计算机组成原理习题及答案

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＿。A.EDVACB.ENIACC.EVNACD.EINAC2.完整的计算机系统应包括__D_____.A..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__D____.A.RAM存储器B.ROM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-0.1010,在计算机中该数表示为1.0110,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=(+128.75)×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：100100100000001100000反码：111010100000001100000补码：111101100000001100000)2.已知X=-0.01111,Y=+0.11001,求[X]补,[Y]补,[-Y]补,X+Y=?,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_____.A.0—64KB.0---32KC.0---64KBD.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.64,16B.16,64C.64,8D.16,167.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.8,512B.512,8C.18,8D.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—1MB.0---512KC.0---256KD.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---1MB.0---4MBC.0---4MD.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---4MBB.0---2MBC.0---2MD.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---4MBB.0---2MBC.0---2MD.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.2.CPU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__Cache____.__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.7.DRAM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