计算机组成原理期末习题

1、第一章1、有些计算机将一部分软件永远地存于ROM中，称为（ B） A、硬件 B、固件 C、软件 D、辅助存储器2、以下说法错误的是（ D ）A、硬盘是外部设备 B、软件的功能与硬件的功能在逻辑上是等效的 C、硬件实现的功能一般比软件实现具有更高的执行速度 D、软件的功能不能用硬件取代3、冯诺依曼计算机工作方式的基本特点是（ C ）A、采用存储程序原理 B、控制流驱动方式 C、按地址访问并顺序执行指令 D、存储器按内容选择地址4、下列描述中，正确的是（ ）A、控制器能理解、解释并执行所有的指令以及存储结果 B、所有的数据运算都在CPU的控制器中完成C、ALU可存放运算结果D、输入、输出装置以及外

2、界的辅助存储器称为外部设备5、完整的计算机系统应该包括（ ）A、运算器、存储器、控制器 B、外部设备和主机 C、主机和应用程序 D、主机、外部设备、配套的软件系统6、CPU中不包括（ ）A、操作译码器 B、指令寄存器 C、地址译码器 D、通用寄存器7、在计算机系统中，表明系统运行状态的部件是（ ）A、程序计数器 B、指令寄存器 C、程序状态字 D、累加寄存器8、指令寄存器的位数取决于（ ）A、存储器的容量 B、指令字长 C、机器字长 D、存储字长9、在下列部件中，CPU存取速度由慢到快的排列顺序正确的是（ ）A、外存、主存、Cache、寄存器 B、外存、主存、寄存器、Cache C、外存、Ca

3、che、寄存器、主存 D、主存、Cache、寄存器、外存10、存放当前执行指令的寄存器是（ C ），存放欲执行指令地址的寄存器是（ A ）A、程序计数器 B、数据寄存器 C、指令寄存器 D、地址寄存器11、计算机硬件能够直接识别的语言是（ ）A、高级语言 B、自然语言 C、汇编语言 D、机器语言12、计算机执行最快的语言是（ ）。A、汇编语言 B、C语言 C、机器语言 D、Java语言13、只有当程序需要执行时，它才会去将源程序翻译成机器语言，而且一次只能读取、翻译并执行源程序中的一行语句，此程序称为（ ）。A、目标程序 B、编译程序 C、解释程序 D、汇编程序14、32位个人计算机中，一个字

4、节由（ ）位组成。A、4 B、8 C、16 D、3215、CPU中的译码器主要用于（ ）A、地址译码 B、指令译码 C、数据译码 D、控制信号译码16、计算机系统采用层次化结构组成系统，从最上层的最终用户到最底层的计算机硬件，其层次化构成为（ ）A、高级语言机器操作系统机器汇编语言机器传统机器微程序系统 B、高级语言机器操作系统机器传统机器汇编语言机器微程序系统 C、高级语言机器汇编语言机器操作系统机器传统机器微程序系统 D、高级语言机器汇编语言机器传统机器操作系统机器微程序系统第二章1、为了表示无符号十进制整数，下列哪些是合法的8421BCD码（ ）0111 10011101 0110000

5、0 11001000 0101A、， B、， C、， D、，2、计算机中表示地址时，采用（ ）。A、原码 B、补码 C、移码 D、无符号数3、在整数定点机中，下列说法正确的是（ ）A、原码和反码不能表示-1，补码可以表示-1 B、3种机器数均可表示-1 C、原码和补码不能表示-1，反码可以表示-1 D、都不能表示-14、下列说法正确的是（ ）A、当机器数采用补码表示时，0有两种编码方式 B、当机器数采用原码表示时，0有两种编码方式 C、当机器数采用反码表示时，0有一种编码方式 D、无论机器数采用何种码表示，0都有两种编码方式5、假设机器字长为16位，用定点补码小数(一位符号位)表示时，一个字能

6、表示的范围是（）A、0(1-2-15) B、-(1-2-15)(1-2-15) C、-1 1 D、-1(1-2-15)6、某机器字长为8位，采用原码表示法（一位符号位），则机器数所能表示的范围是（ ）A、-127+127 B、-127+128 C、-127 +127 D、-128+1287、定点补码加法运算中，（ ）时表明运算结果必定发生了溢出。A、双符号位相同 B、双符号位不同 C、正负相加 D、两个负数相加8、X补=1.X1X2X3X4，当满足下列（ ）时，X-1/2成立。A、X1必须为1，X2X4至少有一个为1 B、X1必须为1，X2X4任意C、X1必须为0，X2X4至少有一个为1 D、

7、X1必须为0，X2X4任意9、设X为整数，X补=1，X1X2X3X4X5，若要XY补，则|X|Y|。 （ x ） 4、浮点数的取值范围由阶码的位数决定，而浮点数的精度由尾数的位数决定。 （ y ） 5、在一条机器指令中可能出现不止一种寻址方式。 （ y ） 6、浮点数对阶的原则是：大阶向小阶看齐。 （ x ） 7、存储周期是指启动一次存储器操作到完成该操作所需的时间。 （ x ） 8、断电后，RAM中的数据不会丢失。 （ x ） 9、指令周期又称为CPU周期。 （ y ） 10、微指令的操作控制字段采用字段编码时，相容的微命令应安排在同一段中。 （ x ）二、简答题：1说明计算机系统的层次结构

8、。 计算机系统可分为：微程序机器级，一般机器级（或称机器语言级），操作系统级，汇编语言级，高级语言级。DRAM存储器为什么要刷新？DRAM存储器采用何种方式刷新？有哪几种常用的刷新方式？ DRAM存储元是通过栅极电容存储电荷来暂存信息。由于存储的信息电荷终究是有泄漏的，电荷数又不能像SRAM存储元那样由电源经负载管来补充，时间一长，信息就会丢失。为此必须设法由外界按一定规律给栅极充电，按需要补给栅极电容的信息电荷，此过程叫“刷新”。 DRAM采用读出方式进行刷新。因为读出过程中恢复了存储单元的MOS栅极电容电荷，并保持原单元的内容，所以读出过程就是再生过程。 常用的刷新方式由三种：集中式、分散

9、式、异步式。什么是闪速存储器？它有哪些特点？ 闪速存储器是高密度、 非易失性的读/写半导体存储器。从原理上看，它属于ROM型存储器，但是它又可随机改写信息；从功能上看，它又相当于RAM，所以传统ROM与RAM的定义和划分已失去意义。因而它是一种全新的存储器技术。 闪速存储器的特点：（1）固有的非易失性，（2）廉价的高密度，（3）可直接执行，（4）固态性能。12、cache与主存之间的地址映射有哪几种方式？全相连映射，直接映射，组相连映射14、总线有哪几种仲裁方式？ 集中式多采用CPU为仲裁器，可以实现计数器式查询、链式查询、独立查询三种方式。分布式仲裁的仲裁器为各个参与的主设备，实现所谓“比大

10、小”的仲裁方式，最终获胜的主设备获得BUS的使用权。1、 什么是微命令？什么是微操作？（5分） 答：微命令 控制部件通过控制线向执行部件发出的各种控制命令 微操作 执行部件接受微命令后所进行的操作 2、 简述RISC的设计思想？（5分） 答：RISC构架的指令格式和长度通常是固定的、且指令和寻址方式少而简单、大多数指令 在一个周期内就可以执行完毕，RISC在结构设计上是一个载入/存储的构架，只有载入和存储指令可以访问存储器，数据处理指令只对寄存器的内容进行操作。为了加速程序的运算，RISC会设定多组的寄存器，并且指定特殊用途的寄存器。 3、 微程序控制器和硬布线控制器哪一种速度更快？为什么？（

11、5分） 答：硬布线控制器比微程序控制器快，因为硬布线控制器减少了从控制存储器读取微指令的时间。 4、 串行总线和并行总线有什么区别？各适用于什么场合？（5分） 答：并行总线，速度快，传输距离很短。 串行总线，速度相对来说慢，但是传输距离很长。可以选择串性的话一般选择串行，现在的技术串行的传输速率还是相当的快的，都可以满足使用。特殊设备除外，例如12864液晶屏和单片机的数据接口。1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？为什么？寄存器-寄存器型执行速度最快,存储器-存储器型执行速度最慢。因为前者操作数在寄存器中，后者操作数在存

12、储器中，而访问一次存储器所需的时间一般比访问一次寄存器所需时间长。2简述CPU的主要功能。CPU主要有以下四方面的功能：(1)指令控制 程序的顺序控制，称为指令控制。(2)操作控制 CPU管理并产生由内存取出的每条指令的操作信号，把各种操作信号送往相应部件，从而控制这些部件按指令的要求进行动作。(3)时间控制 对各种操作实施时间上的控制，称为时间控制。(4)数据加工 对数据进行算术运算和逻辑运算处理，完成数据的加工处理。5什么是指令周期？什么是机器周期？什么是时钟周期？三者之间的关系如何？指令周期是完成一条指令所需的时间。包括取指令、分析指令和执行指令所需的全部时间。机器周期也称为CPU周期，

13、是指被确定为指令执行过程中的归一化基准时间，通常等于取指时间（或访存时间）时钟周期是时钟频率的倒数，也可称为节拍脉冲或T周期，是处理操作的最基本单位。一个指令周期由若干个机器周期组成，每个机器周期又由若干个时钟周期组成。4比较水平微指令与垂直微指令的优缺点。(1)水平型微指令并行操作能力强、效率高、灵活性强，垂直型微指令则较差。(2)水平型微指令执行一条指令的时间短，垂直型微指令执行时间长。(3)由水平型微指令解释指令的微程序，具有微指令字比较长，但微程序短的特点，而垂直型微指令正好相反。(4)水平型微指令用户难以掌握，而垂直型微指令与指令比较相似，相对来说比较容易掌握6什么是RISC？RIS

14、C指令系统的特点是什么？RISC是精简指令系统计算机，它有以下特点：(1)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。(2)指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少。(3)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。(4)大部分指令在一个机器周期内完成。(5)CPU中通用寄存器数量相当多。(6)以硬布线控制为主，不用或少用微指令码控制。(7)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。7什么是CISC？CISC指令系统的特点是什么？CISC是复杂指令系统计算机的英文缩写。其特点是：(1)指令系统复杂庞大，指令数目一般多达2、3百条。 (2

15、)寻址方式多 (3)指令格式多 (4)指令字长不固定(5)可访存指令不加限制 (6)各种指令使用频率相差很大(7)各种指令执行时间相差很大 (8)大多数采用微程序控制器三、综合题15有一个2048K32位存储器，由128K8位的DRAM芯片构成。问：（1）总共需要多少片DRAM芯片？（2）设计此存储体的组成框图。（3）若采用异步刷新方式，如果单元刷新间隔不超过8ms，则刷新信号周期是多少？（假设DRAM芯片结构5122568位，按行刷新）。乘积符号位1，算后求补器输出为0010111011，最后补码乘积值为： （算后求补器输出不带符号位，详见课本36页图2.7；该图中符号位输入到算后求补器是为了作为控制信号，详见课本35页图2.6中的控制性号线E） 【xy】补= 100101110112、有若干片1M8位的SRAM芯片，采用字扩展方法构成4MB存储器，问： (1) 需要多少片RAM芯片？ (2) 该存储器需要多少地