计算机组成原理试卷及答案

1、计算机组成原理试卷及答案一、填空题：（每空1分，共15分）1、原码一位乘法中，符号位与数值位（），运算结果的符号位等于（）。2、码值80H：若表示真值0,则为（）码；若表示真值一 128,则为（）码。3、微指令格式分为（）型微指令和（）型微指令，其中，前者的并行操作能 力比后者强。4、在多级存储体系中，Cache存储器的主要功能是（）。5、在下列常用术语后面，写出相应的中文名称：VLSI （ ） , RISC （）, DMA （ ） , DRAM （）。6、为了实现CPU对主存储器的读写访问，它们之间的连线按功能划分应当 包括（），（）（）。7、从计算机系统结构的发展和演变看，近代计算机是以（

2、）为中心的系统结构。二、单项选择题：（每题2分，共40分）1、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2、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3、若一台计算机的字长为2个字节，则表明该机器（）。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4、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5、控制器的功能是（）。A、产生时序信号B、从主

3、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，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。6、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周期D、扩大外存储器的存储空间7、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8、相联存储器是按（）进行寻址的存储器。A、地址指定方式B、堆栈指定方式C、内容指定方式 D、地址指定方式与堆栈存储方式结合 9、状态寄存器用来存放（）。A、算术运算结果B、逻辑运算结果c、运算类型D、算术逻辑运算指令及测试指令的结果状态1

4、0、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11、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A、只能在CPU以外C、只能在CPU以内12、有关Cache的说法正确的是（）。B、CPU内外都可以设置CacheD、若存在Cache, CPU就不能再访问主存13、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 C、补码运算的十进制加法器 14、堆栈常用于（）。A、数据移位B、程序转移B、补码运算的二进制减法器 D、补码运算的二进制加法器C、

5、保护程序现场D、输入、输出15、计算机系统的层次结构从内到外依次为（B、系统软件、硬件系统、应用软D、应用软件、硬件系统、系统软A、硬件系统、系统软件、应用软件 件C、系统软件、应用软件、硬件系统16、一个指令周期通常由）组成。A、若干个节拍B、若干个时钟周期C、若干个工作脉冲D、若干个机器周期17、在计算机系统中，表征系统运行状态的部件是（）。A、程序计数器B、累加计数器C、中断计数器D、程序状态字18、某虚拟存储器采用页式内存管理，使用LRU页面替换算法，考虑下面的页 面访问地址流（每次访问在一个时间单位中完成），1、8、1、7、8、2、7、 2、1、8、3、8、2、1、3、1、7、1、3

6、、7。假定内存容量为4个页 面,开始时为空的，则页面失效次数是（）。A、4B、5C、6D、719、某一 SRAM芯片，其容量是1024 >8位，除电源和接地端外，该芯片引 脚的最小数目是（）。A、20 B、22C、25 D、3020、下面尾数（1位符号位）的表示中，不是规格化尾数的是（）。A、010011101 （原码）B、110011110 （原码）C 010111111 （补码）D、110111001 （补码）三、简答题：（每题5分，共10分）1、Cache与主存之间的地址映像方法有哪几种？各有何特点？2、DRAM存储器为什么要刷新？有哪几种常用的刷新方法？四、综合题：（共35分）1

7、、（本题7分）某机采用微程序控制器，其微程序控制器有18种微操作命令 （采用直接控制法，即水平型微指令），有8个转移控制状态（采用译码形式）， 微指令格式中的下址字段7位。该机机器指令系统采用4位定长操作码，平均每条 指令由7条微指令组成。问：（1）该微指令的格式中，操作控制字段和判别测试字段各有几位？控存的 容 量是多少（字数 好长）？（ 4分）（2）该机指令系统共有多少条指令？需要多少容量的控存？上述的控存是 否 合适？（3分）操作控制字段判别测试字段下址字段二2、（本题12分）设浮点数的格式为：阶码4位，包含一位符号位，尾数5位，包 含一位符号位，阶码和尾数均用补码表示，排列顺序为：阶符

8、（1位）阶码（3数符（1位）尾数（4位）则按上述浮点数的格式：（1）若（X） 10=22/64, （ 丫）10= 2.75,则求X和Y的规格化浮点数 表示形式。（6分）（2）求X+Y浮（要求用补码计算，列出计算步骤）（6分）3、（本题共16分）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：（1 ）若该机主存采用16KX1位的DRAM芯片（内部为128X128阵列）构 成最大主存空间，则共需多少个芯片？若采用异步刷新方式，单元刷新周期为2ms

9、， 则刷新信号的周期为多少时间？刷新用的行地址为几位？ （6分）（2）若为该机配备2KX8位的Cache每块8字节，采用2路组相联映像， 试写出对主存地址各个字段的划分（标出各个字段的位数）；若主存地址为3280H， 则该地址可映像到Cache的哪一组？ （ 4分）（3）若用4个8KX4位的SRAM芯片和2个4KX8位的SRAM芯片形成24KX8位的连续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。试画出SRAM 与CPU的连接图，在图上标清楚地址译码连接，数据线、地址线、控制线连接。（6分）期末自测试卷B一、单项

10、选择题：（每题1分，共20分）1、目前我们所说的个人台式商用机属于。A、巨型机 B、中型机C、小型机D、微型机2、下列数中最大的数是。A、（ 10011001 ） 2 B、（ 227） 8 C、（ 98） 16 D、（ 152） 103、在小型或微型计算机里，普遍采用的字符编码是。A、 BCD码 B、 16进制9 C、格雷码D、ASCU码4、在下列机器数中，零的表示形式是唯一的。A、原码 B、补码 C、反码 D、原码和反码5、设X补=1.x1x2x3x4,当满足时,A、X>1/2成立。x1必须为1，x2x3x4至少有一个为1 C、x1 B、x1必须为1, x2x3x4任意必须为0, x2

11、x3x4至少有一个为1D、x1必须为0，x2x3x4任意&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。A 11001011 B > 11010110C 11000001 D 110010017、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(A)-MSP, (SP) - 1.SP。那么出栈操作的 动

12、作顺序应为。A、(MSP)-A, (SP)+1 -SP B、(MSP)-A, ( SP) 1-SPC、(SP1)-SP, (MSP)-A D、(SP)+1 -SP, (MSP)-A10、下面尾数(1位符号位)的表示中，不是规格化的尾数的是。A、010011101(原码)B、110011110(原码)C、010111111 (补码)D、110111001(补码)11、在主存和CPU之间增加cache存储器的目的是。人、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 B、控制器、运算器、cacheC、运算器和主

13、存D、控制器、ALU和主存13、设变址寄存器为X，形式地址为D， (X)表示寄存器X的内容，变址 寻址 方式的有效地址为。A、EA=(X)+D B、EA=(X)+(D) C、EA=(X)+D) D、EA=(X)+(D)14、信息只用一条传输线，且采用脉冲传输的方式称为。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

14、的分辨率额为1024X1024,颜色深度为8位，则刷新存储器的存储 容 量是。A、2MB B、1MB C、8MB D、1024B18、设寄存器位数为8位，机器数采用补码形式(含一位符号位)。对应于十进 制数-27，寄存器内为。A、27HB、9BHC、E5H D、5AH19、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512>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、23 B、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

15、算机用于汉字输入、内部处理、输出三种不同用途的 编码。3、数控机床是计算机在方面的应用,邮局把信件自动分拣是在计算机方面的应用。4、计算机软件一般分和两大类。为；CISC的中文含义是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

16、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、求十进制数一123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002BH302BH32B0H32DBH 3500H 452BH内容350

17、0H3500H5600H2800H2600H2500H（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2KX4位，试用此芯片组成8KX8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

18、。数据传输率 为175000B/S。求磁盘总容量。（本题6分）5、设浮点数 x=2_011X） .101100, y=2_01 OX （ - 0.011010）（1 ）、计算x+y；（阶码与尾数均用补码运算）。（2）、计算xxy；（阶码用补码运算，尾数用原码一位乘）本题15分）期末自测试卷A参考答案一、填空题（每空1分，共15分）1、分开计算，相乘两数符号位的异或值。2、移，补 3、水平，垂直4、匹配CPU和主存之间的速度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），动态 随机读写存储器。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分，共40分）1、b

19、2、c 3、c4、a5、d6、b7、b 8、c9、d10、c11、b 12、b 13、d 14、c 15、a16、d 17、d18、c 19、a20、 d三、简答题（每题5分，共10分）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

20、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128&8;（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和丫的表示为：X阶码：1111尾数：01011 丫阶码：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：一 0.1010X223、（本题共16分）（1 ）

21、共需32个芯片，刷新信号周期约为15.6 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：期末自测试卷B参考答案一、单项选择题：（每题1分，共20分）1、D 2、A3、D4、B5、A6、D7、B 8、D9、D 10、D11、C12、B13、A14、A15、B16、D17、C 18、C19、B 20、二、填空题：（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&集中式刷新，分布式刷新7、

22、（ 1-2-9） >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） : v1作为CPU 和内存、外部设备之间信息传送的中转站。2补偿CPU和内存、外围设备之间在操作速度上的差别。3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