计算机学院计算机组成原理习题集

计算机组成原理习题册班级：学号：姓名：任课老师：第1章计算机系统概论一、选择题1．在下列四句话中，最能准确反映计算机主要功能的是。A．计算机可以存储大量信息B．计算机能代替人的脑力劳动C．计算机是一种信息处理机D．计算机可实现高速运算2．计算机硬件能直接执行的只能是。A．符号语言B．机器语言C．汇编语言D．高级语言3．运算器的核心部件是。A．数据总线B．数据选择器C．累加寄存器D．算术逻辑运算部件4．存储器主要用来。A．存放程序B．存放数据C．存放微程序D．存放程序和数据5．至今为止，计算机中所含所有信息仍以二进制方式表示，其原因是。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6．对计算机软、硬件资源进行管理，是的功能。A．操作系统B．数据库管理系统C．语言处理程序D．用户程序7．微型计算机的发展以技术为标志。A．操作系统B．微处理器C．硬盘D．软件8.从器件角度看，计算机经历了五代变化。但从系统结构看，至今绝大多数计算机仍属于计算机。A.并行B.冯·诺依曼C.智能D.串行9.下列选项中，描述浮点数操作速度指标的是。（11年考研）A.MIPSB.CPIC.IPCD.MFLOPS二、填空题1．操作系统是一种，用于，是的接口。（1）A．系统程序B．应用程序C．用户程序D．中间件（2）A．编码转换B．操作计算机C．管理和控制计算机的资源D．把高级语言程序翻译成机器语言程序（3）A．软件与硬件B．主机与外设C．用户与计算机D．高级语言与机器语言机2．计算机的硬件包括、、、、五部分。3．存储器分为和。在CPU运行程序时，必须把程序放在。4．存储器的存储容量一般以为单位，一台微机的内存容量是512MB，应是个这样的单位。5．计算机的运算精度主要由计算机的决定，越长，则计算机的运算精度越高。6．冯．诺依曼结构计算机的基本特点是。7．总线一般可分为三类，它们分别是，和。第2章运算方法与运算器第一次作业一、选择题1．下列不同进制数据中，最小的是（）A.(101001)2B.(52)8C.(101001)BCDD.(233)162．ASCII码是对（1）进行编码的一种方案，它是（2）的缩写。（1）A．字符B．汉字C．图形符号D．声音（2）A．余3码B．十进制数的二进制编码C．格雷码D．美国标准信息交换代码3．在一个8位二进制数的机器中，补码表示数的范围从（1）到（2），这两个数在机器中的补码表示分别为（3）和（4），而数0的补码表示为（5）。（1）、（2）：A．-256B．-255C．-128D．-127E．0F．+127G．+128H．+255I．+256（3）、（4）、（5）：A．00000000B．10000000C．01111111D．11111111E．00000000或10000000F．01111111或11111111G．00000000或11111111H．10000000或011111114．在定点二进制运算器中，减法运算一般通过来实现。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.原码运算的十进制加法器D.补码运算的二进制加法器5.在机器数中，零的表示形式是唯一的。A.原码B.补码C.移码D.反码6.只能发现奇数个错误，无纠错能力的校验码是A．CRC码B．海明码C．偶校验码D．以上都不是7.在大量数据传送中常用的且有效的检验法是。A．CRC码B．海明码C．偶校验码D．奇校验码8.假定有4个整数用8位补码分别表示r1=FEH,r2=F2H,r3=90H,r4=F8H,若将运算结果存放在一个8位的寄存器中，则下列运算会发生溢出的是（10年考研）A：r1*r2B：r2*r3C：r1*r4D：r2*r4二、填空题1．一个定点数由和两部分组成。根据小数点位置不同，定点数据有和两种表示方法。2．BCD码中，每一位十进制数字由位二进制数码组成，用ASCII码表示一个字符通常需要位二进制数码。3．8421码用二进制求和时，当和超过9时，需要做修正。4．有二进制数D4D3D2D1，奇偶校验值用p表示，则奇校验为，偶校验为，奇偶校验只能检测，无法检测。5.按IEEE754标准，一个32位浮点数由1位符号位S、8位阶码E、23位尾数M三个域组成。其中阶码E的值等于指数的真值（）加上一个固定的偏移值（）。第二次作业1．写出下列二进制数的原码、反码、补码和移码，均用8位二进制数表示。（1）-35（2）127（3）-127（4）-12．字符“F”的ASCII码为46H，请写出它的奇校验码和偶校验码（假定校验位加在最高位）。3.求下列十进制数的IEEE754标准的32位浮点规格化数。（1）27/64(2)-18/324.已知x,y,用变形补码计算x+y,x-y,同时指出是否有溢出。(1)x=11011,y=00011(2)x=11011,y=-10101(3)x=0.10111,y=0.11011(4)x=-0.11011,y=0.10011第三次作业1.用补码阵列乘法器计算x*y，其中x=-11111,y=-11011。2.用加减交替法计算x/y,其中x=-01011,y=11001。3.设阶码3位，尾数6位，用浮点运算方法计算x+y,x-y，其中x=2-101*(-0.010110),y=2-100*(0.010110)。第3章内部存储器第一次作业一．选择题1．主（内）存用来存放。A．程序B．数据C．微程序D．程序和数据2．下列存储器中，速度最慢的是。A．半导体存储器B．光盘存储器C．磁带存储器D．硬盘存储器3．某一SRAM芯片，容量为16K×1位，则其地址线有。A．14根B．16K根C．16根D．32根4．下列部件（设备）中，存取速度最快的是。A．光盘存储器B．CPU的寄存器C．软盘存储器D．硬盘存储器5．在主存和CPU之间增加Cache的目的是。A．扩大主存的容量B．增加CPU中通用寄存器的数量C．解决CPU和主存之间的速度匹配D．代替CPU中的寄存器工作6．计算机的存储器采用分级存储体系的目的是。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、价格与存取速度间的矛盾7．相联存储器是按进行寻址的存储器。A．地址指定方式B．堆栈存取方式C．内容指定方式D．地址指定与堆栈存取方式结合8．某SRAM芯片，其容量为1K×8位，加上电源端和接地端后，该芯片的引出线的最少数目应为。A．23B．25C．50D．209．常用的虚拟存储器由两级存储器组成，其中辅存是大容量的磁表面存储器。A．主存—辅存B．快存—主存C．快存—辅存D．通用寄存器—主存10．在Cache的地址映射中，若主存中的任意一块均可映射到Cache内的任意一块的位置上，则这种方法称为。A．全相联映射B．直接映射C．组相联映射D．混合映射11.双端口存储器所以能进行高速读/写操作，是因为采用（）。A高速芯片B新型器件C流水技术D两套相互独立的读写电路12.下列有关RAM和ROM的叙述中，正确的是（10年考研）I、RAM是易失性存储器，ROM是非易失性存储器II、RAM和ROM都是采用随机存取的方式进行信息访问III、RAM和ROM都可用作CacheIV、RAM和ROM都需要进行刷新A：仅I和IIB：仅II和IIIC：仅I,II，IIID：仅II，III，IV13.假定用若干个2k*4位芯片组成一个8*8位存储器，则地址0B1FH所在芯片的最小地址是（10年考研）A：0000HB：0600HC：0700HD：0800H二．填空题1．对存储器的要求是、、，为解决这三者的矛盾，计算机采用体系结构。2．CPU能直接访问和，但不能访问和。3．Cache的映射方式有、和三种。其中方式，适度地兼顾了前两者的优点又尽量避免其缺点，比较理想。4．广泛使用的和都是半导体RAM存储器。前者的速度比后者快，集成度不如后者高。它们的共同缺点是断电后保存信息。5．闪速存储器能提供高性能、低功耗、高可靠性以及瞬时启动能力，为现有的体系结构带来巨大变化，因此作为用于便携式电脑中。6．虚拟存储器指的是层次，它给用户提供了一个比实际空间大得多的。第二次作业1．设有一个具有24位地址和8位字长的存储器，求：（1）该存储器能存储多少字节的信息？（2）若存储器由4M×1位的RAM芯片组成，需要多少片？（3）需要哪种译码器实现芯片选择？2．某计算机系统的内存由Cache和主存构成，Cache的存取周期为45ns，主存的存取周期为200ns。已知在一段给定的时间内，CPU共访问内存4500次，其中340次访问主存，求：（1）Cache的命中率是多少？（2）CPU访问内存的平均访问时间是多少？（3）Cache-主存系统的效率是多少？3.用2M×8位的SRAM芯片，设计8M×16位的SRAM存储器。第三次作业1.某计算机的CACHE共有16块，采用2路组相联映像方式（即每组2块），每个主存块大小为32字节，按字节编址。则主存129号单元所在主存块应装入到的CACHE组号为？（09年考研）2.某计算机的主存地址空间大小为256MB，按字节编址。指令CACHE和数据CACHE分离，均有8个CACHE行，每个CACHE行大小为64B,数据CACHE采用直接映射方式。现有两个功能相同的程序A和B，其代码如下所示：（10年考研）假定int类型数据用32位补码表示，程序编译时i,j,sum均分配在寄存器中，数据a按行优先方式存放，其地址为320（十进制数），请回答下列问题，要求说明理由或给出计算过程。（1）、若不考虑用于cache一致性维护和替换算法的控制位，则数据Cache的总容量是多少？（2）、要组元素a[0][31]和a[1][1]各自所在的主存块对应的Cache行号分别是多少（Cache行号从0开始）？（3）、程序A和B的数据访问命中率各是多少？哪个程序的执行时间更短？第4章指令系统1.用于对某个寄存器中操作数的寻址方式为。A．直接寻址B.立即数寻址C.寄存器直接寻址D.寄存器间接寻址2.寄存器间接寻址方式中，操作数在。A.通用寄存器B.主存单元C.程序计数器D.堆栈3.以下寻址方式中，速度最快的是。A.寄存器寻址方式Ｂ.寄存器间接寻址方式Ｃ.直接寻址方式Ｄ.立即数寻址方式4.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，另一个常需采用。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5.偏移寻址通过将某个寄存器内容与一个形式地址相加而生成有效地址下列寻址方式中，不属于偏移寻址方式的是。（11年考研）A.间接寻址B.基址寻址C.相对寻址D.变址寻址6.下列关于RISC的叙述中，错误的是.(09年考研)A．RISC普遍采用微程序控制器B．RISC大多数指令在一个时钟周期内完成C．RISC的内部通用寄存器数量相对CISC多D．RISC的指令数、寻址方式和指令格式种类相对CISC少7.某计算机字长为16位，主存地址空间大小为128KB，按字编址，采用单字长指令格式，指令名字段定义如下：（10年考研）转移指令采用相对寻址方式，相对偏移是用补码表示，寻址方式定义如下：Ms/Md寻址方式助记符含义000B寄存器直接Rn操作数=（Rn）001B寄存器间接（Rn）操作数=（(Rn)）010B寄存器间接、自增（Rn）+操作数=（(Rn)），（Rn）+1→Rn011B相对D（Rn）转移目标地址=（PC）+（Rn）注：（X）表示有存储地址X或寄存器X的内容，请回答下列问题：（1）该指令系统最多可有多少条指令？该计算机最多有多少个通用寄存器？存储器地址寄存器（MAR）和存储数据寄存器（MDR）至少各需多少位？（2）转移指令的目标地址范围是多少？（3）若操作码0010B表示加法操作（助记符为add），寄存器R4和R5的编号分别为100B和101B，R4的内容为1234H，R5的内容为5678H，地址1234H中的内容为5678H,5678H地址中的内容为1234H，则汇编语言为“add（R4），（R5）+”（逗号前为源操作数，逗号后为目的操作数）对应的机器码是什么（用十六进制