北京科技大学计算机组成原理考研真题答案附后

1、北京科技大学 869 计算机组成原理考研真题答案附后最新资料，word 格式，可编辑修改！目录说明：精选了 17 套名校计算机组成原理历年考研真题。1北京科技大学计算机组成原理历年考研真题试题编号： 8692014 年北京科技大学 869 计算机组成原理考研真题试题名称：计算机组成原理（共 9 页）适用专业：计算机科学与技术、软件工程、计算机技术（专业学位）、软件工程_（专业学位）_说明：所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。一、填空（满分 40 分，每题 2 分）1 存储程序原理是指_，它是_型计算机体系结构的核心思想。2 设浮点数长 16 位，高 8 位是阶码，含 1 位阶符，

2、低 8 位是尾数，含 1 位数符，阶码和尾数均用补码表示，基值（底）为 2，尾数为规格化、无隐藏位，机器数为 fc60h 的十进制真值是_，十进制真值 ll/128 的规格化浮点编码是_（16 进制助记形式）。3已知x =.x ，则-x =_。补 n 补4设机器数长 8 位，定点小数，最高位是符号位，_。23 35的原码是_， 的补码是 128 645若浮点数格式中阶码的底一定，且尾数采用规格化表示法，则浮点数的表示范围取决于_的位数，而精度取决于_的位数。6半导体随机读写存储器包括_和_， 前者的速度比后者快，但集成度不如后者高。7存储系统中，cpu 能直接访问_ 和_ ，但不能直接访问磁盘

3、和光盘。8 设主存储器容量为 64k?32 位，则 cpu 中用做主存接口的寄存器 mar 的位数是_， mbr 的位数是_。9 中断周期前的 cpu 工作周期是_，中断周期后的 cpu 工作周期是_。10 移码表示法主要用于表示_，以利于在加减运算的_操作中比较大小。11 某机指令字长 24 位，定长操作码，共能完成 129 种操作，采用单地址格式可直接寻 址的范围是_，采用二地址格式指令，可直接寻址范围是_。12 用 74181 和 74182 组成 64 位多重进位运算器，则需_片 74181 和_片 74182。13 寄存器间接寻址方式中，操作数存放在_，寄存器中存放的是_。14 cp

4、u 从_取出一条指令并执行这条指令的时间称为_。15 微程序中的微指令是指_。16 当前正在执行的指令保存在 cpu 的_寄存器中，运算结果如溢出、为负、为零等 状态标志保存在 cpu 的_寄存器中。17 设相对寻址的转移指令占两个字节,第一字节是操作码，第二字节是用补码表示的相对位移量，若转移指令地址为 200ah ，要求转移到 2002h ，则该转移指令第二字节内容为 _。18为运算器构造的简单性，运算方法中常采用_加减法、_乘除法或补码乘除 法。19 组合逻辑控制器的基本思想是：某一微操作控制信号是_译码输出，_信号 和各种状态信号的逻辑函数。20 组合逻辑控制器所采用的三级时序是指_、

5、_和脉冲等三级。二、选择（满分 30 分，每题 1 分）1一个 8 位的二进制整数，若采用补码表示，且由 3 个“1”和 5 个“0”组成，则最小 值为_。a -127b -32c -125d -32下列数中最大的数是_。a2b（227）8c（98）16d（152）103若浮点数用补码表示，则判断运算结果是否为规格化数的方法是_。a 阶符与数符相同为规格化数b 阶符与数符相异为规格化数c 数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数d 数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数4假定下列字符码中有奇偶校验位，但没有数据错误，采用偶校验的字符码是_。abcd 5计算机的存储器采用分级方式是为了_。

6、a 减少主机箱的体积b 解决容量、速度、价格三者之间的矛盾c 存储大量数据方便d 操作方便6下面所述不正确的是_。a ram 可随机存取信息，掉电后信息丢失b 访问 ram 时，访问时间与单元的物理位置无关c 内存中存储的信息均是不可改变的d 随机存储器和只读存储器可统一编址7某计算机字长 32 位，存储容量为 4mb，若按半字编址，它的寻址范围是_。a 4mb 3mc 2md 1m8在定点二进制运算器中，减法运算一般通过_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 补码运算的十进制加法器d 补码运算的二进制加法器9在向下生成的堆栈中，如果入栈指令 push x 的操作定义

7、为：sp （sp）+1，m（sp） m（x），则出栈指令 pop x 应定义为_。a sp（sp）-1，m（x）m（sp）b sp（sp）+1，m（x）m（sp）c m（x）m（sp），sp（sp）-1d m（x）m（sp），sp（sp）+110以下四种类型指令中，执行时间最长的是_。a rr 型b rs 型c ss 型d sr 型11微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是_。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微指令编写的微程序来解释执行c 每一条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从控制存储器中读取一条微指令并执行相应操作的

8、时间叫_a cpu 周期b 微周期c 时钟周期d 机器周期13挂接在总线上的多个部件_。a 只能分时向总线发送数据，并只能分时从总线接收数据b 只能分时向总线发送数据，但可同时从总线接收数据c 可同时向总线发送数据，并同时从总线接收数据d 可同时向总线发送数据，但只能分时从总线接收数据14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_。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15同步控制是_。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16为了便于实现多级

9、中断，保存现场信息最有效的办法是采用_。a 通用寄存器b 堆栈c 存储器d 外存17下面浮点运算器的描述中正确的句子是：_。a 尾数部件只进行乘法和除法运算b 阶码部件可实现加、减、乘、除四种运算c 阶码部件只进行阶码相加、相减和比较操作d 尾数部件只进行乘法和减法运算18在定点数运算中产生溢出的原因是_。a 运算过程中最高位产生了进位或借位b 参加运算的操作数超出了机器表示的范围c 寄存器的位数太少，不得不舍弃最低有效位d 运算的结果超出了机器的表示范围 19在浮点数加减法的对阶过程中，_。a 将被加（减）数的阶码向加（减）数的阶码看齐b 将加（减）数的阶码向被加（减）数的阶码看齐c 将较大

10、的阶码向较小的阶码看齐d 将较小的阶码向较大的阶码看齐20四片 74181 和 1 片 74812 器件相配合，具有如下进位传递功能_。a 串行进位b 组内先行进位，组间先行进位c 组内先行进位，组间串行进位d 组内串行进位，组间先行进位21指令系统采用不同寻址方式的目的是_。a实现存贮程序和程序控制。b 缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性。c 可直接访问外存。d 提供扩展操作码的可能并降低指令译码的难度。22系统总线地址的功能是_。a 选择主存单元地址b 选择进行信息传输的设备c 选择外存地址d 指定主存和 i / o 设备接口电路的地址23算术右移指令执行的操作是_。a 符号位填

11、0，并顺次右移 1 位，最低位移至进位标志位b 符号位不变，并顺次右移 1 位，最低位移至进位标志位c 进位标志位移至符号位，顺次右移 1 位，最低位移至进位标志位d 符号位填 1，并顺次右移 1 位，最低位移至进位标志位24某寄存器中的值有时是地址，因此只有计算机的_才能识别它。a译码器b 判断程序c 指令d 时序信号25在虚拟存贮器中，当程序正在执行时，由_完成地址映射。a 程序员b 编译器c 装入程序d 操作系统26周期挪用方式常用于_方式的输入/输出中 。a dmab 中断c 程序传送d 通道27至今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是_。a节约元件b 运算速度快c 物理

12、器件的性能决定d 信息处理方便28下列叙述中正确的是_。a 只有 i/o 指令可以访问 i/o 设备。b 在统一编址下，不能直接访问 i/o 设备。c 访问存储器的指令一定不能访问 i/o 设备。d 在具有专门 i/o 指令的计算机中，i/o 设备才可以单独编址。29在各种 i/o 方式中，中断方式的特点是_。a cpu 与外设串行工作，传送与主程序串行工作。b cpu 与外设并行工作，传送与主程序串行工作。c cpu 与外设串行工作，传送与主程序并行工作。d cpu 与外设并行工作，传送与主程序并行工作。30某计算机的控制器采用微程序控制方式，微指令中的操作控制字段采用分段直接编码法，共有

13、26 个微命令，构成 4 个互斥类，分别包含 3、5、12 和 6 个微命令，则操作控制字段 至少有_位。a 4b 12c 15d 26三、简答题（满分 30 分，每题 5 分）1 什么是软件与硬件的逻辑等效性，并举出两个实例。2 画出微程序控制器的构成框图，并说明各部分的功能。3 某四位加法器的四位进位信号分别为 c 、c 、c 、c ，低位来的信号为 c ，请分别按4 3 2 1 0下述两种方式写出 c 、c 、c 、c 的逻辑表达式。4 3 2 1（1） 串行进位方式 （2） 并行进位方式4 当指令系统和数据通路结构确定后，给出组合逻辑控制器的设计步骤。比较组合逻辑 控制器和微程序控制器

14、的特点。5 以打印机输出为例说明中断的全过程，并比较中断方式和 dma 方式的特点。6 比较 cache 和虚拟存储器，说明它们的相似点与不同。四、综合题（共 50 分）1（6 分）（1）定点补码加减运算溢出判断的三种方法是什么？分别列出逻辑表达式并 加以说明。（2）已知机器字长 8 位，x = - ，y = +，求x ，-x ，y ，-y ，x + y =？，x补 补 补 补- y = ？要求给出运算器的计算过程，并用溢出判别方法判断结果是否溢出。2（4 分）已知 x=,y=,用原码一位乘法计算 x*y=？其中寄存器、加法器的宽度均为 4 位， 要求写出详细计算过程与说明。解：x =_原x*

15、y =_原实现的具体过程：y =_原x*y =_c（进位p（部分积y（除数说明触发器）寄存器）寄存器）3（6 分）已知 x = 211，y = 2-11（此处数均为二进制）。浮点数阶码用 4 位移码，尾数用 8 位补码表示（含符号位），（1）写出 x，y 的浮点数表示（要求格式： 数符 阶码 尾数）。（2） 计算 x+y，要求给出运算过程（舍入采用 0 舍 1 入法）。（3） 如何判断浮点补码加减运算是否溢出?并说明发生溢出时如何处理？并判断上述运算 结果是否溢出。4（7 分）有一个全相联 cache 系统，cache 由 8 个块构成，cpu 送出的主存地址流序列 分别为：14、18、14、

16、18、8、4、8、10，求（1） 每次访问后，cache 的地址分配情况。（2） 当 cache 的容量换成 4 个块，地址流为 6、15、6、13、11、10、8、7 时，求采用先 进先出替换算法的相应地址分配和操作。5（3 分）设指令字长为 16 位, 每个操作数的地址码为 6 位, 指令有零地址、一地址、 二地址 3 种格式。（1） 设指令系统的操作码长度和位置固定，若零地址指令有 m 种，一地址指令有 n 种， 则二地址指令最多有几种？（2） 采用扩展操作码技术，二地址指令最多有几种？（3） 采用扩展操作码技术，若二地址指令有 p 条，零地址指令有 q 条，则一地址指令最 多有几种？6

17、（6 分）设某机存储字长、指令字长和机器字长均相等，该机的指令格式如下：5op3m8a其中，a 为形式地址，补码表示（包括一位符号位）；m 为寻址方式，m=0 立即寻址；m=1 直接寻址（此时 a 视为无符号数）；m=2 间接寻址（此时 a 视为无符号数）；m=3 变址寻址（a 为位移量，变址寄存器为 r ）；xm =4 相对寻址。求：（1）该指令格式能定义多少种不同的操作？立即寻址操作数的范围是多少？（2） 写出各种寻址方式（m=1、2、3、4）计算有效地址的表达式。（3） 当 m=1、2、4 时，能访问的最大主存空间为多少机器字?7（8 分）某半导体存储器容量 4k8 位。其中固化区 2k

18、8 位（低地址），用 1k8位的 eprom 芯片组成；随机读写区 2k8 位（高地址），由 2k4 位的 sram 芯片组成。地址 总线 a a ，双向数据总线 d d ， r / w 控制读写。试问：11 0 7 0（1） 数据缓冲寄存器多少位？地址寄存器多少位？（2） 二种芯片各需多少片？求每片芯片的片选逻辑式与地址分配完成下表。（3） 设计并完成该存储器逻辑图，注明芯片与地址总线、数据总线和 r / w 信号线的联结， 并实现片选逻辑。7 4芯片芯片芯片芯片片选逻辑地址范围编号类型容量地址表达式1 eprom 1k a a90cs =12 cs =22 cs =34cs =4逻辑图：d

19、 dd d3 0地址8（10 分）某计算机的数据通路如下图所示，其中 m主存，mbr主存数据寄存器，mar主存地址寄存器，r r 通用寄存器，ir指令寄存器，pc程序计数器（具有自增能力），0 3c、d暂存器，alu算术逻辑单元，移位器左移、右移、直通传送。所有双向箭头表示信 息可以双向传送。请按数据通路图画出下列指令的指令周期流程图：（1）mov r ，-（r ），指令功能是（r ）-1r ，（r ）r 。1 2 2 2 2 1（2）add （r ），（r ）+，指令功能是（r ）+（r ）（r ），（r ）+1r 。1 2 1 2 1 2 2移位器alua b+1irpcc+1r0r1r2

20、mbrmdr3mar2013 年北京科技大学 869 计算机组成原理考研真题试题编号：869试题名称：计算机组成原理_（共 9页）适用专业：计算机科学与技术、软件工程、计算机技术（专业学位）_、软件工程_ （专业学位）_说明： 所有答案必须写在答题纸上，做在试题或草稿纸上无效。一、选择（满分 20 分，每题 1 分）1计算机中采用补码运算的目的是为了（ ）a 与手工运算方式保持一致b 提高运算速度c 简化计算机的设计d 提高运算的精度2下列叙述中，不正确的是（ ）a 串行加法器位数越多加法时间越长b 超前进位加法器位数越多高位电路越复杂c 串行加法器比超前进位加法器的加法时间长的原因是串行加法

21、器进位串行传递d 串行加法器比超前进位加法器的加法时间长的原因是串行加法器高位电路复杂3ieee754 的浮点数 c1e00000 代表的真实数值是 （ ）hexa b c d 4关于海明校验码的说法中，正确的是（a 只能检测出一位出错b 能检测出两位同时出错c 不能指出哪一位出错d 能纠正两位错误）5以下几种存储器中，存取速度最快的是（a cacheb 寄存器c 内存d 闪存）6关于 dram 刷新的说法中，错误的是（ ）a 刷新是通过对存储单元进行“读但不输出数据”的操作来实现的b 刷新时指对 dram 中的存储电容重新充电c 由于 dram 内部设有专门的刷新电路，所以访存期间允许刷新d

22、 刷新是按行进行的7在程序的执行过程中，cache 与主存的地址映射是由 （ ）a 操作系统来管理的b 硬件自动完成的c 硬件和软件共同完成的d 编译器和程序员调度的8当访问 cache 系统失效时，通常不仅主存向 cpu 传送信息，同时还需要将信息写入 cache，在此过程中传送和写入的信息数据宽度各为 （ ）a 字，块b 字，字c 块，页d 块，块9关于 cache 的说法中，正确的是（ ）a cache 的容量与主存容量的差距越大越好b 采用直接映像时，cache 无需考虑替换问题c 采用直接映像时，一般用最近最少使用替换算法d 如果采用最优替换算法，则 cache 的命中率可达到 10

23、0%10存储中，信息按对齐方式存储（整数边界方式存储）的含义是（ ）a 信息的字节长度必须是整数b 信息单元的字节长度必须是整数c 信息单元的存储地址必须是整数d 信息单元的存储地址是其节长度的整数倍11虚拟存储器中关于页表、快表和慢表叙述中正确的是（ ）a 快表与慢表都存储在主存中，但快表比慢表容量小b 快表采用了优化搜索算法，因此查找速度快c 快表采用高速存储器件组成，按查找内容访问，因此比慢表查找速度快d 快表比慢表命中率高，可以得到更多的搜索结果12虚拟存储器不能解决的问题是（ ）a 存储系统成本高b 编程空间受限c 访问速度慢d 程序空间到物理空间的转换13若指令中地址码给出的是操作

24、数有效地址，这种寻址方式为（a 立即寻址b 直接寻址c 间接寻址d 相对寻址14计算机指令中要用到的操作数一般可来自（ ）部件a 通用寄存器b 内存存储单元c 外设接口中的寄存器d 以上三种均可以）15cpu 功能不包括（ ）a 执行指令b 执行子程序调用c 执行 dma 操作d 检测并响应中断16在计算机中，存放微指令的控制存储器隶属于 （a 外存b 高速缓存c 内存d cpu17在一个微指令周期中（ ）a 只能执行一个微操作b 能顺序执行多个微操作c 能并行执行多个互斥微操作d 能并行执行多个相容微操作）18下列说法正确的是（ ）a 取指周期一定等于机器周期b 指令字长等于存储字长的前提下

25、，取指周期等于机器周期c 指令字长等于机器字长的前提下，取指周期等于机器周期d 取指周期与机器周期没有必然的联系19采用 dma 方式传送数据时，每传送一个数据就要占用一个（a 指令周期b 中断周期c 存储周期d 节拍周期20对于单重中断处理过程，说法不正确的是（ ）a 中断请求是中断源发出并送给 cpu 的控制信号b cpu 在每个机器周期后要检查是否有中断请求c 开中断是为了 cpu 能相应嵌套的中断请求d 在进入中断设备服务程序之前不需要开中断）二、填空（满分 40 分，每题 2 分）1 某机器字长 32 位，其中一位符号位，定点小数补码最大数_最小数为_2 若定点整数 64 位，含一位

26、符号位，补码表示，则所能表示的绝对值最大的负数为_h 按字节地址由小到大的存储序列为_4某存储系统中，主存容量是 cache 容量的 1024 倍，cache 被分为 8 个块，当主存地址和 cache 地址采用直接映像方式时，地址映射表的大小为_ （假设不考虑一致维护位）5 一个带有 cache 的计算机系统中，cache 的容量为 256kb ，主存的容量为 1024mb， 则 cache-主存层次的等效容量为_6 在页面尺寸为 4kb 的页式存储管理中，页表中的内容依次是 2、5、6、8、7、11，则 物理地址 32773 对应的逻辑地址为_7 设相对寻址的转移指令占两个字节第一字节是操

27、作码，第二字节是用补码表示的相对位移量，若转移指令地址为 2008h ，要求转移到 2002h ，则该转移指令第二字节内容为_8 一个五级流水线处理器，连续向此流水线输入 100 条指令，如不考虑冲突情况，在第 78 个时钟周期结束时，共执行完的指令条数为_条9 设指令字长 16 位，采用扩展操作码，操作数地址需 4 位，该指令系统已有三地址指令 x 条，二地址指令 y 条，无零地址指令，则一地址指令最多_10 假设某计算机共有 256 个微命令，如果采用字段直接编码法，若 4 位为一个段，共需 _ 段，操作控制字段需_位11 提高加法器运算速度的关键是_12 减法可以和加法使用同一部件的关键

28、是_13 在指令格式设计中，采用扩展操作码技术的目的是：_14 在浮点数表示方法中，阶码表示_,阶码位数越多，该浮点数表示的_ 越大。15 采用数据校验码的目的是_。16 常用的数据校验码有奇偶校验码、_和_17 影响流水线性能的主要因素有_18 中断响应过程中，保护程序计数器 pc 的作用是_19 构成控制信号序列的最小单位是_20 在机器码中，零的表示唯一的码是_ 和_三、简答题（满分 30 分，每题 6 分）1 溢出检测是处理器设计必须考虑的问题，请简述加/减法运算器的溢出检测方法，并给 出示意电路图。2 简述加法运算器中快速进位链的作用及其实现原理3 简述局部性原理，并给出一个程序执行

29、中符合某种局部性原理的例子。4 简述层次存储系统中快表的组成及作用5简述中断屏蔽字的作用四、综合题（共 40 分）1已知 x= 211 ， y= 2-10 （此处数均为二进制）。浮点数阶码用 4 位移码，尾数用 8 位补码表示（含符号位）（8 分）（1）写出 x，y 的浮点数表示（要求格式： 数符 阶码 尾数）（1）计算 x+y要求给出运算过程（舍入采用 0 舍 1 入法），并判断是否溢出2 请写出“1 位 booth 乘法”6 x 7 = 42 的详细执行过程。其中乘法器宽度为 4 位，要 求按照：执行周期、被乘数、部分积格式写出执行过程;并画出电路示意图（8 分）3 有一个全相联 cach

30、e 系统，cache 由 4 个块构成，cpu 送出的主存地址流序列为：2，12，9，12，2，8，7，5 分别给出先进先出替换算法和最近最少使用替换算法的相应地址分配 和操作。（8 分）先进先出替换算法最近最少使用替换算法4设有一台计算机，其指令长度为 16 位，指令格式如下：该指令的功能是（r） （r）op（m/d）其中 op 为操作码，占 5 位；第一操作数 r 为寄存器直接寻址，第二操作数由 m 和 d 共同 决定寻址方式（m 为寻址方式，d 为形式地址）且规定如下：m000，为立即寻址，d 为立即数；m001，为相对寻址，d 为位移量；m010，为基址寻址，d 为位移量；m011，为

31、寄存器间接寻址，d 为寄存器号；假定要执行的指令为加法指令（add），存放在 002000 单元中，d 的值为 02，该指令执行前存储器内容如图 1 所示；通用寄存器组、变址寄存器和基址寄存器内容如图 2 所示。问：当m 分别为以下几种情况时，该指令执行后，结果是什么？（要求写出计算过程）（8 分）（1） 当 m000 时，结果是什么？放在哪个寄存器中？（2） 当 m001 时，结果是什么？放在哪个寄存器中？（3） 当 m010 时，结果是什么？放在哪个寄存器中？（4） 当 m011 时，结果是什么？放在哪个寄存器中？图 1图 2存储器内容寄存器内容5用增量方式和断定方式结合法为下图所示的微指令序列安排微地址。（8 分）要求：（1）给出微指令格式并指出微地址至少多少