计算机原理试题及答案

计算机组成原理试卷A

一、选择题(每小题2分，共30分)

1.下列数中最小的数是。

A.(100100)2B.(43)8C.(110010)BCDD.(25)(6

2.计算机经历了从器件角度划分的四代发展历程，但从系统结构上来看，至今绝大

多数计算机仍属于型计算机。

A.实时处理B.智能化C.并行D.冯.诺依曼

3.存储器是计算机系统中的记忆设备，它主要用来_____。

A.存放数据B.存放程序C.存放微程序D.存放数据和程序

4.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

5.计算机的外围设备是指____o

A.输入/输出设备B.外存储器

C.远程通信设备D.除了CPIJ和内存以外的其它设备

6.堆栈寻址方式中，设A为通用寄存器，SP为堆栈指示器，MSP为SP指示器的栈顶单

元，如果操作动作是：(A)—Msi”(SP)TfSP,那么出栈操作的动作应为o

A.(Msf.)-A,(SP)+1-SPB.(SP)+1-SP,(MSP)-A

C.(SP)-1-SP,(MSP)-AD.(MS1.)-A,(SP)T-SP

7.某寄存器中的值有时是地址，因此只有计算机的才能识别它。

A.译码器B.判别程序C.指令D.时序信号

8.寄存器间接寻址方式中，操作数处在o

A.通用寄存器B.主存单元C.程序计数器D.堆栈

9.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o

A.11001011B.11010110C.11000001D.1100101

10.丕是发生中断请求的条件是o

A.一条指令执行结束B.一次I/O操作结束

C.机器内部发生故障D.一次DMA操作结束

11.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是o

A实现存贮程序和程序控制B缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性

C可以直接访问外存D提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度

12.某SRAM芯片，其容量为512X8位，除电源和接地端外，该芯片引出线的最小数目应

是。

A23B25C50D19

13.算术右移指令执行的操作是o

A符号位填0,并J项次右移1位，最低位移至正位标志位；

B符号位不变，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位；

C进位标志位移至符号位，顺次右移1位，最低位移至进位标志位；

D符号位填1,并顺次右移1位，最低位移至进位标志位；

14.在定点运算器中，无论采用双符号位还是单符号位，必须有,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；

15.在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是____o

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

二、填空题（每小题3分，共24分）

1.多个用户共享主存时，系统应提供A_____o通常采用的方法是B_____保护

和C______保护，并用硬件来实现。

2.虚拟存贮器通常由主存和A____两级存贮系统组成。为了在一台特定的机器上执行程

序，必须把B_____映射到这台机器主存贮器的C______空间上，这个过程称为地址映

射c

3.主存与cache的地址映射有A_____,B______,C三种方式。

4.计算机系统中的存储器分为A____和B______o在CPU执行程序时，必须将指

令存放在C中。

5.DMA技术的出现，使得A____可以通过B______直接访问Co

6,中断处理过程可以A进行。B的设备可以中断C的中断服务程

序。

7.存储器的技术指标有A、B和C存储器带宽。

8.设8位信息为01101101则海明校验码为o

三.应用题

1.（6分）CPU执行一段程序时，cache完成存取的次数为5000次，主存完成存取的次数为

200次。已知cache存取周期为40ns,主存存取周期为160ns。求：

1.Cache命中率H,

2.Cache/主存系统的访问效率e,

3.平均访问时间Ta。

2.（9分）已知某16位机的主存采用半导体存贮器，地址码为18位，若使用4K义4位SRAM

芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用模块板结构形式。问：

（1）若每个模板为32Kx8位，共需几个模块板？

（2）每个模块内共有多少片SRAM芯片？

（3）主存共需多少SRAM芯片？CPU如何选择模块板？

3.（8分）指令格式如下所示。OP为操作码字段，试分析指令格式特点。

312622181716150

OP—源寄存器:芟址寄存器4需移量

4.（11分）已知X=2°i°X0.11011011,Y=2,00X（-0.10101100）,求X+Y。

5.（6分）简述中断处理过程？

6.（6分）CPU结构如图B9.1所示，其中有一个累加寄存器AC,一个状态条件寄存器,

各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。

（1）标明图中四个寄存器的名称。

（2）简述指令从主存取到控制器的数据通路，

（3）简述数据在运算器和主存之间进行存/取访问的数据通路。

图B9.I

（本试题共三大题29小题到此结束）

选择题答案

123456789101112131415

本科生期末试卷答案

选择题

1.C2.D3.D4.C5.D6.B7.C8.B

9.D10.AU.B12.D13.B14.C15.B

一、填空题

1.A.存储保护B.存储区域C.访问方式

2.A.辅存B.逻辑地址C.物理地址

3.A.全相联B.直接C.组相联

4.A.内存B.外存C.内存

5.A.外围设备B.DMA控制器C.内存

6.A.嵌套B.优先级高C.优先级低

7.A.存储容量B.存取时间C.存储周期

8.1011001100111

三.应用题

1.1,解：①命中率H=Nc/（Nc+Nm）=5000/（5000+200）=5000/5200=0.96

②主存慢于each。的倍率R=Tm/Tc=160Ns/40Ns=4

访问效率：

e=1/[r+（1—r）H]=1/[4+（1—4）X0.96]

=89.3%③平均访问时间Ta=Tc/e=40/0.893=45ns

2.解：（1）由于主存地址码给定18位，所以最大空间为2i』256K,主存的最大容量

为256K。现在每个噗块板的存贮容量为32KB,所以主存共需256KB/32KB=8块板。

（3分）

（2）每个模块板的存贮容量为32KB,现用4K义4位的SRAM芯片。每块板采用位并

联与地址串联相结合的方式：即用2片SRAM芯片拼成4KX8位（共8组），用地址码

的低12位（Ao〜AQ直接接到芯片地址输入端，然后用地址码的高3位（AI4-A.2）

通过3：8译码器输出分别接至U8组芯片的片选端。共8义2=16个SRAM（3分）

（3）根据前面所得，共虚8个模板，每个模板上有16片芯片，故主存共需8X16=128

片芯片（SRAM）。（1分）

CPU选择各模块板的方法是：各模块板均用地址码Ao〜AM译码，而各模块的选择用

地址码最高三位AmAwA15通过3：8译码器输出进行选择。（3分）

3解：（1）操作码字段为6位，可指定26=64种操作，即64条指令。

（2）单字长（32）二地址指令。

（3）一个操作数在原寄存器（共有16个），另一个操作数在存储器中（由变址寄

存器内容+偏移量决定），所以是RS型指令。

（4）这种指令结构用于访问存储器。

4.解：为了便于直观理解，假设两数均以补码表示，阶码采用双符号位，尾数采用单符

号位，则它们的浮点表示分别为：

[XL=00010,0.11011011

[Y]浮=00100,1.01010000

(1)求阶差并对阶：

AE=Ex-Ey=[E[补+[-E』补=000ID+11100=11110

即AE为-2,x的阶码小，应使此右移2位，及加2,

[X]浮=00010,0.11011011(11)

其中(11)表示出右移2位后移出的最低两位数。

(2)尾数和

0.00110110(11)

+1.01010100

1.10001010(11)

(3)规格化处理

尾数运算结果的符号位与最高数值位为同值，应执行左规处理，结果为

1.00010101(10),阶码为00Olio

(4)舍入处理

采用0舍1入法处理,则有

1.00010101

+1

L00010110

(5)判溢出

阶码符号位为00,不溢出，故得最终结果为

x+y=20,1X(-0.11101010)

5.(1)关中断

(2)保存断点和现场

(3)判别中断源

(4)开中断

5)执行中断服务程序

(6)退出中断

6.解:

(1)a为数据缓冲寄存器DR,b为指令寄存器IR,c为主存地址寄存器，d为程序计数

器PC。

(2)主存M-缓冲寄存器DR一指令寄存器IR一操作控制器。

(3)存贮器读：M-DR-ALU-AC存贮器写：AC-DR-M

计算机组成原理试卷B

一.选择题(每小题2分，共40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.(2000)10化成十六进制数是。

A.(7CD)16Bo(7D0)16C。(7E0)16Do(7F0)16

3.下列数中最大的数是____o

A.(10011001)2Bo(227)8C。(98)16Do(152)10

4.表示法主要用于表示浮点数中的阶码。

A.原码B.补码C.反码D.移码

5.在计算机中，普遍采用的字母与字符编码是。

A.BCD码B.16进制

C.格雷码D.ASCII码

6.运算器的主要功能是进行____。

A.逻辑运算B.算术运算

C.逻辑运算和算术运算D.只作加法

7.存储器是计算机系统中的记忆设备,它主要用来_____o

A.存放数据B.存放程序

C.存放数据和程序D.存放微程序

8.计算机问世至今，新型机器不断推陈出新，不管怎样更新，依然保有“存储程序”的

概念，最早提出这种概念的是“

A.巴贝奇B.冯.诺依曼C.帕斯卡D.贝尔

9.在CPU中，跟踪后继指令地指的寄存器是o

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

10.CPU主要包括o

A.控制器B.控制器、运算器、cache

C.运算器和主存D.控制器、ALU和主存

11.寄存器间接寻址方式中，操作数处在o

A.通用寄存器B.程序计数器C.堆栈D.主存单元

12.以下四种类型指令中，执行时间最长的是o

A.RR型B.RS型C.SS型D.程序控制指令

13.算术右移指令执行的操作是。

A.符号位填0,并顺次右移1位，最低位移至进位标志位

B.符号位不变，并顺次右移1位，最低位移至进位标志位

C.进位标志位移至符号位，顺次右移1位，最低位移至进位标志位

D.符号位填1,并顺次右移1位，最低位移至进位标志位

14.在主存和CPU之间增加cache存储器的目的是_____。

A.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

15.单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，另一个数

常需采用______0

A.堆栈寻址方式B.立即寻址方式C.隐含寻址方式D.间接寻址方式

16.指令周期是指o

A.CPU从主存取出一条指令的时间B.CPU执行一条指令的时间

C.CPU从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间

D.时钟周期时间

17.在指令的地址字段中，直接指出操作数本身的寻址方式，称为o

A.隐含寻址B.立即寻址C.寄存器寻址D.直接寻址

18.指令寄存器的作用是_____o

A.保存当前指令的地址B.保存当前正在执行的指令

C.保存下一条指令D.保存上一条指令

19.计算机的存储器系统是指_____o

A.RAM存储器B.ROM存储器C.主存储器D.主存储器和外存储器

20.某寄存器芯片的存储容量为8Kx1位，则它的地址线和数据线引脚相加的和为o

A.11B.12C.13D.14

二.填空题（每空1分，共19分）

1.奔腾CPU中，L2级cache的内容是A.的子集，而B.的内容又是C._____

的子集。

2.存储A._____并按B.顺序执行，这是冯.诺依曼型计算机的T作原理.

3.主存与cache的地址映射有A,B,C三种方式。

4.计算机系统中的存储器分为A和Bo在CPU执行程序时，必须将指令存放

在C中。

5.存储器的技术指标有A、B和C存储器带宽。

6.寻址方式按操作数的物理位置不同，多使用A.型和B.型，前者比后者执

行速度快。

7.运算器的两个主要功能是：A.,B.o

8某机字长32位。其中1位符号位，31位表示尾数。若用定点整数表示，则最大正整数为A

三.应用题（共41分）

1.请将十进制数（123.375）转化成二进制数、八进制数、十六进制数。

2.用16kx8位的SRAM芯片构成64Kxi6位的存储器，要求画出该存储器的组成逻辑框图。

3.若机器字长36位，采用三地址格式访存指令，共完成54种操作，操作数可在1K地址范

围内寻找，画出该机器的指令格式。

4.CPU执行一段程序时，cache完成存取的次数为3800次，主存完成存取的次数为200次,

已知cache存取周期为50ns,主存为250ns,求cache/

主存系统的效率和平均访问时间。

5.某机字长32位，常规设计的存储空间W32M,若将存储空间扩至256M,请提出一

种可能方案。

6.设［x］补=Xo.X］X2…X”。求证：X=-Xo+Xj2

(本试题共三大题34小题到此结束)

答题纸

一选择题答案

12345678910

11121314151617181920

二填空题答案

1A._B._C._

2A.________________B._____________

3A._B.C._

4A.___________B.C._

5A..B.C._

6A._B.

7

A.B.

8A._

试卷答案

一.选择题

1.D2.B3.A4.D5.D6.C7.C

8.B9.B10.B11.D12.C13.B14.C

15.C16.C17.B18.B19.D20.D

二.填空题

1.A.主存B.L1级cacheC.L2级cache

2.A.程序B.地址

3.A.全相联B.直接C.组相联

4.A.内存B.外存C.内存

5.A.存储容量B.存取时间C.存储周期

6.A.RRB.RS

7.A.算术运算B.逻辑运算

8.+(2^31-1)

四.应用题

1.二进制1111011.011八进制173.3十六进制7B.3（9分）

2.存储器容量为64Kxi6位，其地址线为16位（A15—A0）,数据线也是16位（D15—D0）

SRAM芯片容量为16Kx8位，其地址线为14位，数据线为8位，因此组成存储器时须字同时

扩展。字扩展采用2：4译码器，以16K为一个模块，共4个模块。位扩展采用两片串接。（8

分）

3.操作码需用6位，操作数地址码需用10位。格式如下（6