计算机组成原理(习题)

第3题 主存存储单元是指()。答案:B1．第4题 中断系统的功能是由（

）实现的。答案:C2．第5题 下列不属于计算机科学奠基人冯·诺伊曼思想的是（）。答案:C第1题某动态存储器（DRAM）芯片，其存储容量为4M×8位，该芯片的地址线采用行、列地址复用，而且行、列地址位数相同，则该芯片的地址线和数据线数目分别是（）条。答案:B2．第2题相对寻址方式中，操作数的有效地址等于（）。答案:D3．第5题以下四种类型的二地址指令中，执行时间最长的是（）。答案:C4．第7题在定点数的机器数中，零的（）的表示形式是惟一的答案:C5．第8题控制存储器属于（）部分。答案:B6．第14题锁存器属于（）部分。答案:A8．第21题用n位字长的原码（其中1位符号位）表示定点整数N时，所能表示的数值范围是（）答案:B9．第22题计算机的存储器采用分级存储体系的主要目的是()。A.便于读写数据

B.减小机箱的体积

C.便于系统升级

D.解决存储容量、价格和存取速度之间的矛盾答案:D4．第9题存储周期是指()。答案:C5．第12题下列是用原码表示的机器数，真值最小的是（）。答案:A1．第3题下列因素下，与Cache的命中率无关的是（）。答案:A3．第7题某计算机中控制存储器的容量是512×32位，微程序可在整个控制存储器中实现转移，则微地址寄存器所需的最小位数是（）。答案:C6．第14题为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的方法是采用（）。答案:B7．第22题以下给出的浮点数，数（）是规格化浮点数。答案:B8．第23题中央处理器是指（）。A.运算器

B.控制器

C.运算器和控制器

D.运算器、控制器和内存储器答案:C6．第22题程序计数器属于（）部分。答案:A7．第23题若x补，则x原=（）。答案:D8．第24题在以DMA方式传送数据的过程中，由于没有破坏（

）的内容，所以一旦数据传送完毕，主机可以立即继续原程序的执行。答案:B9．第25题下列关于立即寻址方式操作数所在位置的说法正确的是（）。A.操作数在指令中

B.操作数在寄存器中

C.操作数地址在寄存器

D.操作数地址（主存）在指令中答案:A2．第4题下列关于立即寻址方式操作数所在位置的说法正确的是（）。A.操作数在指令中

B.操作数在寄存器中

C.操作数地址在寄存器

D.操作数地址（主存）在指令中答案:A3．第12题中央处理器是指（）。A.运算器

B.控制器

C.运算器和控制器

D.运算器、控制器和内存储器答案:C5．第14题一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，另一个操作数常需采用()指定。答案:C6．第15题总线接口的功能不包括（）。答案:D7．第21题下列是用补码表示的机器数，真值最大的是（）答案:A4．第11题中央处理器是指（）。A.运算器

B.控制器

C.运算器和控制器

D.运算器、控制器和内存储器答案:C5．第12题计算机的外围设备是指（

）。答案:D1．第2题下列不同进位计数制的数中，最大的数是（）答案:D答案:D4．第9题在计数器定时查询方式下，若每次计数都从0开始，则（）。答案:A答案:A7．第23题某计算机中控制存储器的容量是512×32位，微程序可在整个控制存储器中实现转移，则微地址寄存器所需的最小位数是（）。答案:C8．第24题为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的方法是采用（）。答案:B10．第2题

衡量总线传输性能的指标是A，它定义为总线本身所能达到的最高传输速率，其单位是B。答案:A总线带宽BMB/s或B/s

11．第6题计算机系统是一个由硬件、软件组成的多级层次结构，它通常由A、一般机器级、B、汇编语言级和高级语言级组成。答案:A微程序设计级B操作系统级12．第10题按中断源与CPU的关系不同，中断可分为A和B两大类。答案:A内中断B外中断

10．第3题

主存有256个数据块（编号为0～255），cache有8行（编号为0～7），现采用2路组相联地址映射方式，则第202号数据块可映射到cache编号的第A行。答案:A4或510．第3题计算机机器指令的基本结构主要有A和B两部分。答案:A操作码OPB地址码A13．第9题电子数字计算机系统是由A和B两大部分组成的，两者缺一不可。答案:A硬件B软件14．第10题按中断源与CPU的关系不同，中断可分为A和B两大类。答案:A内中断B外中断16．第12题有一字长为64位的浮点数，符号位1位；阶码11位，用移码表示；尾数52位，用补码表示；基数为2.则它所能表示的最小规格化负数为A。答案:10．第1题立即寻址是指令的地址字段指出的不是A，而是B。答案:A操作数的地址B操作数本身11．第2题在微型机中，随着超大规模集成电路和机器结构的发展，中央处理器中不仅包含了控制器和A，而且把B也集成于同一块CPU芯片中。答案:A运算器B存储管理部件13．第7题光盘是近年来发展起来的一种辅助存储器，是多媒体计算机不可缺少的设备，按读写性质分，光盘可分为A型、B型和只读型三种。答案:A一次写入B可重写14．第8题在相对寻址方式中，操作数的有效地址等于的内容加上指令中的形式地址D。答案:APC17．第14题指令的寻址方式有A和B两类。答案:A顺序寻址方式B跳跃寻址方式

18．第17题电子数字计算机系统是由A和B两大部分组成的，两者缺一不可。答案:A硬件B软件19．第16题CPU响应中断时应保护的两个关键的硬件状态是A和B。答案:A程序计数器B程序状态字寄存器11．第7题在微型机中，随着超大规模集成电路和机器结构的发展，中央处理器中不仅包含了控制器和A，而且把B也集成于同一块CPU芯片中。答案:A运算器B存储管理部件12．第10题隐含寻址是指令格式中不明确给出A，而是隐含指定，通常将B作为隐含地址。答案:A操作数地址B累加器（AC）13．第11题菊花链式查询方式的主要缺点是，离中央仲裁器越A的设备，获得总线控制权的几率越小。答案:A远14．第14题CPU响应中断时应保护的两个关键的硬件状态是A和B。答案:A程序计数器B程序状态字寄存器15．第15题同的计算机有不同的指令系统，“RISC”表示的意思是A。答案:A精简指令系统计算机16．第17题电子数字计算机系统是由A和B两大部分组成的，两者缺一不可。答案:A硬件B软件17．第18题光盘是近年来发展起来的一种辅助存储器，是多媒体计算机不可缺少的设备，按读写性质分，光盘可分为A型、B型和只读型三种。答案:A一次写入B可重写18．第20题计算机机器指令的基本结构主要有A和B两部分。答案:A操作码OPB地址码A13．第11题在微程序控制器中，A用来存放实现机器指令系统功能的微程序，它一般是高速的B存储器，这个存储器的地址称为微地址。答案:A控制存储器B只读存储器15．第20题菊花链式查询方式的主要缺点是，离中央仲裁器越A的设备，获得总线控制权的几率越小。答案:A远17．第26题某采用交叉方式编址的存储器容量为32字，存储模块数为4，存储周期为200ns，总线传送周期为50ns，某程序需要连续读出地址为1000～1011的4个字，则所需时间为A。答案:A350ns18．第27题立即寻址是指令的地址字段指出的不是A，而是B。答案:A操作数的地址B操作数本身19．第28题总线是构成计算机系统的A，是多个B部件之间进行数据传送的公共通路。答案:A互联机构B系统功能11．第3题在微型机中，随着超大规模集成电路和机器结构的发展，中央处理器中不仅包含了控制器和A，而且把B也集成于同一块CPU芯片中。答案:A运算器B存储管理部件12．第6题在计算机总线中，数据的传送有二种基本方式：串行传送和A传送。串行传送是指B。答案:A并行B数据从低位开始逐位依次传送的方式13．第12题寄存器间接寻址方式中，有效地址存放在A中，而操作数存放在B中。答案:A寄存器B内存14．第13题立即寻址是指令的地址字段指出的不是A，而是B。答案:A操作数的地址B操作数本身15．第18题在有一级Cache的系统中，设主存和Cache的存储周期分别是TM和Tc，若命中率是H，则CPU访问存储器的平均时间TA＝A。答案:AHTc+(1-H)TM18．第25题堆栈包括的主要硬件：一是A，二是B。答案:A部分主存区B堆栈指针（SP）19．第26题隐含寻址是指令格式中不明确给出A，而是隐含指定，通常将B作为隐含地址。答案:A操作数地址B累加器（AC）10．第4题三级存储系统是由A、B和辅助存储器组成的。答案:A高速缓冲存储器B主存12．第11题在计算机总线中，数据的传送有二种基本方式：串行传送和A传送。串行传送是指B。答案:A并行B数据从低位开始逐位依次传送的方式14．第13题菊花链式查询方式的主要缺点是，离中央仲裁器越远的设备，获得总线控制权的几率就越A。答案:A

小15．第17题采用流水线带来的主要问题有A、B和转移相关等问题。答案:A资源相关B数据相关16．第18题电子数字计算机系统是由A和B两大部分组成的，两者缺一不可。答案:A硬件B软件17．第19题计算机机器指令的基本结构主要有A和B两部分。答案:A操作码OPB地址码A18．第20题

某CPU微程序控制器控存容量为512×20位，微程序可在整个控制存储器中实现转移，需要分别根据OP字段和ZF条件码进行分支转移，则P字段和后继地址字段应分别为A和B位。答案:A2B919．第21题在微程序控制器中，A用来存放实现机器指令系统功能的微程序，它一般是高速的B存储器，这个存储器的地址称为微地址。答案:A控制存储器B只读存储器10．第1题在微型机中，随着超大规模集成电路和机器结构的发展，中央处理器中不仅包含了控制器和A，而且把B也集成于同一块CPU芯片中。答案:A运算器B存储管理部件11．第4题寄存器间接寻址方式中，有效地址存放在A中，而操作数存放在B中。答案:A寄存器B内存12．第5题CPU响应中断时应保护的两个关键的硬件状态是A和B。答案:A程序计数器B程序状态字寄存器13．第6题在微程序控制器中，A用来存放实现机器指令系统功能的微程序，它一般是高速的B存储器，这个存储器的地址称为微地址。答案:A控制存储器B只读存储器14．第13题菊花链式查询方式的主要缺点是，离中央仲裁器越A的设备，获得总线控制权的几率越小。答案:A远15．第16题有一字长为64位的浮点数，符号位1位；阶码11位，用移码表示；尾数52位，用补码表示；基数为2.则它所能表示的最小规格化负数为A。答案:16．第17题隐含寻址是指令格式中不明确给出A，而是隐含指定，通常将B作为隐含地址。答案:A操作数地址B累加器（AC）17．第18题同的计算机有不同的指令系统，“RISC”表示的意思是A。答案:A精简指令系统计算机20．第3题已知二进制数X=2-101×(-0.1001011)，Y=2-011，设阶码为4位（含1位阶符），用补码表示，尾数为8位（含1位数符），用补码表示，按浮点运算方法，求X-Y的值，结果如需要舍入处理，用0舍1入法。答案:

解：阶和尾数都采用双符号位[x]浮=11011，11.0110101[y]浮=11101，[-y]浮=00011，①对阶[ΔE]补=[Ex]补+[-Ey]补=11011+00011=11110可见ΔE=-2，将Mx右移2位，[x]浮＝11101，11.1101101(01)②尾数进行减运算相减

11.1101101(01)------------------------11.1000010(01)③结果规格化并进行舍入处理

[x-y]浮=11101,11.1000010(01)左规[x-y]浮=11100,11.0000100(1)④溢出检查

由于两位阶符为11，不是01，因此无溢出。最终的结果为x-y=2-100×(-0.1111011)22．第15题某磁盘里，平均找道时间为TS=10毫秒，平均旋转等待时间TL=5毫秒，数据传输速率为40MB/s。磁盘机上存放着250个文件，每个文件的平均长度为10MB。现在需将所有文件逐一读出并检查更新，然后写回磁盘机，每个文件平均需要1毫秒的额外处理时间。问；(1)检查并更新所有文件需要占用多少时间?(2)若磁盘机的旋转速度和数据传输速率都提高一倍，检查并更新全部文件的时间又是多少?答案:解：(1)每次磁盘读或写的时间＝找道时间+等待时间+数据传输时间，故总的文件更新时间为(2)若磁盘机的旋转速度提高一倍，则平均旋转等待时间缩短为10毫秒；若磁盘机的数据传输率都提高一倍，则变为4000B/ms，故总的文件更新时间为23．第20题已知二进制数x＝－0.1011，y＝0.1101，用原码一位乘法求x×y的值，要求写出计算机中的运算步骤。答案:解：[x]原，[y]原计算过程如下：∴P4=0.10001111,zs=1⊕0=1故[x×y]原所以：x×y=－0.1000111124．第12题试画出三地址指令、二地址指令和一地址指令的指令格式，并说明指令的含义。答案:答：三地址指令OP-A1-A2-A3指令意义：(A1)OP(A2)àA3二地址指令OP-A1-A2指令意义：（A1）OP（A2）→A1一地址指令OP-A指令意义：①对于单操作数指令，OP(A)àACAC——累加器，例如LDA48，执行（48）àAC。②对于双操作数指令，（AC）OP（A）→AC。A——显地址；AC——隐含地址，是隐含的寻址方式。OP-A1-A2-A3OP-A1-A2OP-A25．第14题计算机中时序信号的作用是什么？设计计算机启停电路的基本要求是什么？答案:答：时序信号的作用：为计算机各部分的协调工作提供时序标志。

设计计算机启停电路的要求：

1）启动时一定要从第一个节拍电位的前沿开始工作；

2）停机时一定要在指令最末一个节拍脉冲结束后，才关闭时序发生器。26．第25题完整的计算机指令系统按功能划分，可分为哪些基本类型的指令？并就每种基本指令简单举例说明。答案:答：指令系统按功能划分的种类：数据传送类、算逻运算类、程序控制类、I/O指令类及其它类。1）

数据传送指令存、取数指令，传送指令，成组传送，字节交换，清累加器AC等。功能：M<－>M、R<－>R、M<－>R。2）算逻运算指令功能：实现数据信息的加工，代码的转换、判断等。①.算术运算指令定点-浮点加减乘除、求补、算术移位、比较等。②逻辑运算指令－、∧、∨、⊕、逻辑移位、装配、拆卸等。3）程序控制指令功能：控制程序的转向包括：无条件转移，条件转移，转子和返主，中断返回等指令。4）I/O指令功能： ①控制外设的动作 ②测试外设的工作状态 ③实现外设与主机间的数据交换5）其它指令PSW的位置、复位，测试指令，堆栈指令，特权指令，停机指令，控制台指令等。27．第27题试说明组合逻辑（硬布线）控制器通常采用哪三级的时序信号？在计算机中，总清信号的作用是什么？答案:答：组合逻辑控制器通常采用三级的时序体制：即主状态(CPU)周期-节拍电位-节拍脉冲。总清信号的作用主要是使计算机处于正常的初始状态，例如把时序电路的有关触发器和I/O接口电路中的设备状态触发器预置为正确的初始状态等，这些触发器的状态在开机时是随机的，不能保证启动后计算机能正常工作。为此必须有总清信号，它在机器启动时由电源电路产生或按下总清开关产生。28．第28题什么是同步定时，异步定时？比较它们的优缺点。答案:答：

（1）同步定时，总线上所有部件都在公共时钟线上的同步信号协调下工作。其特点是有公共时钟。异步定时，总线上的设备（部件）有各自的时钟，它们之间通常采用“应‐答”方式进行通信。其特点是无公共时间标准。（2）同步定时方式具有较高的传输频率，但不适合存取时间差别大的设备之间的通信。异步定时方式具有可靠性高，适用于存取时间不同的部件之间的通信。但传输效率较低。20．第1题已知二进制数x＝－0.1011，y＝0.1101，用原码一位乘法求x×y的值，要求写出计算机中的运算步骤。答案:解：[x]原，[y]原计算过程如下：∴P4=0.10001111,zs=1⊕0=1故[x×y]原所以：x×y=－0.1000111121．第11题某磁盘里，平均找道时间为TS=10毫秒，平均旋转等待时间TL=5毫秒，数据传输速率为40MB/s。磁盘机上存放着250个文件，每个文件的平均长度为10MB。现在需将所有文件逐一读出并检查更新，然后写回磁盘机，每个文件平均需要1毫秒的额外处理时间。问；(1)检查并更新所有文件需要占用多少时间?(2)若磁盘机的旋转速度和数据传输速率都提高一倍，检查并更新全部文件的时间又是多少?答案:解：(1)每次磁盘读或写的时间＝找道时间+等待时间+数据传输时间，故总的文件更新时间为(2)若磁盘机的旋转速度提高一倍，则平均旋转等待时间缩短为10毫秒；若磁盘机的数据传输率都提高一倍，则变为4000B/ms，故总的文件更新时间为22．第27题

若某计算机的主频为800MHz，每个CPU周期平均包含4个主频周期，每个指令周期平均有3个CPU周期，问：（1）该机平均指令的执行速度为多少MIPS（百万条指令每秒）？（2）若主频提高到1000MHz，每个CPU周期平均包含2个主频周期，采用流水线方式，每个指令周期平均为个CPU周期，则平均指令的执行速度又是多少MIPS？答案:解：（1）因为机器主频为f＝800MHz，所以主频周期T＝1/(800×106)＝0.00125(μs)，每个CPU周期平均包含4个主频周期，所以CPU周期TCPU＝4T＝4×0.00125(μs)＝0.005(μs)指令周期T指令＝3TCPU＝＝0.015(μs)则指令的执行速度V1＝1/T指令＝1/0.015(μs)＝66.7(MIPS)（或800÷（4×3）=66.7(MIPS)）（2）1000÷（）=416.7(MIPS)23．第28题已知和Y=－0.1111,用变形补码计算X+Y和X-Y,同时指出运算结果是否溢出。答案:解：x=0.1001y=－[X]补＝00.1001,[Y]补＝11.0001,[-Y]补＝00.1111[X+Y]补＝＝11.1010无溢出X+Y＝-0.0110[X-Y]补＝＝01.1000溢出X-Y＝+1.1000>1补＝补＝补＝＝＝补＝＝＝24．第4题什么叫Cache的命中率？在有Cache的计算机中，CPU访问内存的平均周期与哪些因素有关？答案:答：CPU在Cache中访问到的次数n1与总的访问次数n的比，称为命中率H。

不命中率（脱靶率）：1－H

有Cache时的CPU访存平均周期tAtA=H×tc+(1-H)×tm

式中：tc--Cache存储周期，tm--主存存储周期

可见，CPU访问内存的平均周期与Cache的命中率、Cache的存储周期tc、主存存储周期tm有关；而Cache的命中率又与映射方式、替换策略以及Cache的容量大小等有关。教师未批改25．第5题试画出三地址指令、二地址指令和一地址指令的指令格式，并说明指令的含义。答案:答：三地址指令OP-A1-A2-A3指令意义：(A1)OP(A2)àA3二地址指令OP-A1-A2指令意义：（A1）OP（A2）→A1一地址指令OP-A指令意义：①对于单操作数指令，OP(A)àACAC——累加器，例如LDA48，执行（48）àAC。②对于双操作数指令，（AC）OP（A）→AC。A——显地址；AC——隐含地址，是隐含的寻址方式。OP-A1-A2-A3OP-A1-A2OP-A26．第9题完整的计算机指令系统按功能划分，可分为哪些基本类型的指令？并就每种基本指令简单举例说明。答案:答：指令系统按功能划分的种类：数据传送类、算逻运算类、程序控制类、I/O指令类及其它类。1）

数据传送指令存、取数指令，传送指令，成组传送，字节交换，清累加器AC等。功能：M<－>M、R<－>R、M<－>R。2）算逻运算指令功能：实现数据信息的加工，代码的转换、判断等。①.算术运算指令定点-浮点加减乘除、求补、算术移位、比较等。②逻辑运算指令－、∧、∨、⊕、逻辑移位、装配、拆卸等。3）程序控制指令功能：控制程序的转向包括：无条件转移，条件转移，转子和返主，中断返回等指令。4）I/O指令功能： ①控制外设的动作 ②测试外设的工作状态 ③实现外设与主机间的数据交换5）其它指令PSW的位置、复位，测试指令，堆栈指令，特权指令，停机指令，控制台指令等。27．第10题按中断源与CPU的关系不同，中断可分为内中断和外中断两大类，试说明这两类中断一般包括哪些方面的中断。答案:答：按中断源性质与CPU的关系分：①处理机内的中断（内中断）②系统内外设的中断（外中断）28．第14题

目前的计算机系统中通常所采用的多级存储器体系结构是什么？并简述各级存储器承担的职能。答案:

答：目前的计算机系统中通常所采用的多级存储器体系结构是：高速缓冲存储器（cache）、主存储器和外存储器。各级存储器承担的职能各不相同。其中cache主要强调快速存取，以便使存取速度和CPU的运算速度相匹配；外存储器主要强调大的存储容量，以满足计算机的大容量存储要求；主存储器介于cache与外存之间，要求选取适当的存储容量和存取周期，使它能容纳系统的核心软件和较多的用户程序。

答：目前的计算机系统中通常所采用的多级存储器体系结构是：高速缓冲存储器（cache）、主存储器和外存储器。各级存储器承担的职能各不相同。其中cache主要强调快速存取，以便使存取速度和CPU的运算速度相匹配；外存储器主要强调大的存储容量，以满足计算机的大容量存储要求；主存储器介于cache与外存之间，要求选取适当的存储容量和存取周期，使它能容纳系统的核心软件和较多的用户程序。20．第1题某指令流水线有取指（IF）、译码（ID）、执行（EX）、访存（MEM）和写回寄存器堆（WB）5个过程段，各功能段所用的时间分别为120ns、80ns、90ns、100ns和60ns。今有40条指令流过此流水线，试求流水线的时钟周期和加速比。答案:解：流水线的时钟周期T=max{120，80，90，100，60}=120ns22．第7题设字长为32位的二进制浮点数，阶为10位（包括1位阶符），尾数为22位（包括1位尾符），阶和尾数分别用移码和补码表示，基数R＝2。求规格化数的表数范围。答案:解：规格化数的表数范围：(R=2) 正数为：2-512×2-1～2511×(1－2-21) 负数为：2511×(-1)～2-512×(-2-1－2-21)23．第8题若某计算机的指令系统可分为I1、I2、I3、I4、I5和I6等6种类型的指令，这6种指令的指令周期分别是4ns、5ns、3ns、7ns、6ns和8ns，在程序出现的频度（概率）分别是15%、12%、30%、8%、20%和15%，求该机的平均指令执行时间是多少ns，平均运算速度为多少MIPS（百万条指令每秒）？答案:解：平均运算时间：T=4×15%+5×12%+3×30%+7×8%+6×20%+8×15%=5.06(ns)平均运算速度：v=1/T=1/[(5.06×10-9)÷10-3]=197.6(MIPS)24．第9题试说明组合逻辑（硬布线）控制器通常采用哪三级的时序信号？在计算机中，总清信号的作用是什么？答案:答：组合逻辑控制器通常采用三级的时序体制：即主状态(CPU)周期-节拍电位-节拍脉冲。总清信号的作用主要是使计算机处于正常的初始状态，例如把时序电路的有关触发器和I/O接口电路中的设备状态触发器预置为正确的初始状态等，这些触发器的状态在开机时是随机的，不能保证启动后计算机能正常工作。为此必须有总清信号，它在机器启动时由电源电路产生或按下总清开关产生。25．第16题精简指令系统计算机RISC，其指令系统的最大特点是什么？减少指令种类的一种有效做法是指令的替代实现，试举例说明。答案:解：RISC指令系统的主要特点是：(1)

指令数目较少，一般都选用使用频度最高的一些简单指令。(2)

指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少。(3)

大多数指令可在一个机器周期内完成。(4)

通用寄存器数量多，只有存数指令或取数指令访问存储器，而其余指令均在寄器之间进行操作。26．第17题按中断源与CPU的关系不同，中断可分为内中断和外中断两大类，试说明这两类中断一般包括哪些方面的中断。答案:答：按中断源性质与CPU的关系分：①处理机内的中断（内中断）②系统内外设的中断（外中断）27．第18题什么是同步定时，异步定时？比较它们的优缺点。答案:答：

（1）同步定时，总线上所有部件都在公共时钟线上的同步信号协调下工作。其特点是有公共时钟。异步定时，总线上的设备（部件）有各自的时钟，它们之间通常采用“应‐答”方式进行通信。其特点是无公共时间标准。（2）同步定时方式具有较高的传输频率，但不适合存取时间差别大的设备之间的通信。异步定时方式具有可靠性高，适用于存取时间不同的部件之间的通信。但传输效率较低。28．第24题什么叫堆栈？计算机中有哪两种形式的堆栈？常用的是哪一种？有何优点？答案:答：按后进先出方式工作的存储单元的集合叫堆栈。计算机中堆栈的实现有二种结构，一种是寄存器堆栈（串联堆栈、下压堆栈），另一种是存储器堆栈。前者是在CPU中设置一组专门的具有对位串联的若干个寄存器组成，配合堆栈指令实现堆栈操作；后者则是在内存开辟专门用于堆栈的存储区，另加堆栈指针SP组成，配合堆栈指令实现其操作。由于存储器堆栈是使用容量较大的内存部分存储区，因此具有堆栈区的位置灵活和容量可变等特点，是常用的一种。20．第1题某磁盘里，平均找道时间为TS=10毫秒，平均旋转等待时间TL=5毫秒，数据传输速率为40MB/s。磁盘机上存放着250个文件，每个文件的平均长度为10MB。现在需将所有文件逐一读出并检查更新，然后写回磁盘机，每个文件平均需要1毫秒的额外处理时间。问；(1)检查并更新所有文件需要占用多少时间?(2)若磁盘机的旋转速度和数据传输速率都提高一倍，检查并更新全部文件的时间又是多少?答案:解：(1)每次磁盘读或写的时间＝找道时间+等待时间+数据传输时间，故总的文件更新时间为(2)若磁盘机的旋转速度提高一倍，则平均旋转等待时间缩短为10毫秒；若磁盘机的数据传输率都提高一倍，则变为4000B/ms，故总的文件更新时间为21．第16题设字长为32位的二进制浮点数，阶为10位（包括1位阶符），尾数为22位（包括1位尾符），阶和尾数分别用移码和补码表示，基数R＝2。求规格化数的表数范围。答案:解：规格化数的表数范围：(R=2) 正数为：2-512×2-1～2511×(1－2-21) 负数为：2511×(-1)～2-512×(-2-1－2-21)22．第19题设机器字长为8位，试写出下列十进制数的原码、反码、补码和移码表示。如果是小数，则用定点小数表示；若为整数，则用定点整数表示。(1)25/128(2)－38/64答案:解：(1)设X=(25/128)10=(11001×2-111)2=(0.0011001)2 所以[X]原=[X]反=[X]补，[X]移=20 (2)设X=(－38/64)10=(－100110×2-110)2=(－0.100110)2 所以[X]原 [X]反 [X]补 [X]移23．第28题已知二进制数X=2－010×0.101011，Y=2－011×(－0.110101)，设阶为5位（包括2位阶符），用补码表示，尾数为8位（包括2位尾符），用补码表示，按浮点运算方法，求X+Y的值，运算过程阶和尾数均用双符号进行。要求写出机器的运算步骤。答案:解：x和y的浮点机器数（阶和尾数均用补码表示）[x]浮＝11110，[y]浮＝11101，①求阶差[△E]补＝[Ex]补+[-Ey]补＝11110＋00011＝00001可见△E＝1，将My右移1位，[y]浮＝11110，11.100101(1)②尾数相加。 [Mx]补 +[My]补11.100101(1)00.010000(1) ③[Mx+My]补应左规，阶码减1。即[x＋y]补＝11101，④溢出检查运算结果的阶小于所能表示的最大阶，所以无溢出。所以x＋y＝2-11×(0.100001)24．第2题计算机中时序信号的作用是什么？设计计算机启停电路的基本要求是什么？答案:答：时序信号的作用：为计算机各部分的协调工作提供时序标志。

设计计算机启停电路的要求：

1）启动时一定要从第一个节拍电位的前沿开始工作；

2）停机时一定要在指令最末一个节拍脉冲结束后，才关闭时序发生器。25．第6题程序中包括指令和要处理的数据，在执行时先必须调到内存中才能执行，CPU直接从内存中将指令或数据取来并加以执行的。CPU是如何知道取来的是指令还是数据？说明理由。答案:答：取指周期中从内存读出的信息流是指令流，它流向控制器；而在执行器周期中从内存读出的信息流是数据流，它由内存流向运算器。答：教师未批改26．第13题精简指令系统计算机RISC，其指令系统的最大特点是什么？减少指令种类的一种有效做法是指令的替代实现，试举例说明。答案:解：RISC指令系统的主要特点是：(1)

指令数目较少，一般都选用使用频度最高的一些简单指令。(2)

指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少。(3)

大多数指令可在一个机器周期内完成。(4)

通用寄存器数量多，只有存数指令或取数指令访问存储器，而其余指令均在寄器之间进行操作。27．第26题按中断源与CPU的关系不同，中断可分为内中断和外中断两大类，试说明这两类中断一般包括哪些方面的中断。答案:答：按中断源性质与CPU的关系分：①处理机内的中断（内中断）②系统内外设的中断（外中断）28．第27题在微命令的分段编码方式中，分段的原则是什么？答案:答：A、相互有一定关系又不能在同一微周期出现（相斥性）的微命令可编在同一字段内；可能在同一微周期出现（相容性）的微命令应编在不同的字段内；B、分段应与数据通路的结构相适应，便于微命令的设计、修改、查找。C、每个字段的位数不能太多（2~4位）。

20．第1题设字长为32位的二进制浮点数，阶为10位（包括1位阶符），尾数为22位（包括1位尾符），阶和尾数分别用移码和补码表示，基数R＝2。求规格化数的表数范围。答案:解：规格化数的表数范围：(R=2) 正数为：2-512×2-1～2511×(1－2-21) 负数为：2511×(-1)～2-512×(-2-1－2-21)21．第26题某指令流水线有取指（IF）、译码（ID）、执行（EX）、访存（MEM）和写回寄存器堆（WB）5个过程段，各功能段所用的时间分别为120ns、80ns、90ns、100ns和60ns。今有40条指令流过此流水线，试求流水线的时钟周期和加速比。答案:解：流水线的时钟周期T=max{120，80，90，100，60}=120ns22．第27题已知和Y=－0.1111,用变形补码计算X+Y和X-Y,同时指出运算结果是否溢出。答案:解：x=0.1001y=－[X]补＝00.1001,[Y]补＝11.0001,[-Y]补＝00.1111[X+Y]补＝＝11.1010无溢出X+Y＝-0.0110[X-Y]补＝＝01.1000溢出X-Y＝+1.1000>1补＝补＝补＝＝＝补＝＝＝23．第28题若某计算机的指令系统可分为I1、I2、I3、I4、I5和I6等6种类型的指令，这6种指令的指令周期分别是4ns、5ns、3ns、7ns、6ns和8ns，在程序出现的频度（概率）分别是15%、12%、30%、8%、20%和15%，求该机的平均指令执行时间是多少ns，平均运算速度为多少MIPS（百万条指令每秒）？答案:解：平均运算时间：T=4×15%+5×12%+3×30%+7×8%+6×20%+8×15%=5.06(ns)平均运算速度：v=1/T=1/[(5.06×10-9)÷10-3]=197.6(MIPS)24．第2题集中式总线仲裁方式有哪三种，其特点是什么？答案:答：

(1)链式查询方式。BG按优先级由高至低依次传送的总线查询方式。所需传输线少，便于更改和扩充。(2)计数器定时查询方式。优先次序可灵活变动。(3)独立请求方式。响应速度快，对优先次序的控制灵活。25．第5题什么叫堆栈？计算机中有哪两种形式的堆栈？常用的是哪一种？有何优点？答案:答：按后进先出方式工作的存储单元的集合叫堆栈。计算机中堆栈的实现有二种结构，一种是寄存器堆栈（串联堆栈、下压堆栈），另一种是存储器堆栈。前者是在CPU中设置一组专门的具有对位串联的若干个寄存器组成，配合堆栈指令实现堆栈操作；后者则是在内存开辟专门用于堆栈的存储区，另加堆栈指针SP组成，配合堆栈指令实现其操作。由于存储器堆栈是使用容量较大的内存部分存储区，因此具有堆栈区的位置灵活和容量可变等特点，是常用的一种。26．第15题程序中包括指令和要处理的数据，在执行时先必须调到内存中才能执行，CPU直接从内存中将指令或数据取来并加以执行的。CPU是如何知道取来的是指令还是数据？说明理由。答案:答：取指周期中从内存读出的信息流是指令流，它流向控制器；而在执行器周期中从内存读出的信息流是数据流，它由内存流向运算器。27．第16题精简指令系统计算机RISC，其指令系统的最大特点是什么？减少指令种类的一种有效做法是指令的替代实现，试举例说明。答案:解：RISC指令系统的主要特点是：(1)

指令数目较少，一般都选用使用频度最高的一些简单指令。(2)

指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少。(3)

大多数指令可在一个机器周期内完成。(4)

通用寄存器数量多，只有存数指令或取数指令访问存储器，而其余指令均在寄器之间进行操作。28．第25题试谈谈什么是存储系统的高速缓冲存储器（Cache），画出“主存-Cache”这一存储层次与CPU连接的结构框图。答案:答：高速缓冲存储器是介于CPU与主存之间的用于存放当前最活跃的程序块和数据的高速、小容量的存储器。21．第25题已知二进制数x＝－0.1011，y＝0.1101，用原码一位乘法求x×y的值，要求写出计算机中的运算步骤。答案:解：[x]原，[y]原计算过程如下：∴P4=0.10001111,zs=1⊕0=1故[x×y]原所以：x×y=－0.1000111122．第27题存储器容量为64M字，字长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=100ns,数据总线宽度为64位，总线周期τ=20ns.问顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少？答案:解：信息总量：q=64位×8=512位顺序存储器和交叉存储器读出8个字的时间分别是：t2=mT=8×100ns=8×10-7(s)t1=T+(m-1)τ=100+7×20=2.4×10(s)顺序存储器带宽是：W2=q/t2=512÷（8×10-7）=64×107（位/S）交叉存储器带宽是：W1=q/t1=512÷（2.4×10-7）=213×107（位/S）

24．第18题按中断源与CPU的关系不同，中断可分为内中断和外中断两大类，试说明这两类中断一般包括哪些方面的中断。答案:答：按中断源性质与CPU的关系分：①处理机内的中断（内中断）②系统内外设的中断（外中断）22．第27题某磁盘里，平均找道时间为TS=10毫秒，平均旋转等待时间TL=5毫秒，数据传输速率为40MB/s。磁盘机上存放着250个文件，每个文件的平均长度为10MB。现在需将所有文件逐一读出并检查更新，然后写回磁盘机，每个文件平均需要1毫秒的额外处理时间。问；(1)检查并更新所有文件需要占用多少时间?(2)若磁盘机的旋转速度和数据传输速率都提高一倍，检查并更新全部文件的时间又是多少?答案:解：(1)每次磁盘读或写的时间＝找道时间+等待时间+数据传输时间，故总的文件更新时间为(2)若磁盘机的旋转速度提高一倍，则平均旋转等待时间缩短为10毫秒；若磁盘机的数据传输率都提高一倍，则变为4000B/ms，故总的文件更新时间为23．第28题

有一个具有20位地址和32位字长的存储器，问：1）该存储器能存储多少个字节的信息？2）如果存储器由256K×8位SRAM芯片组成，需要多少芯片？3）需要多少位地址作芯片选择？答案:解：1）∵220=1M，∴该存储器能存储的信息为：1M×32/8=4MB。

2）（1024K/256K）×（32/8）=16（片）；

3）1024K/256K=4，故需要2位地址作为芯片选择。24．第18题冯•诺依曼型计算机主要由哪几个功能部件组成？简述它们的主要功能。答案:答：冯•诺依曼型计算机的硬件主要有：1）存储器，其功能是存储程序和数据信息；2）运算器(ALU)，实现算术运算和逻辑运算功能的部件，其功能有运算即完成数字信息的加工和寄存、移位等；3）控制器(ControlUnit)，向计算机各部件发出控制信息的部件，其功能：控制指令的读出、解释和执行、中断事件的处理等；4）输入/输出(I/O)设备，其功能是输入程序和有关的数据，输出计算机的有关信息及运算结果等；5）适配器（I/O接口）：I/O设备与主机之间互相连接(缓冲)的部件。此外，硬设备还有控制台，电源等。25．第21题什么是同步定时，异步定时？比较它们的优缺点。答案:答：

（1）同步定时，总线上所有部件都在公共时钟线上的同步信号协调下工作。其特点是有公共时钟。异步定时，总线上的设备（部件）有各自的时钟，它们之间通常采用“应‐答”方式进行通信。其特点是无公共时间标准。（2）同步定时方式具有较高的传输频率，但不适合存取时间差别大的设备之间的通信。异步定时方式具有可靠性高，适用于存取时间不同的部件之间的通信。但传输效率较低。26．第24题完整的计算机指令系统按功能划分，可分为哪些基本类型的指令？并就每种基本指令简单举例说明。答案:答：指令系统按功能划分的种类：数据传送类、算逻运算类、程序控制类、I/O指令类及其它类。1）

数据传送指令存、取数指令，传送指令，成组传送，字节交换，清累加器AC等。功能：M<－>M、R<－>R、M<－>R。2）算逻运算指令功能：实现数据信息的加工，代码的转换、判断等。①.算术运算指令定点-浮点加减乘除、求补、算术移位、比较等。②逻辑运算指令－、∧、∨、⊕、逻辑移位、装配、拆卸等。3）程序控制指令功能：控制程序的转向包括：无条件转移，条件转移，转子和返主，中断返回等指令。4）I/O指令功能： ①控制外设的动作 ②测试外设的工作状态 ③实现外设与主机间的数据交换5）其它指令PSW的位置、复位，测试指令，堆栈指令，特权指令，停机指令，控制台指令等。27．第25题精简指令系统计算机RISC，其指令系统的最大特点是什么？减少指令种类的一种有效做法是指令的替代实现，试举例说明。答案:解：RISC指令系统的主要特点是：(1)

指令数目较少，一般都选用使用频度最高的一些简单指令。(2)

指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少。(3)

大多数指令可在一个机器周期内完成。(4)

通用寄存器数量多，只有存数指令或取数指令访问存储器，而其余指令均在寄器之间进行操作。28．第26题什么叫Cache的命中率？在有Cache的计算机中，CPU访问内存的平均周期与哪些因素有关？答案:答：CPU在Cache中访问到的次数n1与总的访问次数n的比，称为命中率H。

不命中率（脱靶率）：1－H

有Cache时的CPU访存平均周期tAtA=H×tc+(1-H)×tm

式中：tc--Cache存储周期，tm--主存存储周期

可见，CPU访问内存的平均周期与Cache的命中率、Cache的存储周期tc、主存存储周期tm有关；而Cache的命中率又与映射方式、替换策略以及Cache的容量大小等有关。教师未批改25．第19题程序中包括指令和要处理的数据，在执行时先必须调到内存中才能执行，CPU直接从内存中将指令或数据取来并加以执行的。CPU是如何知道取来的是指令还是数据？说明理由。答案:答：取指周期中从内存读出的信息流是指令流，它流向控制器；而在执行器周期中从内存读出的信息流是数据流，它由内存流向运算器。答：教师未批改26．第20题什么是同步定时，异步定时？比较它们的优缺点。答案:答：

（1）同步定时，总线上所有部件都在公共时钟线上的同步信号协调下工作。其特点是有公共时钟。异步定时，总线上的设备（部件）有各自的时钟，它们之间通常采用“应‐答”方式进行通信。其特点是无公共时间标准。（2）同步定时方式具有较高的传输频率，但不适合存取时间差别大的设备之间的通信。异步定时方式具有可靠性高，适用于存取时间不同的部件之间的通信。但传输效率较低。27．第23题什么是微命令间的相容和互斥？微命令主要有哪几种编码方式，各有什么特点？答案:答：(1)相容性是可能同时出现的微命令,相斥性是不能同时出现的微命令。 (2)A、直接表示法优点：简单，直观，快速。缺点：微指令字太长，位信息利用率低。 B、编码表示法优点：微指令字长适中，译码器不庞大，能实现并行操作，速度较快。 C、混合表示法:把直接表示法和编码表示法相混合使用。28．第26题试画出三地址指令、二地址指令和一地址指令的指令格式，并说明指令的含义。答案:答：三地址指令OP-A1-A2-A3指令意义：(A1)OP(A2)àA3二地址指令OP-A1-A2指令意义：（A1）OP（A2）→A1一地址指令OP-A指令意义：①对于单操作数指令，OP(A)àACAC——累加器，例如LDA48，执行（48）àAC。②对于双操作数指令，（AC）OP（A）→AC。A——显地址；AC——隐含地址，是隐含的寻址方式。OP-A1-A2-A3OP-A1-A2OP-A1．第2题锁存器属于（）部分。答案:A2．第3题以下四种类型的二地址指令中，执行时间最长的是（）。答案:C3．第4题存储周期是指()。答案:C4．第5题总线接口的功能不包括（）。答案:D5．第6题中断系统的功能是由（

）实现的。答案:C6．第7题寄存器直接寻址方式中，操作数在（）中。答案:A7．第15题中央处理器是指（）。A.运算器

B.控制器

C.运算器和控制器

D.运算器、控制器和内存储器答案:C8．第18题下列关于立即寻址方式操作数所在位置的说法正确的是（）。A.操作数在指令中

B.操作数在寄存器中

C.操作数地址在寄存器

D.操作数地址（主存）在指令中答案:A9．第24题微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是（）。答案:C10．第1题寄存器间接寻址方式中，有效地址存放在A中，而操作数存放在B中。答案:A寄存器B内存11．第8题在计算机总线中，数据的传送有二种基本方式：串行传送和A传送。串行传送是指B。答案:A并行B数据从低位开始逐位依次传送的方式12．第9题在微程序控制器中，A用来存放实现机器指令系统功能的微程序，它一般是高速的B存储器，这个存储器的地址称为微地址。答案:A控制存储器B只读存储器14．第11题CPU响应中断时应保护的两个关键的硬件状态是A和B。答案:A程序计数器B程序状态字寄存器15．第12题电子数字计算机系统是由A和B两大部分组成的，两者缺一不可。答案:A硬件B软件16．第13题指令的寻址方式有A和B两类。答案:A顺序寻址方式B跳跃寻址方式17．第14题机器的字长通常是固定的，对于任何一个可表示的数，字长中的每一位都要填入“1”或“0”。若二进制整数x＝10100，y＝–10100，则在8位字长的补码（其中1位为符号位）表示中，[x]补＝A，[y]补＝B。答案:A00010100B1110110019．第17题在微型机中，随着超大规模集成电路和机器结构的发展，中央处理器中不仅包含了控制器和A，而且把B也集成于同一块CPU芯片中。答案:A运算器B存储管理部件20．第22题设机器字长为8位（运算时为9位），已知二进制数X＝－101101，Y＝100110，试用双符号位补码求X＋Y和X－Y的值，要求写出计算机中的运算步骤，并指出是否有溢出。答案:22．第27题某磁盘里，平均找道时间为TS=10毫秒，平均旋转等待时间TL=5毫秒，数据传输速率为40MB/s。磁盘机上存放着250个文件，每个文件的平均长度为10MB。现在需将所有文件逐一读出并检查更新，然后写回磁盘机，每个文件平均需要1毫秒的额外处理时间。问；(1)检查并更新所有文件需要占用多少时间?(2)若磁盘机的旋转速度和数据传输速率都提高一倍，检查并更新全部文件的时间又是多少?答案:解：(1)每次磁盘读或写的时间＝找道时间+等待时间+数据传输时间，故总的文件更新时间为(2)若磁盘机的旋转速度提高一倍，则平均旋转等待时间缩短为10毫秒；若磁盘机的数据传输率都提高一倍，则变为4000B/ms，故总的文件更新时间为23．第28题若某计算机的指令系统可分为I1、I2、I3、I4、I5和I6等6种类型的指令，这6种指令的指令周期分别是4ns、5ns、3ns、7ns、6ns和8ns，在程序出现的频度（概率）分别是15%、12%、30%、8%、20%和15%，求该机的平均指令执行时间是多少ns，平均运算速度为多少MIPS（百万条指令每秒）？答案:解：平均运算时间：T=4×15%+5×12%+3×30%+7×8%+6×20%+8×15%=5.06(ns)平均运算速度：v=1/T=1/[(5.06×10-9)÷10-3]=197.6(MIPS)24．第19题

目前的计算机系统中通常所采用的多级存储器体系结构是什么？并简述各级存储器承担的职能。答案:

答：目前的计算机系统中通常所采用的多级存储器体系结构是：高速缓冲存储器（cache）、主存储器和外存储器。各级存储器承担的职能各不相同。其中cache主要强调快速存取，以便使存取速度和CPU的运算速度相匹配；外存储器主要强调大的存储容量，以满足计算机的大容量存储要求；主存储器介于cache与外存之间，要求选取适当的存储容量和存取周期，使它能容纳系统的核心软件和较多的用户程序。

答：目前的计算机系统中通常所采用的多级存储器体系结构是：高速缓冲存储器（cache）、主存储器和外存储器。各级存储器承担的职能各不相同。其中cache主要强调快速存取，以便使存取速度和CPU的运算速度相匹配；外存储器主要强调大的存储容量，以满足计算机的大容量存储要求；主存储器介于cache与外存之间，要求选取适当的存储容量和存取周期，使它能容纳系统的核心软件和较多的用户程序。25．第20题计算机中时序信号的作用是什么？设计计算机启停电路的基本要求是什么？答案:答：时序信号的作用：为计算机各部分的协调工作提供时序标志。

设计计算机启停电路的要求：

1）启动时一定要从第一个节拍电位的前沿开始工作；

2）停机时一定要在指令最末一个节拍脉冲结束后，才关闭时序发生器。26．第21题在微命令的分段编码方式中，分段的原则是什么？答案:答：A、相互有一定关系又不能在同一微周期出现（相斥性）的微命令可编在同一字段内；可能在同一微周期出现（相容性）的微命令应编在不同的字段内；B、分段应与数据通路的结构相适应，便于微命令的设计、修改、查找。C、每个字段的位数不能太多（2~4位）。27．第25题什么是微命令间的相容和互斥？微命令主要有哪几种编码方式，各有什么特点？答案:答：(1)相容性是可能同时出现的微命令,相斥性是不能同时出现的微命令。 (2)A、直接表示法优点：简单，直观，快速。缺点：微指令字太长，位信息利用率低。 B、编码表示法优点：微指令字长适中，译码器不庞大，能实现并行操作，速度较快。 C、混合表示法:把直接表示法和编码表示法相混合使用。28．第26题完整的计算机指令系统按功能划分，可分为哪些基本类型的指令？并就每种基本指令简单举例说明。答案:答：指令系统按功能划分的种类：数据传送类、算逻运算类、程序控制类、I/O指令类及其它类。1）

数据传送指令存、取数指令，传送指令，成组传送，字节交换，清累加器AC等。功能：M<－>M、R<－>R、M<－>R。2）算逻运算指令功能：实现数据信息的加工，代码的转换、判断等。①.算术运算指令定点-浮点加减乘除、求补、算术移位、比较等。②逻辑运算指令－、∧、∨、⊕、逻辑移位、装配、拆卸等。3）程序控制指令功能：控制程序的转向包括：无条件转移，条件转移，转子和返主，中断返回等指令。4）I/O指令功能： ①控制外设的动作 ②测试外设的工作状态 ③实现外设与主机间的数据交换5）其它指令PSW的位置、复位，测试指令，堆栈指令，特权指令，停机指令，控制台指令等。作

业-1．第3题主存存储单元是指()。答案:B2．第4题在以DMA方式传送数据的过程中，由于没有破坏（

）的内容，所以一旦数据传送完毕，主机可以立即继续原程序的执行。答案:B3．第5题相对寻址方式中，操作数的有效地址等于（）。答案:D4．第8题锁存器属于（）部分。答案:A5．第12题一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，另一个操作数常需采用()指定。答案:C6．第13题中断系统的功能是由（

）实现的。答案:C7．第16题下列不属于计算机科学奠基人冯·诺伊曼思想的是（）。答案:C8．第18题在定点数的机器数中，零的（）的表示形式是惟一的答案:C9．第19题在计数器定时查询方式下，若每次计数都从0开始，则（）。答案:A10．第1题按中断源与CPU的关系不同，中断可分为A和B两大类。答案:A内中断B外中断13．第7题在微程序控制器中，A用来存放实现机器指令系统功能的微程序，它一般是高速的B存储器，这个存储器的地址称为微地址。答案:A控制存储器B只读存储器14．第9题

主存有256个数据块（编号为0～255），cache有8行（编号为0～7），现采用2路组相联地址映射方式，则第202号数据块可映射到cache编号的第A行。答案:A4或516．第11题计算机机器指令的基本结构主要有A和B两部分。答案:A操作码OPB地址码A17．第14题电子数字计算机系统是由A和B两大部分组成的，两者缺一不可。答案:A硬件B软件18．第15题指令的寻址方式有A和B两类。答案:A顺序寻址方式B跳跃寻址方式19．第17题光盘是近年来发展起来的一种辅助存储器，是多媒体计算机不可缺少的设备，按读写性质分，光盘可分为A型、B型和只读型三种。答案:A一次写入B可重写20．第22题若某计算机的指令系统可分为I1、I2、I3、I4、I5和I6等6种类型的指令，这6种指令的指令周期分别是4ns、5ns、3ns、7ns、6ns和8ns，在程序出现的频度（概率）分别是15%、12%、30%、8%、20%和15%，求该机的平均指令执行时间是多少ns，平均运算速度为多少MIPS（百万条指令每秒）？答案:解：平均运算时间：T=4×15%+5×12%+3×30%+7×8%+6×20%+8×15%=5.06(ns)平均运算速度：v=1/T=1/[(5.06×10-9)÷10-3]=197.6(MIPS)23．第28题已知和Y=－0.1111,用变形补码计算X+Y和X-Y,同时指出运算结果是否溢出。答案:解：x=0.1001y=－[X]补＝00.1001,[Y]补＝11.0001,[-Y]补＝00.1111[X+Y]补＝＝11.1010无溢出X+Y＝-0.0110[X-Y]补＝＝01.1000溢出X-Y＝+1.1000>1补＝补＝补＝＝＝补＝＝＝24．第20题试谈谈什么是存储系统的高速缓冲存储器（Cache），画出“主存-Cache”这一存储层次与CPU连接的结构框图。答案:答：高速缓冲存储器是介于CPU与主存之间的用于存放当前最活跃的程序块和数据的高速、小容量的存储器。25．第21题什么是同步定时，异步定时？比较它们的优缺点。答案:答：

（1）同步定时，总线上所有部件都在公共时钟线上的同步信号协调下工作。其特点是有公共时钟。异步定时，总线上的设备（部件）有各自的时钟，它们之间通常采用“应‐答”方式进行通信。其特点是无公共时间标准。（2）同步定时方式具有较高的传输频率，但不适合存取时间差别大的设备之间的通信。异步定时方式具有可靠性高，适用于存取时间不同的部件之间的通信。但传输效率较低。26．第24题冯•诺依曼型计算机主要由哪几个功能部件组成？简述它们的主要功能。答案:答：冯•诺依曼型计算机的硬件主要有：1）存储器，其功能是存储程序和数据信息；2）运算器(ALU)，实现算术运算和逻辑运算功能的部件，其功能有运算即完成数字信息的加工和寄存、移位等；3）控制器(ControlUnit)，向计算机各部件发出控制信息的部件，其功能：控制指令的读出、解释和执行、中断事件的处理等；4）输入/输出(I/O)设备，其功能是输入程序和有关的数据，输出计算机的有关信息及运算结果等；5）适配器（I/O接口）：I/O设备与主机之间互相连接(缓冲)的部件。此外，硬设备还有控制台，电源等。27．第25题

目前的计算机系统中通常所采用的多级存储器体系结构是什么？并简述各级存储器承担的职能。答案:

答：目前的计算机系统中通常所采用的多级存储器体系结构是：高速缓冲存储器（cache）、主存储器和外存储器。各级存储器承担的职能各不相同。其中cache主要强调快速存取，以便使存取速度和CPU的运算速度相匹配；外存储器主要强调大的存储容量，以满足计算机的大容量存储要求；主存储器介于cache与外存之间，要求选取适当的存储容量和存取周期，使它能容纳系统的核心软件和较多的用户程序。

答：目前的计算机系统中通常所采用的多级存储器体系结构是：高速缓冲存储器（cache）、主存储器和外存储器。各级存储器承担的职能各不相同。其中cache主要强调快速存取，以便使存取速度和CPU的运算速度相匹配；外存储器主要强调大的存储容量，以满足计算机的大容量存储要求；主存储器介于cache与外存之间，要求选取适当的存储容量和存取周期，使它能容纳系统的核心软件和较多的用户程序。28．第26题集中式总线仲裁方式有哪三种，其特点是什么？答案:答：

(1)链式查询方式。BG按优先级由高至低依次传送的总线查询方式。所需