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《计算机组成原理》综合作业题与点评《计算机组成原理与汇编语言程序》教学课程组一、单选题1、关于冯·诺依曼体系结构计算机描述错误的是（B）。A、指令和数据是不加区别地混合存储在同一存储器中B、将编好的程序和数据事先存入控制存储器（CM）中，用“存储程序”工作方式C、计算机硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成D、由于指令和数据存放在同一存储器中，因此冯·诺依曼结构中不能同时取指令和取操作数。（点评：控制存储器中存放的是微指令，而用户编写的程序运行时存放于存储器中）2、关于总线的“异步通信”控制方式的描述正确的是（A）。A、没有公用的时钟，采用“应答”方式B、通信过程由统一的时序信号来控制C、是一种“并行通信”方式D、是一种“串行通行”方式(点评：并行和串行指数据传输的格式，它们既可以采用同步也可采用异步方式传输。)3、在计算机系统的多层结构中，介于微程序机器级（M1）操作系统机器级（M3）之间的是（B）。A、汇编语言级B、机器指令语言级C、操作系统级D、虚拟机器级4、在计算机的所有指令的运行中，都存在的一个公共机器周期是（A）。A、取指周期B、取数周期C、中断周期D、DMA周期（点评：指令的解释过程（即运行过程）由取指、分析和执行周期构成，在分析周期还涉及取源操作数和取目的操作数的过程，取指是所有指令运行时必经的第一步。）5、以下哪个计算机性能指标是用来表征“参与运算的数据的基本位数”（D）。A、运算速度B、主存容量C、数据通路宽度D、机器字长(点评：存储字长、数据通路的宽度不一定等于机器的字长。存储字长反映的是在一个访存周期能读出的数据位数，取决于存储器采用的设计技术，如单体多字、多体多字等并行分体技术；数据通路的宽度是在总线周期内一次所能传输的最大数据的位数，取决与数据总线的数量；机器的字长指CPU内一次参与运算的数据位数，字长越长，运算的效率和精度越高。)6、在IEEE754浮点数表示中，其尾数部分采用哪种编码表示（B）。A、移码B、原码C、反码D、补码（点评：在浮点数的表示中，阶码和尾数常用补码表示，但在IEEE格式的浮点数表示中，阶码用移码表示，尾数用原码表示。）7、10位长度的原码（其最高位为符号位）表示X，能表示的定点小数的数值范围是（B）A、-1≤X≤1-2-9B、-(1-2-9)≤X≤1-2-9C、-(1-2-10)≤X≤1-2-10D-1≤X≤1-2-10（点评：定点小数采用纯小数的形式，即小数点左边就是符号位，右边为数据。原码和反码的表数范围一致；但补码表示的负数多了一个数-1，其补码为1.000…0）8、采用Cache存储体的目的是（A）。A、解决CPU和主存之间的速度匹配问题B、扩大CPU中通用寄存器的数量C、扩大主存贮器容量D、降低存储器的价格(点评：为了提高存储器的频宽（即传输速率），可采用“并行分体”技术，但由于程序中转移指令和数据相关性的存在，存储器的频宽并非绝对地与采用的并行分体数量成正比，鉴此，应在存储体系的设计上来寻求突破，推出了“虚拟存储体系”和“Cache存储体系”。“虚拟存储体系”解决主存容量不足的问题，“Cache存储体系”基于主存的速度与CPU的速度不匹配而提出。)9、在下列移码表示的机数中，其真值最大的是（A）。A、11101101B、10111111C、00111111D、01111111（点评：提出移码的目的是为了便于比较数据的大小，移码类似于无符号数，直接比较大小。n+1位移码，当偏置值为2n时，同一数值的补码和移码只是符号位不同，但是，偏置值也可以人为给定，如IEEE754中阶码中移码的偏值值是127而不是27=128。）10、在定点二进制运算器中，减法运算一般通过(D)来实现。A、原码运算的二进制减法器B、补码运算的二进制减法器C、原码运算的十进制加法器D、补码运算的二进制加法器(点评：采用加法取代减法，可以节省比较大小的逻辑电路，采用补码运算能将减法变成加法)11、某计算机字长32位，其存储容量为8MB，若按双字编址，它的寻址范围是（C）。A、0~256K-1B、0~512K-1C、0~1M-1D、0~2M-1（点评：前面提到，存储字长不一定等于机器字长，这里的存储字长为64位（可理解为一个存储单元里存放64b），因此，该存储单元数=(8M×8)/64=1M=220，即总共有1M个单元，存储器编址总是从0开始编，这里的M不是MB而是220，所需的地址线为20条。）12、设浮点数的尾数用双符号位（变形补码）表示，以下哪个不是规格化的（D）。A、10.101101B、01.001101C、11.010101D、00.011101（点评：尾数规格化的目的是为了扩大表数范围和规范运算结果。要求尾数数值部分的最高位与符号位不同。显然D不符合要求。A和B中的两个符号位不一样，在定点数的运算中表示溢出（P98）,但是在浮点数的运算中，并不表示溢出，将这两个数据右移一次（即右规）可以得到规范的尾数，右规只能做一次。）13、（75）10的“2421码”表示为（B）。A、(01110101)2421B、(11011011)2421C、(11010101)2421D、(01001011)2（点评：BCD码不就是8421码，还有2421、余3码和Gray码。2421码是一种有权码，但是有两个值为2的权，规定：大于等于5的数编码时，先将使用最高位的权2，剩余的位再编码。）14、以下数据中含有1位偶校验位，哪个数据在传输过程中发生了错误（C）。A、10111011B、01100101C、11011001D、10101001（点评：含有校验位的数据称之为“校验码”，偶校验码中，1的个数为偶数，奇校验码中，1的个数为奇数。）15、单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个常需采用（C）。A、堆栈寻址方式B、立即寻址方式C、隐含寻址方式D、间接寻址方式(点评：零地址指令中，操作数常采用堆栈寻址方式获得。)16、某SRAM芯片，其容量为1024×16b，该芯片的数据线与地址线数之和是（A）。A、26B、10C、18D、16（点评：存储容量的格式，前面指单元数，后面指每个单元存放的数据位，存储单元由地址线编码指明，数据位数由数据线决定，=10+16）。17、以下哪个有关计算机组成原理概念的描述是不正确的（D）A、中断的“处理次序”可以通过屏蔽寄存器的屏蔽字来改变B、中断的响应必须发生在一条指令执行完毕后，不能发生在指令执行过程中C、汉字的机内码在机器中的表示是惟一的D、水平型的微指令不具有并行性，每条微指令只能完成一个基本的操作(见P203)（点评：中断的响应次序是由硬件设计定好了的，不可改变，而其处理次序可以通过中断屏蔽寄存器设置来改变，也就是说，中断的处理次序不一定与其相应次序相同，先响应的中断服务例程不一定最先执行完毕。只有在一条指令执行完毕后，CPU才能响应中断，而DMA的请求和响应可以发生在某条指令执行的每个阶段结束之后，DMA的级别要高于中断请求。将汉字的国标码做一定的处理后，变成机内码，其表示是惟一的，采用机内码的目的是便于与ASCII码的区分。微指令有垂直型和水平型之分，水平型的支持并行微命令操作。）18、以下哪个操作不是“中断隐指令”的主要操作（）。A、保存断点B、关中断C、引出服务程序D、保护通用寄存器的内容（点评：P314，在CPU响应中断后，要做一些前期工作，但保护通用寄存器的内容不是它的工作，因为它不知道那些寄存器被使用。）19、控制器的组成中不包括（）。A、指令部件B、时序部件C、微操作信号发生器D、ALU（点评：ALU是算术逻辑运算单元，和控制器等构成计算机的五大组件之一）20、在“计数器定时查询”总线仲裁方式中，16个部件共需要（B）条控制线。A、3B、6C、16D、33（点评：=2+log216=6，要掌握P339~341各种仲裁方式控制线的基本要求，）21、动态RAM的刷新中，哪种刷新CPU访存的“死区”最长（A）A、集中刷新B、分散刷新C、异步刷新D、都一样长(点评：P149~150，动态存储器因没有采用稳态电路，其电容的电荷会漏电，所以需要定期充电也就是刷新，刷新就是重写的过程，所以刷新周期=读写周期。)22、以下哪个周期最短（C）。A、指令周期B、机器周期C、时钟周期D、节拍周期(点评：p196，最基本的时序是机器的时钟周期，若干个时钟周期划分成一个节拍，一个机器周期由多个节拍构成，指令执行时划分成多个机器周期：如取指周期、取数周期、运算周期、存数周期等。)23、4个中断源的响应次序是1-2-3-4，如要使处理次序为3-2-1-4，设0表示屏蔽，1为允许，则中断2的屏蔽字为（B）。A、0110B、0010C、0100D、1011(点评：前面提到中断的处理次序可与响应次序不一致，屏蔽字的设置规则是，从左到右对应各中断源，最高位响应优先级最高，依次递减，屏蔽位的设置：不能被同级处理次序的中断打断，不能被低级处理次序的中断打断。)24、在“多级先行进位方式”的加法器中，为了减小进位的延迟，常采用（C）。A、组内并行进位、组间串行进位B、组内串行进位、组间并行进位C、组内并行进位、组间并行进位D、行波进位（进位从低到高依次传递）25、以下那种只读存储器是紫外先擦除的存储器（C）。A、MROMB、PROMC、UVEPROMD、EEPROM(点评：P154~155，了解各种ROM的名称和特点)26、在微程序控制中，一条指令对应的是（C）A、微操作B、微命令C、微程序D、微地址27、在组合逻辑控制器中，微操作信号的形成主要与（B）信号有关。A、指令的操作码和地址码B、指令译码信号和时序信号(点评：P194)C、操作码和寻址方式D、MDR和MAR寄存器中的内容28、以下哪个有关计算机组成原理概念的描述是不正确的（D）A、中断的“处理次序”可以通过屏蔽寄存器的屏蔽字来改变B、中断的响应必须发生在一条指令执行完毕后，不能发生在指令执行过程中C、汉字的机内码在机器中的表示是惟一的D、水平型的微指令不具有并行性，每条微指令只能完成一个基本的操作E、用“线选法”进行存储器片选译码，其地址空间的重叠度大，编程不灵活。F、指令长度不一定与机器字长相等,规整型指令的操作码长度一致，对非规整型指令进行扩展时，短操作码不能是长操作码的前缀。G、与直接寻址方式相比，间接寻址方式能扩大寻址范围。H、浮点数尾数规格化的目的是为了增加有效数字的位数，提高运算精度，左规可以做多次而右规只能做一次。(点评：要求掌握本课程中有关基本的观点，灵活应用。)29、在Cache地址映像规则中，以下哪个冲突最低（）。A、全相联映像B、直接映像C、组相联映像D、都一样（点评：P177，本课程没详细讲授，但在《操作系统》中已学习过，要求将本课程的知识点联系起来。）二、填空题1、某浮点数字长12位，其中阶符1位，阶码数值3位，数符1位，尾数数值部分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（（1-2-7）×223-1），绝对值最大的负数为（-1××223-1）。掌握P27表2-2各种情况！2、已知X=-0.1101，[14X]补=(11100)，[-X]补=(01101)。分析：X补=10011，[14X]补是将X补右移两位得11100（补码右移带着符号位移，要求掌握带符号数的移位操作，P100），[-X]补是对X补的“变补”：连同符号位一起取反，末尾加1，结果为01101，P95。注意变补与求补的区别！掌握原码、补码的移位的区别！3、某机器的指令采用“规整型”编码，指令系统共有270条指令，操作码字段需要的位数为（log2270≈9）位。4、CPU芯片的主振频率为4MHz，若已知每个机器周期平均包含4个时钟周期，该机器的平均指令执行速度为0.4MIPS，则平均指令周期=（2.5）μs，机器周期=（1）μs。分析：每条指令的执行时间=1/(0.4×106)=2.5×10-6S，时钟周期=1/(4×106)=0.25×10-6s5、机器