计算机组成与结构试题及答案

1、（0013）计算机组成原理复习思考题 、单项选择题 下列（）属于应用软件。 操作系统编译系统 计算机的字长决定了（ 指令直接寻址能力 计算机的运算速度 主板上高速缓冲存储器CACHE是设在 主存与CPU之间 接口板上 进位计数制中的最大数是指（ 一个数允许使用的最大数码 一个固定的常数值 5相联存贮器是按（ 地址方式 总线中地址线的作用是（ 用于选择存储器单元 用于选择存储器单元及用于选择进行信息传输的设备 某计算机字长32位，其存储容量为128KB，若按字编址， 064K 016K 08K 基址寻址方式中，操作数的有效地址等于（ 堆栈指示器内容加上位移量 程序计数器内容加上位移量 基值寄存器

2、内容加上位移量 变址寄存器内容加上位移量 目前大多数集成电路生产中，所采用的基本材料为（ 单晶硅 10. CRT的分辨率为 256KB 1. 连接程序文本处理 2. 3. 4. 6. 7. 9. 计算机的运算精度 计算机的高低档次 ） 主存与外存之间 CPU内部 一个数位允许使用的数码个数 数码在数据中的不同位置 ）进行寻址的存贮器。 堆栈方式 内容指定方式 地址方式与堆栈方式 ） 用于选择进行信息传输的设备 地址信号 那么它的寻址范围是（ 032K 非晶硅锑化钼 1024 x 1024像素，像素颜色数为 512KB2MB 硫化镉 512,则刷新存储器容量是（ 1MB 11. CPU内由许多部

3、件组成，其核心部件是（ 累加寄存器 算术运算部件ALU部件 多路开关 12用某个寄存器中操作数的寻址方式称为（）寻址。 间接 寄存器直接寄存器间接 CACHE是设在（） 之间主存与外存之间 CPU内部 直接 13. 二级高速缓冲存储器 主存与CPU 接口板上 14. 主-辅存储器的目的是（） 解决CPU和主存之间的速度匹配问题 扩大主存储器的容量 扩大CPU中通用寄存器的数量既扩大主存储容量又扩大 15.在机器数（）中，零的表示形式是唯一的。 原码 补码 移码 反码 CPU通用寄存器数量 16. 为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的办法是采用（） 通用寄存器 堆栈 存储器 外存 17.

4、DMA专送是实现（）之间信息高速传送的一种方式 CPU与I /O接口电路 内存与外设 CPU与内存 内存与内存 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 磁盘转速提高一倍，则（ ）。 其存取速度也提高一倍 存取速度不变 ）。 K XW 11 XW 1 平均等待时间缩小一半 影响查道时间 用补码表示的定点小数，其表示范围为（ 1 v Xv 1K X -1/2 成立。 1B 、 x1 必须为 1 , x2x3x4 任意 1D 、 x1 必须为 0, x2x3x4 任意 6、假定下列字符码中有奇偶校验位,但没有数据错误,采

5、用偶校验的字符码是 7、在 CPU 中,跟踪后继指令地址的寄存器是。 A、指令寄存器B、程序计数器C、地址寄存器D、状态条件寄存器 8、EPROM 是指。 A、读写存储器B、只读存储器 C、可编程的只读存储器D、光擦除可编程的只读存储器 9、堆栈寻址方式中，设 A为累加器，SP为堆栈指示器，MSP为SP指示的栈顶单元。如果进栈操 作的动作顺序是(AMSP, (SP) 1 SP。那么出栈操作的动作顺序应为。 A、(MSP) tA , (SP)+1 t SPB、(MSP) A , (SP) 1 SP C、(SP 1)t SP, (MSP)tAD、 (SP)+1 t SP, (MSP) t A 10

6、、下面尾数( 1 位符号位)的表示中，不是规格化的尾数的是。 11、在主存和CPU之间增加cache存储器的目的是。 A、增加内存容量 B 、提高内存可靠性 C、解决CPU和主存之间的速度匹配问题 D 、增加内存容量，同时加快存取速度 12、CPU 主要包括 A、控制器 C、运算器和主存 13、设变址寄存器为 为。 B、控制器、运算器、cache D、控制器、ALU和主存 X，形式地址为 D, (X)表示寄存器 A、 EA=(X)+D B 、 EA=(X)+(D) C、 EA=(X)+D) X 的内容，变址寻址方式的有效地址 D、 EA=(X)+(D) 14、信息只用一条传输线 ，且采用脉冲传

7、输的方式称为 A、串行传输B、并行传输C、并串行传输D、分时传输 15、下述 I/O 控制方式中，主要由程序实现的是。 A、PPU（外围处理机）方式B、中断方式C、DMA方式D、通道方式 16、 系统总线中地址线的功能是。 A、用于选择主存单元地址B、用于选择进行信息传输的设备 C、用于选择外存地址D、用于指定主存和I/O设备接口电路的地址 17、CRT的分辨率额为1024 X 1024,颜色深度为8位，则刷新存储器的存储容量是 A、 2MB B、 1MBC、 8MB D、 1024B 3、数控机床是计算机在 4、计算机软件一般分为 方面的应用,邮局把信件自动分拣是在计算机 和两大类。 方面的

8、应用。 5、RISC 的中文含义是 ；CISC 的中文含义是 。对应于十进制数 -27, 18、设寄存器位数为 8 位,机器数采用补码形式（含一位符号位） 寄存器内为。 A、27HB、 9BHC、 E5HD、 5AH 19、根据国标规定,每个汉字在计算机内占用存储。 A、一个字节B、二个字节C、三个字节D、四个字节 20、某一 SRAM 芯片,其容量为 512X 8 位,考虑电源端和接地端,该芯片引出线的最小数目应 为。 A、23B、 25 C、 50 D、 19 二、填空题：（每空 1 分,共 20分） 1、设 X= 0.1011，则X补为 2、汉字的 是计算机用于汉字输入、内部处理、输出三

9、种不同用途的编码。 6、对动态存储器的刷新有两种方式,它们是和 7、机器字长 16位,表示浮点数时,阶码 6位（阶符 1 位）,尾数 10位（数符 1 位）,则浮点补码 表示时,最大浮点数是 ,绝对值最小的非 0 的正数是 8、在存储系统的 Cache 与主存层次结构中,常会发生数据替换问题,此时我们较常使用的替换算 法有和等。 9、 一条指令实际上包括两种信息即和 。 10、 按照总线仲裁电路的位置不同,可分为仲裁和仲裁。 三、简答题：（每题 5 分,共 15分） 1、CPU 中有哪些主要寄存器？简述这些寄存器的功能。 2、RISC 机器具有什么优点,试简单论述。 3、计算机存储系统分那几个

10、层次？每一层次主要采用什么存储介质？其存储容量和存取速度的相 对值如何变化？ 四、综合题： （共 45 分） 1 、求十进制数 123 的原码表示,反码表示,补码表示和移码表示（用 8 位二进制表示,并设最高 位为符号位,真值为 7 位）。（本题 8 分） 2、基址寄存器的内容为 3000H，变址寄存器的内容为 02B0H，指令的地址码为 002BH，程序计数 器（存放当前正在执行的指令的地址）的内容为4500H，且存储器内存放的内容如下： 地址内容 3500H 3500H 5600H 2800H 002BH 302BH 32B0H 32DBH 3500H 2600H 452BH 2500H

11、（1）、若采用基址寻址方式，则取出的操作数是什么？ （2）、若采用变址寻址（考虑基址）方式，取出的操作数是什么？ （3）、若采用立即寻址方式，取出的操作数是什么？ （4）、若采用存储器间接寻址（不考虑基址）方式，取出的操作数是什么？ （5）、若相对寻址用于转移指令，则转移地址是多少？（本题10 分） 3、现有SRAM芯片容量为2K X 4位，试用此芯片组成 8K X 8位的存储器，（1 ）、共需要多少这样 的芯片？（ 2）、要访问此存储器至少需要多少条地址线？其中片内寻址需几条？（本题6 分） 4、某双面磁盘，每面有 220道，已知磁盘转速 r = 3000 转/分。数据传输率为 1 7500

12、0B/s 。求磁盘总 容量。（本题 6 分） 5、设浮点数 x=2011 X 0.101100, y=2010 X （ 0.011010） （1）、计算x+y ;（阶码与尾数均用补码运算）。 （2）、计算x X y ；（阶码用补码运算，尾数用原码一位乘）。（本题15分） 自测试卷 A 参考答案 、填空题（每空 1 分,共 15分） 2、移,补3、水平,垂直 1、分开计算,相乘两数符号位的异或值。 4、匹配 CPU 和主存之间的速度 ,动态随机读写存储器。 5、超大规模集成电路,精简指令系统计算机,直接存储器存取（访问） 6、 地址总线,数据总线,读写控制线7、存储器 二、单项选择题（每题 2

13、分,共 40 分） 1 、 b2、 c 3、 c 4、 a 5、 d6、 b 11、 b 12、 b 13、 d 14、 c 15、 a 三、简答题（每题 5分,共 10分） 16、 d 7、 b 17、 d 8、 c9、 d 10、 c 18、 c 19、 a 20、 d 1 、映像方式有直接映像,全相联映像,组相联映像三种。直接映像是每个主存块只能放到一个唯 一对应的 Cache 块中,实现简单但 Cache 利用率低；全相联映像是每个主存块可以放到任何一个 Cache 块中,最灵活但实现的成本代价最大；组相联映像时每个主存块唯一对应一个cache 组,但 可放到组内任何一个块中,是前两种

14、方式的折中。 2、DRAM 存储器采用电容存放信息,由于电容漏电,保存信息经过一段时间会丢失,故用刷新保 证信息不丢失。常用的刷新方法有集中式刷新和分布式刷新。 四、综合题（共 35分） 1、（本题 7分） （1）、操作控制字段 18位,判别测试字段 3位,控存容量是 128X28； （2）、共 16条指令,需 112条微指令,控存合适,能满足需要。 2、（本题共 12分） （1）、 X 和 Y 的表示为： X 阶码：1111 尾数： 01011 Y 阶码： 0010 尾数：10101 （2） 、对阶：Ex Ey=11.101保留Ey, X尾数右移3位。、尾数加：得：11.0110011 、规

15、格化：已经是 、舍入：尾数：11.0110、判溢出：无溢出，故结果为：阶码0010 尾数 10110值： 0.1010X 22 3、 （本题共16分）（1）共需32个芯片，刷新信号周期约为 15.6卩s,刷新行地址7位；（2）主存 字块标记 6 位,组地址 7 位,块内地址 3 位。地址 3280H 在 Cache 的 50H 组内。（ 3）连接情 况大致如图： 自测试卷 B 参考答案 一、单项选择题： （每题 1 分,共 20 分） 1、D2、A3、 D4、B5、 A6、D7、B8、D9、D10、D 11、C12、B13、A14、A15、B16、D17、C18、 C19、B20、D 二、填空

16、题： （每空 1 分，共 20分） 1、 101012、输入码，机内码，字形码3、自动控制，人工智能 4、系统软件，应用软件5、精简指令系统计算机，复杂指令系统计算机 6、集中式刷新，分布式刷新7、（1 2 9）X 231、2 41、 8、先进先出算法（ FIFO ） ，近期最少使用算法（ LRU ）， 9、操作码，地址码10、集中式， 分布式 三、简答题： （每题 5 分，共 15分） 1、 CPU有以下寄存器：指令寄存器（IR）:用来保存当前正在执行的一条指令。程序计数器（PC）: 用来确定下一条指令的地址。地址寄存器（AR）：用来保存当前 CPU所访问的内存单元的地址。 缓冲寄存器（DR

17、）： 作为CPU和内存、外部设备之间信息传送的中转站。补偿CPU和内 存、外围设备之间在操作速度上的差别。 在单累加器结构的运算器中，缓冲寄存器还可兼作为 操作数寄存器。通用寄存器（AC）：当运算器的算术逻辑单元（ ALU ）执行全部算术和逻辑运算 时，为ALU提供一个工作区。状态条件寄存器（ PSW）:保存由算术指令和逻辑指令运行或测试 的结果建立的各种条件码内容。除此之外，还保存中断和系统工作状态等信息，以便使CPU 和系 统能及时了解机器运行状态和程序运行状态。 2、RISC是精简指令系统计算机，它有以下特点：选取使用频率最高的一些简单指令，以及很有 用但不复杂的指令。指令长度固定，指令

18、格式种类少，寻址方式种类少。只有取数/存数指令访 问存储器，其余指令的操作都在寄存器之间进行。大部分指令在一个机器周期内完成。CPU中 通用寄存器数量相当多。 以硬布线控制为主， 不用或少用微指令码控制。 一般用高级语言编程， 特别重视编译优化工作，以减少程序执行时间。 3、 分为高速Cache主存辅存三级层次结构，容量从小到大，速度从高到低。 存储介质： Cache SRAM 主存DRAM 辅存磁表面存储器 四、综合题： （共 45 分） 1、（本题 8分） 2、（本题 10 分） （1）、 3500H（2）、 2800H（3）、 002BH（4）、 2600H（5）、 452BH 3、 （

19、本题 6分）（1）、 8 片（2）、 13条， 11 条， 4、 （本题6分）解： 因为Dr = r x Nr = 3000转/分=50转/秒 所以 N = Dr/r =（ 175000B/s）/ （ 50/s） = 3500B 磁盘总容量 = 3500Bx 220 x 2 = 1540000B=1.54MB 5、（本题 15 分） 杭州电子科技大学 2005 年攻读硕士学位研究生入学考试计算机组成原理试卷 一、选择题： （ 32 分，每题 2 分） 1 、完整的计算机系统应包括。 A、运算器、存储器、控制器 B、 外设和主机 C、主机和实用程序 D、 配套的硬件设备和软件系统 2、 CPU

20、是指。 A、运算器、存储器、控制器 B、 控制器 C、运算器和控制器 D、 运算器、控制器和主存 3、 Pentium 是位微处理器。 A、 16B、 32 4、用5位的补码机器数来表示十进制数- A、 10011 B、11101 C、 48 3，正确的表示形式是 C、 11100 D、 64 D 、 01101 5、计算机系统中，使用总线来传送信息，完整的一组总线通常包括 A、数据总线、地址总线、控制总线 C、接口总线、系统总线 6、在浮点数编码表示中，机器数由 A、阶码B、符号 o 地址总线 cPU 总线 构成， c、尾数 B、数据总线、 D 、底板总线、 是隐含规定的。 D、基数E、阶码

21、和尾数 7、算术 /逻辑运算单元 74181ALU 可完成 A、 16 种算术运算功能 C、 16 种算术运算功能和 16 种逻辑运算功能 8、在定点二进制运算器中，减法运算一般通过 A、原码运算的二进制减法器 C、原码运算的十进制加法器 B、 D、 B、 16 种逻辑运算功能 D、 4 位乘法运算和除法运算功能 来实现。 补码运算的二进制减法器 补码运算的二进制加法器 9、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 阶符与数符相同为规格化数 阶符与数符相异为规格化数 数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数 数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数 A、 B、 C、 D、

22、10、 交叉存储器实质上是一种存储器，它能 A、模块式，并行，多个B、模块式， C、整体式，并行，一个D、整体式， 11、主存储器和 cPU 之间增加 cache 的目的是 解决 cPU 和主存之间的速度匹配问题 扩大主存储器容量 扩大 cPU 中通用寄存器的数量 既扩大主存储器容量，又扩大 cPU 中通用寄存器的数量 A、 B、 C、 D、 执行 独立的读写操作。 串行，多个 串行，多个 A、 B、 C、 D、 12、微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是 每一条机器指令由一条微指令来执行 每一条机器指令由一段微指令编写的微程序来解释执行 每一条机器指令组成的程序可由一条微指令来执行 一条

23、微指令由若干条机器指令组成 13、假定下列字符码中有奇偶校验位，但没有数据错误，采用奇校验的字符码是 14、 存储周期是指。 A、主存中读取一个单元的时间B、主存中写入一个单元的时间 C、连续两次访冋主存单兀的最短时间间隔D、主存中访冋一个存储单兀的平均时间 15、 虚拟存储器可以实现。 A、提高主存储器的存取速度 B、扩大主存储器的可用存储空间，并能进行自动管理和调度 C、提高外存储器的存取速度 D、扩大外存储器的存储空间 16、 常用的虚拟存储系统由两级存储器组成。 A、主存-辅存 B、Cache-主存 C、Cache -辅存 D、通用寄存器-主存 二、计算题： （16分，每题 8 分）

24、1已知X=0.1011 , Y= 0.0101，使用变形补码（双符号补码）求 X+Y补和X Y补，并指出运 算结果有否溢出。 2、选用32K X 8位的SRAM芯片构成128K X 16位的主存储器，问： （ 1 ） CPU 的数据寄存器需要多少位？ （2）CPU 的地址寄存器需要多少位？ （ 3）共需要多少片 SRAM 芯片？ 三、问答题： （36分，每题 6分） 1、按冯诺依曼计算机体系结构的基本思想设计的计算机硬件系统包括什么？ 2、简述 SRAM 和 DRAM 的区别？ 3、控制器按其结构可以分为哪两类？对比它们的特点。 4、控制器由哪几个部件构成？它们各自有什么功能？ 5、Cache

25、有哪几种地址映射方法？简述各自的映射原理和特点？ 6、写出指令系统的常见的、基本的寻址方式。 四、综合题： （ 66 分） 1、某机字长 8 位， CPU 地址总线 16 位，数据总线 8 位，存储器按字节编址， CPU 的控制信号线 有：MREQ# （存储器访问请求，低电平有效），R/W# （读写控制，低电平为写信号，高电平为读信 号）。试问： 、若该机主存采用 16K X 1位的DRAM芯片（内部为128X 128阵列）构成最大主存空间，则共 需要多少个芯片？若采用异步刷新方式，单元刷新周期为2ms,则刷新信号的周期为多少时间？刷 新用的行地址为几位？（ 8分） 、若用4个8K X 4位的

26、SRAM芯片和2个4K X 8位的SRAM芯片构成24K X 8位的RAM存储 区域，起始地址为 0000H，假设SRAM芯片有CS# （片选，低电平有效）和 WE# （写使能，低电 平有效）信号控制端。 （1） 试画出地址译码方案；写出RAM 的地址范围。（8分） （2）并画出 SRAM 与 CPU 的连接图，请标明 SRAM 芯片个数、译码器的输入输出线、地址线、 数据线、控制线及其连接。 （10分） 2、 设有浮点数，X=25 X（ 9/16）, Y=23 X（ - 13/64）,阶码用4位（含1位符号位）补码表示，尾 数用 5 位（含 1 位符号位）补码表示。 （1）写出X与Y的浮点数

27、表示。（8分） （2）求真值 X+Y= ？要求写出完整的浮点运算步骤。 （8分） 2006 年攻读硕士学位研究生入学考试计算机组成原理试题 一、选择题： （每空 2 分，共 40 分） 1、 指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是（）。 A、实现存储程序和程序控制 B、缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性 C、可以直接访问外设 D、提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度 2、 寄存器间接寻址方式中，操作数处于（）中。 A、通用寄存器B、主存C、程序计数器D、堆栈 3、1 位奇校验能检测出（ ）存储器错误。 A、1位B、2位C、奇数位D、偶数位 4、 若一台计算机的字长为 2个字节，则表明

28、该机器（ ）。 A、能处理的数值最大为 2位十进制数 B、能处理的数值最多由 2位二进制数组成 C、 在CPU中能够作为一个整体加以处理的二进制代码为16位 D、在CPU中运算的结果最大为 2的16次方 5、CPU 是指（ ）。 A、运算器B、控制器C、运算器和控制器D、运算器、控制器和主存 6、 主存储器和 CPU之间增加cache的目的是（）。 A、解决CPU和主存之间的速度匹配问题 B、扩大主存储器容量 C、扩大CPU中通用寄存器的数量 D、既扩大主存储器容量，又扩大 CPU中通用寄存器的数量 7、 在浮点数编码表示中，（ ）在机器数中不出现，是隐含的。 A、基数B、尾数C、符号D、阶码

29、 8、 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 9、 交叉存储器实质上是一种（）存储器，它能（ ）执行（ ）独立的读写操作。 A、模块式，并行，多个B、模块式，串行，多个 C、整体式，并行，一个D、整体式，串行，多个 10、 假定下列字符码中有奇偶校验码，但没有数据错误，采用偶校验的字符码是（）。 11 、控制器的功能是（ ）。 A、产生时序信号B、从主存取出一条指令C、完成指令操作码译码 D、从主存取出指令，

30、完成指令操作码译码，并产生有关的操作控制信号，以解释执行该指令 12、虚拟存储器可以实现（ ）。 A、提高主存储器的存取速度 B、扩大主存储器的存储空间，并能进行自动管理和调度 C、提高外存储器的存取速度 D、扩大外存储器的存储空间 13、 计算机的存储器采用分级方式是为了（）。 A、减少主机箱的体积B、解决容量、价格、速度三者之间的矛盾 C、保存大量数据方便D、操作方便 14、 32 个汉字的机内码需要（）。 A、 8字节B、 64字节C、 32字节D、 16字节 15、有关 Cache 的说法正确的是（ ）。 A、只能在CPU以外 C、只能在CPU以内 16、相联存储器是按（ A 、地址指

31、定方式 C、内容指定方式 B、CPU 内外都可以设置 Cache D、若存在Cache，CPU就不能再访问主存 ）进行寻址的存储器。 B 、堆栈存储方式 D 、地址指定方式与堆栈存储方式结合 17、在机器数（）中，零的表示形式是唯一的。 A、原码B、补码 C、补码和移码 D 、原码和反码 18、在定点二进制运算中，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 ）。 19、状态寄存器用来存放（）。 A 、算术运算结果 C、运算类型 B 、逻辑运算结果 D、算逻运算及测试指令的结果状态 20、与微指令的执行周期对应的是（ A、指令周期B、机器周期 ）。