计算机组成原理习题及答案1

概论一、选择题：１．1946年研制成功的第一台电子数字计算机称为＿B＿。

2.完整的计算机系统应包括..运算器、存储器、控制器B.外部设备和主机C.主机和存储器D.配套的硬件和软件设备3.计算机系统中的存储器系统是指存储器

存储器

C.内存储器

D.内存储器和外存储器4.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_C_____.A..节约元件B.运算速度快

C.物理器件性能所致

D.信息处理方便5.计算机硬件能直接执行的只有_B___.A.符号语言

B.机器语言

C.机器语言和汇编语言

D.汇编语言二、填空题:1.计算机的硬件包括__运算器控制器存储器输入设备输出设备__.2.在计算机术语中,将运算器和控制器合在一起称为_CPU__,而将_CPU__和存储器合在一起称为__主机__.3.计算机的软件一般分为两大类:一类叫_系统__软件,一类叫_应用__软件,其中,数据库管理系统属于_系统_软件,计算机辅助教学软件属于__应用___软件.4.计算机系统中的存储器分为_内存储器_和_外存储器_.在CPU执行程序时,必须将指令存放在_内存储器__中.5.输入、输出设备以及辅助存储器统称为_外部设备___.6.计算机存储器的最小单位为__位___,1KB容量的存储器能够存储_1024*8__个这样的单位.7.在计算机系统中,多个系统部件之间信息传送的公共通路称为__总线___,就其所传送的信息的性质而言,在公共通路上传送的信息包括_数据__、__地址__和__控制___信息.三、衡量计算机性能的基本指标有哪些答：1.基本字长2.数据通路宽度3.运算速度：包括CPU时钟频率和数据传输率

4.存储器的容量：包括主存储器的容量和外存储器的容量5.外围设备及其性能

6.系统软件配置运算方法和运算器一、选择题:1.在机器数中,__B____的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3.若某数X的真值为,在计算机中该数表示为,则该数所用的编码方法__B__码.A.原B.补C.反D.移4.运算器虽有许多部件组成,但核心部分是__B____.A.数据总路线B.算术逻辑运算单元C.多路开关D.通用寄存器5.在定点二进制运算器中,减法运算一般通过__D_____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6.在定点运算器中,无论采用双符号位还是单符号位,必须有__C___,它一般用_____来实现.A.译码电路,与非门

B.编码电路,或非门

C.溢出判断电路,异或门

D.移位电路,与或非门7.在定点运算中产生溢出的原因是__C_____.A.运算过程中最高位产生了进位或借位

B.参加运算的操作数超出了机器的表示范围

C.运算的结果的操作数超出机器的表示范围

D.寄存器的位数太少,不得不舍弃最低有效位二、计算题:1.把十进制数X=(×2-10写成浮点表示的机器数,阶码、尾数分别用原码、反码和补码表示,设阶码4位,阶符1位,尾数15位,尾数符号1位.(原码：10010000

反码：11101000

补码：11110100)2.已知X=,Y=,求[X]补,[Y]补,[-Y]补,XY=,X-Y=存储系统一、选择题:1.存储器是计算机系统中的记忆设备,它主要用来__C_____.A.存放数据B.存放程序C.存放数据和程序D.存放微程序2.存储单元是指___B_____.A.存放一个二进制信息的存储元

B.存放一个机器字的所有存储元集合

C.存放一个字节的所有存储元集合D.存放两个字节的所有存储元集合3.存储周期是指__D___.A.存储器的读出时间

B.存储器的写入时间

C.存储器进行连续读和写操作所允许的最短时间

D.存储器进行连续写操作所允许的最短时间间隔4.和外存储器相比,内存储器的特点是_C_____.A.容量大,速度快,成本低

B.容量大,速度慢,成本高C.容量小,速度快,成本高D.容量小,速度快,成本低5.某计算机字长16位,其存储容量64KB,若按字编址,那么它的寻址范围是_B_____.—64K

B.0---32K

C.0---64KB

D.0---32KB6.某SRAM芯片,其存储容量为64K×16位,该芯片的地址线和数据线数目为__D__.A.64,16

B.16,64

C.64,8

,167.某DRAM芯片,其存储容量为512K×8位,该芯片的地址线和数据线数目为__D___.A.8,512

B.512,8

C.18,8

D.19,88.某机字长32位,存储容量1MB,若按字编址,它的寻址范围是__C___.A,0—1M

B.0---512K

C.0---256K

D.0---256KB9.某计算机字长32位,其存储容量为4MB,若按字编址,它的寻址范围是__A___.A.0---1M

B.0---4MB

C.0---4M

D.0---1MB10.某计算机字长32位,其存储容量为4MB,若按半字编址,它的寻址范围是_C____.A.0---4MB

B.0---2MB

C.0---2M

D.0---1MB11.某计算机字长为32位,其存储容量为16MB,若按双字编址,它的寻址范围是_C____.A.0---4MB

B.0---2MB

C.0---2M

D.0---1MB12.主存储器和CPU之间增加cache的目的是__A___.A.解决CPU和主存之间的速度匹配问题

B.扩大主存储器的数量

C.扩大CPU中通用寄存器的数量D.既扩大主存容量又扩大CPU通用寄存器数量13.在cache的地址映射中,若主存中的任意一块可映射到cache内的任意一块的位置上,则这种方法称为__A____.A.全相联映射

B.直接映射

C.组相联映射

D.混合映射二、填空题:1.对存储器的要求是_容量大__,__速度快__,__成本低___,为了解决这三方面的矛盾,计算机采用_多级__体系结构.能直接访问_主存__和__cache__,但不能直接访问__辅存__和__外设_____.3.广泛使用的__SRAM__和__DRAM__都是半导体__随机读写__存储器.前者的速度比后者快,__集成度_不如后者高.它们的共同特点是断电后__不能___保存信息.4.cache是一种__高速缓冲__存储器,是为了解决CPU和主存之间__速度___不匹配而采用的一项重要的硬件技术.5.三级存储系统是由主存辅存____组成.6.半导体SRAM是靠__触发器___存储信息,半导体DRAM则是靠__电容____存储信息.存储器的刷新一般有_集中式__,__分散式__两种方式,刷新是因为_电荷泄漏，需定期补充___.8.计算机系统的存储系统通常采用层次结构,在选择各层次所采用的器件时,应综合考虑__速度_,_容量_,_位价__等因素.三、分析题:1.设有一个具有24位地址和8位字长的存储器,问(1)该存储器能够存储多少字节的信息(16MB)(2)如果存储器由4M×1位的RAM芯片组成,需要多少片(4*8=32片)(3)需要多少位作芯片选择(4位)2.某SRAM芯片有17位地址线和4位数据线,用这种芯片为32位字长的处理器构成1M×32位的存储器,并采用模块板结构,问:(1)若每个模块板为256K×32位,共需几块板(2)每块板内共需用多少片这样芯片(3)共需多少位地址线,各完成什么功能总线部分：一、填空题：1．计算机中各个功能部件是通过（总线）连接的，它是各部件之间进行信息传输的公共线路。2．根据连线的数量，总线可分为（串行）总线和（并行）总线，其中（串行总线）一般用于长距离的数据传送。3．总线控制方式可分为（集中）式和（分布）式两种。4．总线数据通信方式按照传输定时的方法可分为（同步式）和（异步式）两类。5．同步方式下，总线操作有固定的时序，设备之间（没有）应答信号，数据的传输在（一个公共）的时钟信号控制下进行。6．异步方式下，总线操作周期时间不固定，通过（应答）信号相互联络。7．衡量总线性能的一个重要指标是总线的（数据传输数率），即单位时间内总线传输数据的能力I/O系统部分：一、填空题：1．实现输入输出数据传送的方式分为三种：程序查询方式、（DMA方式）和（中断控制方式）。2．堆栈结构往往用于中断处理中保护现场，它的存取方式是（先进后出）。3．在数据传送方式中，若主机与设备串行工作，则采用（程序查询）方式；若主机与设备并行工作，则采用（中断）方式；若主程序与设备并行工作，则采用（DMA）方式。4．输入输出设备统称为（外设），通常通过（I/O接口）与主机相连。5．鼠标器主要有（机械）式和（光电）式两种。6．按显示器件分类，显示器有（阴极射线管显示器）、(液晶显示器)。7．D/A转换器是将（数字）信号转换成（模拟）信号。8．A/D转换器是将（模拟）信号转换成（数字）信号。二、选择题：1．主机、外设不能并行工作的方式是（A）A程序查询方式

B中断方式

C通道方式

DI/O处理机方式2．微型机系统中，主机与高速硬盘进行数据交换一般采用（B）方式。A程序中断控制BDMA控制

C程序直接控制

D通道控制3．中断系统是由（C）实现的。

A仅用硬件

B仅用软件

C软、硬件结合4．DMA数据的传送是以（C）为单位进行的。A字节B字C数据块

D位5．DMA方式是在（B）之间建立直接的数据通路。ACPU与外设

B主存与外设

C外设与外设

DCPU与主存三、判断题：1．DMA控制器和CPU可以同时使用总线。（错）2．DMA是主存与外设之间交换数据的方式，它也可用于主存与主存之间的数据交换。（错3．DMA设备的中断级别比其他外设高，否则可能引起数据丢失。（对）4．CPU响应中断时暂停运行当前程序，自动转移到中断服务程序。（对）指令系统部分：一、填空题：1．一台计算机所有的各种机器指令的集合称为该计算机的＿指令系统＿＿＿＿＿．2．指令的编码将指令分成＿操作码＿和＿地址码＿字段．3．寄存器寻址方式中，指令的地址码部分给出＿寄存器号＿，而操作数在＿该寄存器中＿．4．寄存器间接寻址方式指令中，给出的是＿操作数地址＿所在的寄存器号．5.从计算机指令系统设计的角度,可将计算机分为复杂指令系统计算机(CISC)和_精简指令系统（RISC）__.6.计算机对信息进行处理是通过_执行指令__来实现的.7.指令系统是计算机的__硬___件语言系统,也称为_机器___语言.二、选择题:1.人们根据特定需要预先为计算机编制的指令序列称为__D________.A软件B文件C集合D程序2．程序控制类指令的功能是___D________。A进行算术运算和逻辑运算

B进行主存和CPU之间的数据传送C进行CPU和I/O设备之间的数据传送

D改变程序的执行顺序三、判断题：1．执行指令时，指令在内存中的地址存放在指令寄存器中。（错）2．没有设置乘除指令的计算机系统中，就不能实现乘、除法运算。（错）3．程序计数器PC用来指示从内存中取指令。（对）4．内存地址寄存器用来指示从内存中取数据。（对）5．计算机指令是指挥CPU进行操作的命令，指令通常由操作码和操作数地址码组成。（对）6．不设置浮点运算指令的计算机，就不能用于科学计算。（错）7．一个系列中的不同型号计算机，保持软件向上兼容的特点。（对）8．转移类指令能改变指令执行顺序，因此，执行这类指令时，PC和SP的值都将发生变化。（错）9．新设计的RISC，为了实现其兼容性，是从原来CISC系统的指令系统中挑选一部分简单指令实现的。（错）10．采用RISC技术后，计算机的体系结构又恢复到早期的比较简单的情况。（错）四、简答题：1．什么是指令周期什么是机器周期什么是时钟周期三者有什么关系指令周期是取出并执行一条指令的时间；机器周期也称CPU周期，是指访问一次存储器的时间；时钟周期是一个节拍，是最小的时间单位；

一个机器周期由若干个时钟周期组成，一个指令周期由若干个机器周期组成2．简述RISC的主要特点选取使用频率高且不复杂的简单指令

(2)指令长度固定、格式种类少、寻址方式少

(3)大多指令都在寄存器之间进行

(4)CPU中通用寄存器数量多

(5)大部分指令在一个机器周期内完成

(6)以硬布线控制，不用微程序控制

(7)一般用高级语言编程3.某指令系统字长为16位，地址码取4位，试提出一种方案，使该指令系统有8条三地址指令、16条二地址指令、100条一地址指令。解：三地址指令格式如下：采用扩展操作码技术

（答案不唯一）中央处理器部分：一、选择题：1．计算机主频的周期是指（B）。A指令周期B时钟周期CCPU周期D存取周期2．一节拍脉冲持续的时间长短是（C）。

A指令周期B机器周期C时钟周期D以上都不