计算机组成原理复习00

第1页共12页1CPU中的译码器主要用于（B）A.地址译码B.指令译码C.数据译码D.控制信号译码2计算机系统采用层次化结构组成系统，从最上层的最终用户到最底层的计算机硬件，其层次化构成为（C）A.高级语言机器——操作系统机器——汇编语言机器——机器语言机器——微指令系统B.高级语言机器——操作系统机器——机器语言机器——汇编语言机器——微指令系统C.高级语言机器——汇编语言机器——操作系统机器——机器语言机器——微指令系统D.高级语言机器——汇编语言机器——机器语言机器——操作系统机器——微指令系统3简答题1.冯—诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中，CPU如何区分？答：指令周期的不同阶段4.假设在网络中传送采用偶校验码，当收到的数据位为10101010时，则可以得出结论（D）A.传送过程中未出错B.出现偶数位错C.出现奇数位出错D.未出错或出现偶数位错5计算机中表示地址时，采用（D）A.原码B.补码C.移码D.无符号数6下列说法正确的是（B）A,当机器采用补码表示，0有两种编码方式B,当计算机采用原码表示，0有两种编码方式C,当机器采用反码表示，0有一种编码方式D,无论机器采用何种码表示，0都有两种编码方式7定点补码加法运算中，（c）时表明运算结果必定发生溢出。A,双符号位相同B,双符号位不同C,正负相加D,两个负数相加8在浮点机中，（d）是隐含的。A.阶码B.数符C.尾数D.基数9设浮点数字长16位，其中阶码5位（含一位阶符），尾数11位（含一位数符），将十进制数+13/128写成二进制定点数和浮点数，并分别写出它在定点机和浮点机中的机器数形式。解析：此题考查各种机器数的表示范围（1）不带符号数表示范围：0~255（2）原码表示：-127~+127（3）补码表示：-128~+127（4）反码表示：-127~+127（5）移码表示：0~25510在定点机和浮点机中分别如何判断溢出？解析：定点机：定点机中可分别采用单符号位和双符号位判断补码加减运算是否溢出，其中单符号位又分为两种方法：（1）参加运算的两个操作数符号相同，结果的符号位又与操作数的符号不同，则为溢出。（2）求和时候=最高进位于次高位异或结果为1时，则为溢出。双符号位判别方法：当最后的运算结果两位符号位为10或者01时候溢出，10表示负溢出，01表示正溢出。浮点机：浮点机中溢出根据阶码来判断，当阶码大于最大正阶码时候，即浮点数溢出。若阶码小于最小阶码时，按机器零处理。第2页共12页11主存与CACHE间采用全相联映像方式，CACHE容量4MB,分为4块，每块1MB，主存容量256MB。若主存读写时间为30ns，cache的读写时间为3ns，平均读写时间为3.27ns，则cache的命中率为（D）A.90%B.95%C.97%D.99%12某机字长为32位，存储容量64MB，若按字编址，它的寻址范围是（C）A.8MB.16MBC.16MD.8MB13关于cache的3种基本映像方式，下面叙述中错误的是（D）A.cache的地址映像有全相联，直接映像，多路组相联等3种基本映像方式B.全相联映像方式，即主存单元与cache单元随意对应，线路过于复杂，成本太高C.多路组相联映像是全相联映像和直接映像的一种折中方案，有利于提高命中率。D.直接映像是全相联映像和组相联映像的一种折中方案，有利于提高命中率。14存储器采用部分译码法片选时，（C）A.不需要地址译码器B.不能充分利用存储器空间C.会产生地址重叠D.CPU的地址线全参与译码。15有一个16K*16的存储器，由1K*4的DRAM芯片，内部结构由64*64构成，试问：（1）采用异步刷新方式，如最大刷新间隔为2ms，则相邻两行之间的刷新间隔是多少？（2）如采用集中刷新方式，存储器刷新一遍最少用多少个存储器周期？设存储器的存储周期为0.5us，死区占多少时间？死时间率为多少？（刷新周期为2ms）解析：（1）采用异步刷新方式，在2ms时间内把芯片的64行刷新一遍，相邻两行之间的刷新间隔=2ms/64=31.25us，可取的刷新间隔是31us。（2）如采用集中刷新方式，存储器刷新一遍最少用64各存储周期，因为存储器的存储周期为0.5us，则死区=0.5us*64=32us，死时间率=32us/2000us*100%=1.6%。16现有一64*2位的存储器芯片，欲设计具有同样存储容量的存储器，应如何安排地址线和数据线引脚的数目，使两者之和最小。并说明有几种解答。解析：不妨设地址线和数据线的数目分别为x，y。只须满足2x*y=64K*2当y=1时，x=17：当y=2时，x=16：当y=4时，x=15：当y=8时，x=14：（可不要讨论y=3,5,6,这种情况，不然x就要泪奔了，没法计算）经分析看出当数据线为1或2时，地址线和数据线引脚的数目之和为18，达到最小啊，并且有两种解答。17假定用若干个2K*4位芯片组成一个8K*8位存储器，则OB1FH所在的芯片最小地址是多少？解析0800H由表格2K*4位芯片组成8K*8位芯片，需要8片2K*4位芯片。即分为4组，每组分为2片2K*4位芯片组成2K*8位芯片。其中每组2片2K*4位芯片由同一地址访问。四组的地址格式是：00000000000000000000011111111111第一组00001000000000000000111111111111第二组00010000000000000001011111111111第三组00011000000000000001111111111111第四组18指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是C第3页共12页A.可降低变成难度B.可降低指令的译码难度C.缩短指令字长，扩大寻址空间，提高编程的灵活性D.以上均不正确19下列四种类型的指令中，执行时间最长的是什么指令BA.RR型B.SS型C.RS型D.不能确定，需要由指令格式来决定20下列关于CISC/RISC计算机叙述中，错误的是DA.RICS机器指令比CISC机器指令简单的多B.RISC中通用寄存器比CISC多C.RISC中的寻址方式比CISC少D.CISC比RISC机器可以更好地支持高级语言21RISC思想主要基于的是AA.减少指令的平均执行周期B.减少指令的复杂程度C.减少硬件的复杂程度D.便于编译器编写22指令按功能分类，一般可分为哪几类？如果按照操作数个数分类，又可分为哪几类？答：按指令功能分类，一般可分为以下几类①算数和逻辑运算指令：每台计算机都不可或缺的指令，用来完成算数逻辑运算。②移位指令：用来完成算术移位和逻辑移位。③数据传送指令：用来完成CPU与主存之间的数据传送，在统一编址的机器中还可以用来完成CPU与I/O设备的数据传送④转移指令、子程序调用与返回指令：主要用来改变指令执行次序的问题。⑤其他指令：停机指令，开关中断指令等。按操作数个数分类，一般可分为：①零操作数指令②单操作数指令③双操作数指令④多操作数指令23假设指令字长为16位，操作数的地址码为6位，指令有零地址、一地址、二地址三种格式（1）设操作码固定若零地址有M种，一地址有N种，则二地址最都有多少种？（2）采用扩展码操作技术，二地址的指令有多少种？（3）采用扩展码操作技术若二地址的指令有P条，零地址的指令有Q条，则一地址的指令最多有几种？答：（1）由于操作数的地址码有6位，所以二地址指令中操作码的位数为16-6-6=4位，第4页共12页即操作码只占4位。由于操作码固定，所以零地址指令、一地址指令、二地址指令的总和不能超过16种，现已知零地址指令有M种，一地址指令有N种，所有二地址指令最多不能超过16-M-N种。（2）在（1）中算的二地址指令操作码为4位，即最多有24=16条指令。但绝对不能取16就绝后了，就不能扩展为一地址指令和零地址指令了。所以位地址最多15条，剩下一条用来继承香火。（3）由于操作码位数可变，且二地址指令、一地址指令和零地址指令的操作码长度分别为4位、10位、16位。也就是说二地址指令每减少一条，就可以多出26条一地址指令；一地址指令每减少一条，就可以多出26条零地址指令。根据以上分析。假设一地址指令有X条则一地址指令最多有（24-P）*26条,零地址指令就应该最多有【（24-P）*26-R】*26。根据题目给出的零地址Q条，则可以得出如下公式：Q=[（24-P）*26-R]*26R=（24-P）*26-Q*2624指令寄存器中寄存的是CA.下一条要执行的指令B.已执行完了的指令C.正在执行的指令D.要转移的指令25关于通用寄存器，下列说法正确的是DA.可存放指令的寄存器B.可存放程序状态的寄存器C.本身具有计数逻辑与位移逻辑的寄存器D.可存放运算结果的寄存器26在取指令操作结束以后，程序计数器中存放的是CA.当前指令的地址B.程序中指令的数量C.下一条指令的地址D.已经执行指令的技术值27指令译码器进行译码的是BA.整条指令B.指令的操作码字段C.指令的地址第5页共12页D.指令的操作数字段28从一条指令的启动到下一条指令启动的时间间隔称为DA.时钟周期B.机器周期C.节拍D.指令周期29微程序控制器中，机器指令与微指令之间的关系是BA.一条机器指令由一条微指令来执行B.一条机器指令由一条微指令编成的微程序来解释执行C.一段机器指令组成的程序可由一个微程序来执行D.每一条微指令由一条机器指令来解释执行30在微程序控制中，把操作控制信号编成AA.微指令B.微地址C.操作码D.程序31微指令大体可分为两类：水平微指令和垂直微指令。在下列几项中，不符合水平型微指令的特点的是BA.执行速度快B.并行度较低C.更多的体现了控制器的硬件细节D.微指令的长度较长32相对于微指令程序控制器，硬布线控制器的特点是DA.指令执行的速度慢，指令功能的修改和扩展容易B.指令执行的速度慢，指令功能的修改和扩展难C.指令执行的速度快，指令功能的修改和扩展容易D.指令执行的速度快，指令功能的修改和扩展难33简述计算机控制器功能和执行一条指令所需的步骤。答：控制器部件是计算机的五大功能部件之一，其作用是向整机每个部件（包括控制器部件本身）提供协同运行所需要的控制信号。计算机的最本质功能是连续执行指令，而每一条指令往往又要分成几个执行步骤才得以完成。由此又可以说，计算机控制器的基本功能是依据当前正在执行的指令和它所处的执行步骤，形成（或称得到）并提供出在这一时刻整机各部件要用到的控制信号，执行一条指令，要经过读取指令、分第6页共12页析指令、执行指令所规定的处理功能这3个阶段完成，控制器还要保证能按程序中设定的指令运行次序，自动地连续执行指令序列。34总线复用可以CA.提高总线的传输带宽B.增加总线的功能C.减少总线中信号线的数量D.提高总线的负载能力35系统总线中数据线、地址线、控制线是根据什么来划分的？CA.总线所处的位置B.总线的传输方向C.总线的传输内容D.以上都不对36某总线共有88根信号线，其中数据总线为32根，地址总线为20根，控制总线36根，总线工作频率为66HMz，则总线宽度为AA.32bit264MB/sB.20bit254MB/sC.20bit264MB/sD.32bit254MB/s37在集中式总线控制中，响应时间最快的是CA.链式查询B.计数器定时查询C.独立请求D.分组链式查询38假设一个32位的处理器配有16位的外部数据总线，时钟频率50HMz，若总线传输的最短周期为4各时钟周期，试问处理器最大的传输速率是多少？若想提高一倍数据传输率，可采用什么措施（注：仅可改变一个指标）？答：首先根据时钟频率可计算出传输最短周期为：T=4/(50HMz)=80*10^(-9)s对于总线宽度为16位的总线，最大传输率为：16b/T=2B{80*10^(-9)s}=25MBps若想提高一倍的数据传输率，可采用两种方式：（1）将总线宽度扩大为32位，CPU时钟频率仍为50MHz；（2）将CPU时钟频率仍为100MHz，总线宽度扩大为16位。38假设指令字长为16位，操作数的地址码为6位，指