组成原理复习题

山东理工组成原理试题四选择题（每小题1分，共20分）1.1946年研制成功的第一台电子数字计算机称为______，1949年研制成功的第一台程序内存的计算机称为______。A．EDVAC，MARKIB.ENIAC,EDSACC.ENIAC,MARKID.ENIAC,UNIVACI2.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.物理器件性能决定D.信息处理方便3.（2000）10化成十六进制数是______。A．（7CD）16B．（7D0）16C．（7E0）16D．（7F0）164.下列数中最大的数是______。A．（10010101）2B．（227）8C。（96）16D．（143）55.运算器虽有许多部件组成，但核心部分是______。A．数据总线B．算术逻辑运算单元C．多路开关D．累加寄存器6.根据标准规定，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7.存储单元是指______。A．存放一个机器字的所有存储元B．存放一个二进制信息位的存储元C．存放一个字节的所有存储元的集合D．存放两个字节的所有存储元的集合8.机器字长32位，其存储容量为4MB，若按字编址，它的寻址范围是______。A．1MB．1MBC．4MD．4MB9.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.23B.25C.50D.1910.寄存器间接寻址方式中，操作数处在______。A.通用寄存器B.程序计数器C.堆栈D.主存单元11.描述汇编语言特性的概念中，有错误的句子是______。A.对程序员的训练要求来说，需要硬件知识B.汇编语言对机器的依赖性高C.用汇编语言编制程序的难度比高级语言小D.汇编语言编写的程序执行速度比高级语言快12.在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是______。A.主存地址寄存器B.程序计数器C.指令寄存器D.状态条件寄存器13.下面描述RISC机器基本概念中，正确的表述是______A.RISC机器不一定是流水CPUB.RISC机器一定是流水CPUC.RISC机器有复杂的指令系统D.其CPU配备很少的通用寄存器14.多总线结构的计算机系统，采用______方法，对提高系统的吞吐率最有效。A.多端口存储器B.提高主存速度C.交叉编址多模块存储器D.cache15.以下四种类型指令中，执行时间最长的是______。A.RR型指令B.RS型指令C.SS型指令D.程序控制指令16.信息只用一条传输线，且采用脉冲传送的方式称为______。A.串行传送B.并行传送C.并串型传送D.分时传送17.描述PCI总线中基本概念不正确的是______。A.PCI总线是一个与处理器无关的高速外围总线B.PCI总线的基本传输机制是猝发式传输C.PCI设备不一定是主设备D.系统中只允许有一条PCI总线18.带有处理器的设备一般称为______设备。A.智能化B.交互式C.远程通信D.过程控制19.发生中断请求的可能条件是______。A.一条指令执行结束B.一次I/O操作开始C.机器内部发生故障D.一次DMA操作开始20.采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据就要用一个______时间。A.指令周期B.机器周期C.存储周期D.总线周期二.填空题（每空1分，共20分）1.目前的CPU包括A.______、B.______和cache.2.汉字的A.______、B.______、C.______是计算机用于汉字输入、内部处理、输出三种不同用途的编码。3.存储器的技术指标有存储容量、存取时间、A.______和B.______。4.双端口存储器和多模块交叉存储器属于A.______存储器结构。前者采用B.______技术，后者采用C.______技术。5.堆栈是一种特殊的数据寻址方式，它采用A.______原理。按结构不同，分为B.______堆栈和C.______堆栈。6.多媒体CPU是带有A.______技术的处理器。它是一种B.______技术，特别适合于图像数据处理。7.按照总线仲裁电路的位置不同，可分为A.______仲裁和B.______仲裁。8.DMA控制器访采用以下三种方法：A.______、B.______、C.______。三.简答题（每小题5分，共20分）简述CPU的主要功能。集中式仲裁有几种方式？什么是存储保护？通常采用什么方法？什么是RISC？RISC指令系统的特点是什么？四.应用题（每小题5分，共40分）1.若浮点数X的二进制存储格式为（41360000）16，求其32位浮点数的十进制值。已知X=-0.01111,Y=+0.11001,求[X]补,[-X]补,[Y]补,[-Y]补,X+Y=?,X-Y=?设有一个具有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512k×8位的SRAM芯片组成，需多少片？(3)需多少位地址作芯片选择？4.指令格式如下所是，其中OP为操作码字段，试分析指令格式特点。15107430OP----------源寄存器基址存储器位移量（16位）用时空图法证明流水CPU比非流水CPU具有更高的吞吐率。画出单机系统中采用的三种总线结构。某双面磁盘每面有220道，内层磁道周长70cm，位密度400位/cm，转速3000转/分，问：(1)磁盘存储容量是多少？(2)数据传输率是多少？某刷新存储器所需的带宽为160MB/S。实际工作时，显示适配器的几个功能部分要争用刷存的带宽。假定总带宽的50%用于刷新屏幕，保留50%带宽用于其他非刷新功能。问刷存总带宽应为多少？为达到这样的刷存带宽，应采取何种技术措施？答案一．选择题（每小题1分，计20分）1.B2.C3.B4.B5.B6.B7.A8.A9.D10.D11.C12.B13.B14.A15.C16.A17.D18.A19.B、C、D20.C二．填空题（每空1分，计20分）1.A.控制器B.运算器2.A.输入编码B.内码C.字模码3.A.存储周期B.存储器带宽4.A.并行B.空间并行C.时间并行5.A.先进后出B.寄存器C.存储器6.A.MMXB.多媒体扩展结构7.A.集中式B.分布式8.A.停止CPU访问B.周期挪用C.DMA和CPU交替访内三．简答题（每题5分，计20分）1.CPU主要有以下四方面的功能：指令控制：程序的顺序控制，称为指令控制。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。时间控制：对各种操作实施时间上的控制，称为时间控制。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。2.三种方式：链式查询方式，计数器定时查询方式，独立请求方式。3.当多个用户共享主存时，为使系统能正常工作，应防止由于一个用户程序出错而破坏其它用户的程序和系统软件，还要防止一个用户程序不合法的访问不是分给它的主存区域。为此，系统提供存储保护。通常采用的方法是：存储区域保护和访问方式保护。4.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。四．应用题（每题5分，计40分）1.解：将16进制数展开后，可得二进制格式为01000001001101100000000000000000↑S阶码8位尾数23位指数e=阶码-127=10000010-01111111=00000011=（3）10包括隐藏位1的尾数1.M=1.01101100000000000000000=1.011011于是有X=（-1）S×1.M×2e=+（1.011011）×23=+1011.011=（11.375）102.解：[X]补=1.10001[-X]补=0.01111[Y]补=0.11001[-Y]补=1.00111[X]补=11.10001[X]补=11.10001+[Y]补=00.11001+[-Y]补=11.0011100.0101010.11000X+Y=+0.01010X-Y结果发生溢出3.解：（1）应为32位字长为4B，220=1M=1024K,存储器容量为220×4B=4MB，可存储4M字节的信息（2）SRAM芯片容量为512K×8位=512KB=0.5MB所需芯片数目为：4MB÷0.5MB=8片（3）因为219=512K，即芯片片内地址线19位，存储器容量为1M,地址线为20位，故需1位地址线作芯片片选选择（CS），用A19选第1个模块，用A19选第2个模块。4.解：（1）双字长二地址指令，用于访问存储器（2）操作码字段OP为六位，可以指定64种操作（3）一个操作数在源寄存器（共16个），另一个操作数在存储器中（由基址寄存器和位移量决定），所以是RS型指令。5.解：S1S2S3S4WBEXIDIFWBEXIDIF入→(a)指令周期流程图C4.1时空图法：假设指令周期包含四个子过程：取指令（IF）、指令译码（ID）、执行运算（EX）、结果写回（WB），每个子过程称为过程段（Si），这样，一个流水线由一系列串连的过程段组成。在统一时钟信号控制下，数据从一个过程段流向相邻的过程段。 图C4.1（b）表示非流水CPU的时空图。由于上一条指令的四个子过程全部执行完毕后才能开始下一条指令，因此每隔4个单位时间才有一个输出结果，即一条指令执行结束。图C4.1（c）表示流水CPU的时空图。由于上一条指令与下一条指令的四个过程在时间上可以重叠执行，因此，当流水线满载时，每一个单位时间就可以输出一个结果，即执行一条指令。比较后发现：流水CPU在八个单位时间中执行了5条指令，而非流水CPU仅执行2条指令，因此流水CPU具有更强大的数据吞吐能力。6.单总线结构：图C4.2双总线结构：图C4.3三总线结构：图C4.47.解：（1）每道信息量=400位/cm×70cm=28000位=3500B每面信息量=3500B×220=770000B磁盘总容量=770000B×2