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计算机组成原理复习题一、选择题(20分)1.存储单元是指(B)。A.存放1个二进制信息位的存储元B.存放1个机器字的所有存储元集合C.存放1个字节的所有存储元集合D.存放2个字节的所有存储元集合2.用于对某个寄存器中操作数的寻址方式为(C)。A.直接B.间接C.寄存器直接D.寄存器间接3.程序控制类的指令功能是(D)。A.进行算术运算和逻辑运算B.进行主存与CPU之间的数据传送C.进行CPU和I/O设备之间的数据传送D.改变程序执行的顺序4.指令周期是指(C)。A.CPU从主存取出一条指令的时间B.CPU执行一条指令的时间C.CPU从主存取出一条指令加上执行一条指令的时间D.时钟周期时间5.CPU相应中断请求的时机是在(A)。A.一条指令执行结束B.一次I/O操作结束C.机器内部发生故障D.一次DMA操作结束6.中断向量地址是(B)。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D.例行程序入口地址7.冯·诺依曼机工作的基本方式的特点是(B)。A.多指令流单数据流B.按地址访问并顺序执行指令C.堆栈操作D.存贮器按内容选择地址8.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9.主存贮器和CPU之间增加cache的目的是(A)。A.解决CPU和主存之间的速度匹配问题B.扩大主存贮器容量C.扩大CPU中通用寄存器的数量D.既扩大主存贮器容量，又扩大CPU中通用寄存器的数量10.运算器的核心功能部件是(B)。A.数据总线B.ALUC.状态条件寄存器D.通用寄存器11.微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是(B)。A.每一条机器指令由一条+微指令来执行B.每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行C.一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行D.一条微指令由若干条机器指令组成12.以下有关运算器的描述，(C)是正确的。A.只做加法运算B.只做算术运算C.算术运算与逻辑运算D.只做逻辑运算13.EEPROM是指(D)。A.读写存储器B.只读存储器C.闪速存储器D.电擦除可编程只读存储器14.当前的CPU由(B)组成。A.控制器B.控制器、运算器、cacheC.运算器、主存D.控制器、ALU、主存15.在集中式总线仲裁中，(A)方式响应时间最快。A.独立请求B.计数器定时查询C.菊花链16.从信息流的传输速度来看，(A)系统工作效率最低。A.单总线B.双总线C.三总线D.多总线17.下列数中最小的数是(C)。A.(101001)2B.(52)8C.(101001)BCDD.(233)1618.流水线中造成控制相关的原因是执行(A)指令而引起。A.条件转移B.访内C.算逻D.无条件转移19.下面陈述中，不属于外围设备三个基本组成部分的是(D)。A.存储介质B.驱动装置C.控制电路D.计数器20.某DRAM芯片，其存储容量为512k×8位，该芯片的地址线和数据线的数目是(D)。A.8，512B.512，8C.18，8D.19，8二、填空题(20分)1.直接使用西文标准键盘输入汉字，进行处理，并显示打印汉字，必须解决汉字的（输入编码），（汉字内码）和（子模码）三种不同用途的编码。注：也可是数字编码、拼音码、字形编码2.一条机器指令通常由（操作码）和（地址码）组成。注：也可是操作码、操作数3.CPU具有四方面的基本功能，即（指令控制），(操作控制)，（时间控制）和（数据加工）。4.根据设计方法不同，控制器可分为（组合逻辑控制器/硬布线控制器）和（微程序控制器）。5.微命令编码通常有三种方法即（直接表示法），（编码表示法）和（混合表示法）。6.保存当前正在执行的指令的寄存器是（指令寄存器/IR），保存当前正在执行的指令地址的寄存器是（数据地址寄存器/AR），保存下一条指令的地址的寄存器是（程序寄存器/PC）。7.一个单处理器系统中的总线，大致分为三类（内部总线），（系统总线），和（I/O总线）。三、计算题(20分)1.写出下列各数的原码、反码、补码、移码(1)(+7110)(2)(-9610)解:[+71]原=01000111[+71]反=01000111[+71]补=01000111[+71]移=11000111[-96]原=11100000[-96]反=10011111[-96]补=10100000[-96]移=001000002.将十进制数17.625表示成IEEE754标准的32位浮点规格化数(写出转换过程)解:分别将整数部分和小数部分转换成二进制：17.625=10001.101移动小数点使其处在第1、2位之间：10001.101=1.0001101×2^4e=4于是得到：S=0E=4+127=131=10000011M=0011001最后得到32位浮点数的二进制存储格式为：[0][10000011][00110010000000]0000000003.已知x=(9510)，y=－(4210)；(1)求补】【x+补】【y(2)求补】【x－补】【y(3)判断是否有溢出(4)求(1)的x+y解:[+95]原=01011111[+95]反=01011111[+95]补=01011111[-42]原=10101010[-42]反=11010101[-42]补=11010110（1）【x】补+【y】补=00110101（2）【x】补—【y】补=10001001（3）（1）次高位进位1；最高位进位1；1○+1=0；故（1）没有溢出（2）次高位进位1；最高位进位0；1○+0=0；故（2）有溢出，为正溢（4）x+y=53[53]原=00110101[x+y]补=[53]补=00110101四、分析题1.下图所示为计算机系统的层次结构图。请在每一级框内填入适当的专用术语。解：5级、高级语言级；4级、汇编语言级；3级、操作系统级；2级、一般机器级；1级、微程序设计级（或逻辑电路级）。2.指令流水线有取指令（IF）、译码（ID）、执行（EX）、访存（MEM）和写回寄存器堆（WB）五个过程段，共有12条指令连续输入此流水线。(1)画出流水线的时空图，假设时钟周期100ns。(2)求流水线的实际吞吐率。解：（1）100ns（2）500ns+11×100ns=1600×10^-9s五、应用题(15分)1.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：(1)命中率；(2)平均访问时间；(3)效率r=(tm÷tc)解：（1）h=Nc/(Nc+Nm)=2420÷（2420+80）=0.968（2）ta=htc+（1—h）tm=0.968×40ns+（1—0.968）×240ns=46.4ns（3）e=tc÷ta=1/[r+(1—r)h]=86.2％543212.某计算机系统地址线0A~15A，数据线0D~7D，欲组成一个64K×8的存储器，当分别采用32K×1，16K×4，8K×8芯片时，请计算：(1)需要的芯片总数(2)用于访问片内的地址线条数(3)用于选择芯片的地址解：（1）（64K×8）÷（32K×1）=16（片）（64K×8）÷（16K×4）=8（片）（64K×8）÷（8K×8）=8（片）（2)○132KB=2^5×2^10B=2^15B15条○216KB=2^4×2^10B=2^14B14条○38KB=2^3×2^10B=2^13B13条（3）○1（64K×8）÷（32K×1）2^1=21条字、位都扩展○2（64K×8）÷（16K×4）2^2=42条字、位都扩展○3（64K×8）÷（8K×8）2^3=83条不用位扩展六、简答题(14分)1.什么是中断？什么是单极中断？什么是多级中断？2.简述微程序控制的基本思想，微程序控制器由哪几部分组成？3.什么是寻址方式？指令的寻址有哪两种方式？解：1、中断：外围设备用来“主动”通知CPU，准备送出输入数据或接收输出数据的一种方法。单级中断：所有的中断源都属于同一级，所有中断源触发器挑成一行，其优先次序是离CPU近的优先权高。多级中断：指计算机系统中有相当多的中断源，根据各中断事件的轻重缓急程度不同而分成若干级别，每一中断级分配给一个优先权。2、微程序控制的基本思想，就是仿照通常的解题程序的方法，把操作控制信号编成所谓的“微指令”，存放到一个只读存储器里。当机器运行时，一条又一条地读出这些微指令，从而产生合机所需要的各种操作控制信号，使相应部件执行所规定的操作。微程序控制器由控制部件和执行部件组成。3、寻址方式：计算机内存中采用地址指定方式，形成操作数或指令地址的方式。指令的寻址有（1）顺序寻址方式（2）跳跃寻址方式