (3)[X]反=11001010
3、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。
答案:PC→MAR PC+1→PC DBUS→MDR,MDR→IR R1→Y R2+Y→Z Z→R3
4、单总线的CPU数据通路结构为背景,试拟出CPU读取和执行存储指令STORER1,(A)的流程。指令中R1表示源寻址为寄存器寻址,(A)表示目的录址为存储器间接寻址。
答案:PC+1→PC DBUS→MDR,MDR→IR A(IR 地址段)→MAR DBUS→MDR,MDR→MAR R1→MDR
5、以单总线的CPU数据通路结构为背景,试拟出加法指令ADDR1,B(R2)的读取和执行流程。其中R1表示目的寻址为寄存器寻址;B(R2)表示源寻址为变址寻址,B是偏移量,R2是变址寄存器。
答案:PC→MAR PC+1→PC DBUS→MDR,MDR→IR B(IR地址段)→Y R2+Y→Z Z→MAR DBUS→MDR,MDR→Y R1+Y→Z Z→R1
6、请用补码一位乘中的Booth算法计算x·y=?x=0101,y=-0101,列出计算过程。
答案:答案: x=0101,x 补=0101, -x 补=1011,y=-0101,y 补=1011 循环 步骤 乘积(R0 R1 P) 0 初始值 0000 10110 减0101 1011101101 右移1 位 110111011 无操作 1101110112 右移1 位 111011101 加01010011111013 右移1 位 000111110 减0101 1100111104 右移1 位 111001111 所以结果为[x·y]补=11101111,真值为-00011001,十进制值为-25。
7、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。
答案:x 原=00011,y 原=10101,|x|=0011, |y|=0101 结果的符号位1 0=1 循环 步骤 乘积(R0 R1) 0 初始值 00000101 加0011 00110101 1 右移1 位 0001 1010 加0 00011010 2 右移1 位 0000 1101 加0011 00111101 3 右移1 位 00011110 加0 00011110 4 右移1 位 00001111 所以结果为-00001111十进制值为-15
8、用原码加减交替一位除法进行7÷2运算。要求写出每一步运算过程及运算结果。
答案:7 的原码0111,3 的原码0011,结果符号是0 0=0 原码加减交替除法求x/y 的分步运算过程。 循环 步骤 余数(R0 R1) 初始值 000001110 左移,商000001110 减0011 110111101 加0011,商000001110(0) 左移1 位 00011100 2 减0011 11101100 加0011,商000011100(0) 左移1 位 00111000 减00110000 1000 3 商100001000(1) 左移1 位 0001 0001 减001111100001 加0011,商0 00010001(0) 左移1 位 001000104 R0 右移1 位 0001 0010所以,商是0010,即2;余数是0001,即1。
9、以单总线的CPU数据通路结构为背景,试拟出CPU读取并执行取数指令LOADR0,(A)的流程。指令中R0表示目的寻址为寄存器寻址,(A)表示源寻址为存储器间接寻址。
答案:PC→MAR PC+1→PC DBUS→MDR,MDR→IR A(IR 地址段)→MAR DBUS→MDR,MDR→MAR DBUS→MDR MDR→R0
10、以单总线的CPU数据通路结构为背景,试拟出转移指令JMP#A的读取和执行流程。
答案:PC→MAR PC+1→PC DBUS→MDR,MDR→IR IR(地址段)→PC
三、 设计题
1、用2K×4/片的存储芯片构成一个8KB的存储器,地址线A15~A0(低),双向数据线D7~D0,CE片选信号,WE控制信号。设计相应的存储器,写出需要选用的芯片个数,写出片内地址线的选择,片选地址线的选择,写出选用的译码器及片选信号选择的译码器的输入端。(其中片选信号选择的译码器的输入端的表示如下例芯片0的片选信号为译码器的Y0输出端,写为CE0=Y0)
答案:8|片选|A12|A11|片内|A10|A0|2-4|译码器|Y0|Y1|Y2|Y3 答案解析:暂无
2、用16K×8位的存储器芯片构成64K×8位的存储器。设计相应的存储器,写出需要选用的芯片个数,写出片内地址线的选择,片选地址线的选择,写出选用的译码器及片选信号选择的译码器的输入端。(其中片选信号选择的译码器的输入端的表示如下例芯片0的片选信号为译码器的Y0输出端,写为CE0=Y0)
答案:4片|16位|片内|14|A15|A14|片选|2-4|译码器|Y0|Y1|Y2|Y3 答案解析:暂无
3、用 1K × 4 片的存储芯片构成一个 4K × 8 的存储器,地址线 A15——A0(低),双向数据线 D7——D0 WE 控制读写, CE 为片选输入端。设计相应的存储器,写出需要选用的芯片个数,芯片的分组,写出片内地址线的选择,片选地址线的选择,写出选用的译码器及片选信号选择的译码器的输入端。(其中片选信号选择的译码器的输入端的表示如下例芯片0的片选信号为译码器的Y0输出端,写为CE0=Y0)
答案:8|4|片内|10|片选|Al0|All|2-4|译码器|Y0|Y1|Y2|Y3 答案解析:暂无
4、某8位微型机地址码为18位,若使用4K×4位的RAM芯片组成模块板结构的存储器,试问:(1)该机所允许的最大主存空间是多少?(2)若每个模块板为32K×8位,共需几个模块板?(3)每个模块板内共有几片RAM芯片?(4)共有多少片RAM?(5)CPU如何选择各模块板?
答案:256|8|16|128|最高|3位|模板|次高|片内地址|12位 答案解析:暂无
5、一个容量为16K×32位的存储器,其地址线和数据线的总和是多少?当选用下列不同规格的存储芯片时,各需要多少片? 1K×4位,8K×8位,16K×8位,16K×16位
答案:14|32|46|128|16|8|4|2
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