计算机组成原理(答题答案不准版)

1、1、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这条指令的时间D、 时钟周期时间2、 以下四种类型指令中，执行时间最长的是（ D ）A、 RR型 B、RS型 C、SS型 D、程序控制指令3、 某DRAM芯片，其存储容量为512k*8位，该芯片的地址线和数据线数目为（ D ）A、8,512 B、512,8 C、18,8 D、19,84、 某DRAM芯片，其存储容量为64k*16位，该芯片的地址线和数据线数目为（ D ）A 64,16 B 16,64 C 64,8 D 16,165、描述PCI总线中基本概念不正确的句

2、子是（ C ）A HOST总线不仅连接主存，还可以连接多个CPUB PCI总线体系中有三种桥，它们都是PCI设备C 以桥连接实现的PCI总线结构不允许多条总线并行工作D 桥的作用可使所有的存取都按CPU的需要出现在总线上6、 若X补=，则X的十进制数真值是（ B ）A.71 B.-45 C.65 D.-637、 存贮单元是指（ B ）A. 存放一个二进制信息的存贮元 B. 存放一个机器字的所有存贮元集合C. 存放一个字节的所有存贮元集合D. 存放两个字节的所有存贮元集合8、 以下叙述中正确描述的句子是（ A ）A. 同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相容性微操作B. 同一个CPU周期中

3、，不可以并行执行的微操作叫相容性微操作C. 同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相斥性微操作9、 寄存器间接寻址方式中，操作数处在（ B ）A. 通用寄存器 B.主存单元 C.程序计数器 D.堆栈10、 如果浮点数尾数用补码表示，则判断下列哪一项的运算结果是规格化数（ C ）A.1.11000 B.0.01110 C.1.00010 D.0.0101011、 CRT的分辨率为1024*1024像素，像素颜色数为256，则刷新存储器的容量是（ B ）A.512KB B.1MB C.256KB D.2MB12、 计算机的外围设备是指（ D ）A. 输入/输出设备 B.外存储器C.远程通信设备

4、 D.除了CPU 和内存以外的其它设备13、 计算机系统中的存贮器系统是指（ D ）A. RAM存贮器 B.ROM存贮器C.主存贮器 D.cache、主存贮器和外存贮器14、 下列数中最大的数是（ A ）A. （）2 B.（227）8 C.（98）16 D.（152）1015、 为确定下一条微指令的地址，通常采用断定方式，其基本思想是（ C ）A. 用程序计数器PC来产生后继微指令地址B. 用微程序计数器uPC来产生后继微指令地址C. 通过微指令顺序控制字段由设计者指定或由设计者指定的判别字段控制后继微指令地址D. 通过指令中指定一个专门字段来控制产生后继微指令地址16、 某计算机字长32位，

5、其存储容量为4MB，若按半字编址，它的寻址范围是（ B ）A.04MB B.02MB C.02M D.01MB17、 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.扩大主存贮器的容量C.扩大CPU中通用寄存器的数量 D.扩大外存的容量18、 采用串行接口进行7位ASCLL码传送，带有1位奇校验位，1位起始位和1位停止位，当字符传送速率为500字符/s时，波特率为（ A ）A.5000波特 B.9000波特 C.1000波特 D.4800波特19、 在集中式仲裁中，_B_方式响应时间最快，_A_方式对_C_最敏感A. 菊花链方式 B.独立请求方

6、式 C.电路故障 D.计数器定时查询方式20、 设变址寄存器为X，形式地址为D，（X）表示寄存器X的内容，这种寻址方式的有效地址为（ A ）A. EA=（X）+D B.EA=（X）+（D） C.EA=（X）+D） D.EA=（X）+（D）21、 中断向量地址是（ B ）A. 子程序入口地址 B.中断服务例行程序入口地址C.中断服务例行程序入口地址的指示器 D.中断返回地址22、 对计算机的软、硬件资源进行管理的是（ A ）A. 操作系统 B.数据库管理系统C.语言处理系统 D.用户程序23、 以下有关RISC的描述中，正确的是（ A ）A. RISC的主要目标是减少指令数，提高指令执行效率B.

7、 为了实现兼容，新设计的RISC，是从原来CISC系统的指令系统中挑选一部分实现的C. 采用RISC技术后，计算机的体系结构又恢复到早期的比较简单的情况D. RISC设有乘、除法指令和浮点运算指令24、 _D_表示法主要用于表示浮点数中的阶码A. 原码 B.补码 C.反码 D.移码1、 计算机系统中的存储器分为_内存_和_外存_。在CPU执行程序时，必须将指令存放在_内存_中。2、 总线仲裁部件通过采用_集中式_策略或_分布式_策略，选择其中一个主设备作为总线的下一次主方，接管_总线_。3、 当代流行的标准总线追求与_结构_、_CPU_、_技术_无关的开发标准。4、 Cache是一种_高速缓冲

8、_存储器，是为了解决CPU和主存之间_速度_不匹配而采用的一项重要硬件技术，现发展为多级cache体系，指令cache_与_数据cache_分设体系。5、 计算机系统中，下列部件都能够存储信息：主存CPU内的通用寄存器cache磁带磁盘。按照CPU存取速度排列，由快到慢依次为_CPUcache主存磁盘磁带_，其中，内存包括_，属于外存的是_。6、 一般来讲，取值周期中从内存读出的信息流是_指令流_，一定送往_指令_寄存器；在执行周期中从内存读出的信息流是_数据流_。7、 一个完整的指令系统应包含_数据_类指令，_算术_类指令，_逻辑_类指令，程序控制类指令，I/O类指令，字符串类指令，系统控制

9、类指令。8、 PCI是一个与处理器无关的_高速外围总线_，它采用_同步_时序协议和_集中_式仲裁策略。9、 根据操作数所在位置，操作数在寄存器中为_寄存器_寻址方式；操作数地址在寄存器，为_间接_寻址方式；操作数在指令中，为_立即_寻址方式。10、 计算机硬件包括_存储器_，_控制器_，_运算器_，适配器，输入/输出设备。11、 存储器的技术指标是_容量_，_存取时间_，_存取周期_和存储器带宽。12、 用16K*8位EPROM芯片组成128K*32位的只读存储器，则数据寄存器器_32_位，地址寄存器_17_位，共需EPROM芯片_32_个。13、 主存与cache的地址映射有全相联映射、直接

10、映射、组相联映射三种方式。1、指令和数据均存放在内存中，计算机如何从时间和空间上区分它们是指令还是数据取指周期中从内存读出的信息流是指令流而在执行器周期中从内存读出的信息流是数据流2、什么是指令周期？什么是机器周期？什么是时钟周期？三者之间的关系如何？答：指令周期：取出一条指令并且执行这条指令的时间；机器周期：又称cpu周期，cpu一次访问内存的时间，通常用内存中读取一个指令字的最短时间来规定CPU周期 时钟周期：处理操作的最基本单位。(CPU的主频)指令周期、机器周期和时钟周期之间的关系：指令周期通常用若干个机器周期表示，而机器周期时间又包含有若干个时钟周期。3、PCI总线中，三种桥的名称是

11、什么？桥的功能是什么？PCI总线上有HOST桥、PCI/LAGACY总线桥、PCI/PCI桥。桥在PCI总线体系结构中起着重要作用，它连接两条总线，使彼此间相互通信。桥是一个总线转换部件，可以把一条总线的地址空间映射到另一条总线的地址空间上，从而使系统中任意一个总线主设备都能看到同样的一份地址表。桥可以实现总线间的猝发式传送，可使所有的存取都按CPU的需要出现在总线上。由上可见，以桥连接实现的PCI总线结构具有很好的扩充性和兼容性，允许多条总线并行工作。4、在寄存器-寄存器型，寄存器-存储器型，和存储器-存储器型，三类指令中，哪类指令的执行时间最长？哪类指令的执行时间最短？依据是什么？ 答：存

12、储器-存储器型时间最长，寄存器-寄存器型时间最短，因为前者要两次访问内存，而后者不用访问内存！5、简述cache的基本原理。Cache的基本原理 1. CPU与Cache之间的数据交换是以字为单位而Cache与主存之间的数据交换是以块为单位。一个块由通常若干定长的字组成。2.因此Cache的基本原理是 当CPU要读取主存中一个字时总是将存放该字的内存地址同时发给Cache和主存。此时Cache控制逻辑立即依据地址判断该字当前是否已在 Cache中 若是将此字立即传送给CPUCPU无需再访问主存让主存访问失效 若非则用主存读周期把此字从主存读出送到CPU与此同时把含有这个字数据块从主存读出并装入

13、到Cache中Cache中较旧的内容块替换掉。这种替换控制由始终管理Cache使用情况的硬件逻辑电路来实现最常用的替换算法为LRU最近最少使用策略。6、通常，计算机中的基本逻辑运算是哪4种若某控制字有8位（D7-D0），现要使D6D4D2D0保持不变，其余各位清0，问如何实现答：与、或、非、异或，和相与7、已知某8位机的主存采用半导体存储器，地址码为18位，采用4K X 4位的SRAM芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用模块条形式，问：a,每个模块条为32K X 8位，共需几个模块条？（*8）/（32k*8）=8（个）b,每个模块条内有多少片RAM芯片？（/）*（8位/4位）=16 即（3

14、2K X 8）/4K X 4=16（片）c,主存共需多少RAM芯片？4*16=64（片）8、什么是刷新？刷新操作有哪两种方式，各有什么特点？刷新：对DRAM定期进行的全部重写过程； 集中式刷新、分布式刷新集中式刷新：DRAM的所有行在每一个刷新周期中都被刷新分布式刷新：每一行的刷新插入到正常的读、写周期之中 9、求十进制-113的原码表示，反码表示，补码表示（用8位二进制表示，并设最高位为符号位，真值为7位）原码：反码：补码：1、执行一段程序时，cache完成存取的次数为3800次，主存完成存取次数为200次，已知cache存取周期为50ns，主存为250ns，求主存系统的效率和平均访问时间。

15、 h=平均访问时间60ns 效率83.3%指令格式如下所示，OP为操作码字段，试分析指令格式特点。31 26 25 22 21 18 17 16 15 0OP源寄存器变址寄存器偏移量（1）双字长二地址指令（2）操作字段op为6位，可以指定64钟操作（指令）（3）一个操作数在源寄存器（共4个），另一个操作数在存储器中（由变址寄存器和位移量决定），所以是RS型指令2、某计算机字长32位，有16个通用寄存器，主存容量为1M字，采用单字长二地址指令，共有64条指令，试采用四种指令方式（寄存器，直接，变址，相对）设计指令格式。3、用32K X 16位EEPROM芯片组成128K X 16位的只读存储器。

16、问：（1） 数据寄存器和地址寄存器各多少位？共需多少个EEPROM芯片？数据寄存器16位，地址寄存器17位 共需要4个（2）画出此存储器组成框图。4、参见课本P140的数据通路，画出指令“STA，R1（R2）”的指令周期流程图，其含义是将寄存器R1的内容传送至（R2）地址的单元中，标出各微操作信号序列。5、存储器容量为128M，字长为64位，模块数m=8，分别用顺序方式和交叉方式进行组织。存储周期T=200ns，数据总线宽度为64位，总线周期为t=50ns，问顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少？顺序存储器和交叉存储器连续读出m=8个字的信息总量是：64*8=512位顺序存储器和交叉存储器连续

17、读出m=8个字的时间分别是：t1=mT=8*200ns=1600nst2=T+(m-1)t=200ns+7*50ns=550ns所以带宽分别为；W1=q/t1=512/(1600*10-9)=32*107(位/秒)W2=q/t2=512/(550*10-9)=93.1*107(位/秒)6、将十进制数-15/64表示成IEEE754标准的32位浮点规格化数。-15/64=-0.=-1.111*2-3 E=-3+127=124= S=1 M=1111 0000 0000 0000 0000 0000最后表示为：1 007、刷新存储器的重要性能指标是它的带宽，实际工作时，显示适配器的几个功能部件要采

18、用刷新存储器的带宽。假定总带宽60%用于刷新屏幕，保留40%带宽用于其他非刷新功能，若显示方式采用分辨率为1024 X 1024，颜色深度为3B，刷新速率为72HZ，计算刷新存储器总带宽是多少刷新所需带宽=分辨率x每个像素点颜色深度x刷新速率1024x1024x3x72=226MB/S刷存总带宽=226MB/Sx100/60=453MB/S8、指令流水线有取指（IF）、译码（ID）、执行（EX）和写回（WB）四个过程段，共有20条指令连续进入此流水线，要求：（1）、画出此流水线的时空图，假设时钟周期为20ns；空间SI1I2I15I16I17I18I19I20WBI1I2I15I16I17I18I19I20MEMI1I2I3I16I17I18I19I20EXI1I2I3I4I17I18I19I20IDI1I2I3I4I5I18I19I20IFI1I2I3I4I5I6I19I20123456192021222324时间T（2）、求流水线的实际吞吐量； n 20 H= = = 4.3*107条/秒 (k+n-1)*r (4+20-1)*20*10-9（3）求流水线的加速比。 Ts n*t*k 20*4S= = = = 3.48 Tp (k+n-1)*t 239、某磁盘存贮器转速为3000转/分