计算机组成原理真题练习题模拟题(附答案)

共54页第1页华东交通大学2003—2004学年第二学期考试卷计算机组成原理与系统结构课程课程类别：必修课开卷(范围)：只允许参考教材，其他资料一律不能带入考场。题号一二三四五六七八九总分分数评卷人注意：前三大题大案必须填写在后面的答题栏中，写在题目上的答案无效！一、填空题（每空2分，共20分）1.中央处理器CPU和主存储器合称主机？1。2．每条指令都是由2操作码和地址码两部分组成。3．在补码一位乘法中，如果判断位YnYn+1=10，则下一步（但不是最后一步）的操作是将部分积加上＿＿＿3＿【-x】补＿，再向＿右4＿＿移一位。4．控制器的实现方法有三种，它们是以逻辑代数为基础的＿硬布线逻辑＿5＿＿＿和PLA设计，以及采用存储逻辑实现的＿＿微程序控制＿6＿＿设计。9．当前正在执行的指令保存在CPU的＿指令＿＿P168＿7＿＿＿＿寄存器中；运算结果进位标志C保存在CPU的＿＿通用(状态条件？？＿＿8＿＿＿寄存器中。15．字节多路通道是一种简单的共享通道，它是建立在＿时间分割＿9＿的基础上，轮流为多台低速和中速外设服务。选择通道数据承诺：我将严格遵守考场纪律，并知道考试违纪、作弊的严重后果，承担由此引起的一切后果。专业班级学号学生签名：共54页第2页的传送是以＿字节＿10＿方式进行，因此传送速率高。二、选择题（单项选择，每题2分，共20分）1．两个不为0的五位二进制的定点小数，经补码加法运算后结果为1.00000，若此结果不表示溢出，则下列推论中正确的是（C）A.两个都为正定点小数，和为1.00000B.两个数符号相反，被加数比加数大1.00000C.两个都为负定点小数，和为1.00000D.两个数符号相反，被加数比加数小1.000002.算术右移指令执行的操作是（A）。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；3．用原码一位除法进行两定点数相除，在执行运算之前首先要进行的操作是（a）A.判商是否溢出B.判商是否为负数C.判商是否为0D.判商是否为正数5．存储器进行两次连续、独立的操作（读或写）所需的时间间隔，通常称为（B）A.存储器的读写时间B.存储器的存取速度C.存储器的平均无故障时间D.存储周期时间共54页第3页6.指令系统采用不同寻址方式的目的是（B）。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.可直接访问外存；D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码的难度；7．间接访内指令STA@A（以主存A单元中的内容作为地址，将累加器的内容存入该主存单元）的指令周期包含CPU周期至少有（b）A.一个B.二个C.三个D.四个8．具有自同步能力的记录方式是(d)。A.NRZ0B.NRZ1C.不归零制D.MFM9.下述I/O控制方式中，(b)主要由程序实现。A.PPU方式B.中断方式C.DMA方式（完全由硬件执行的）D.通道方式10．设置中断排队判优逻辑的目的是（B？）A.产生中断源编码B.使同时提出的请求中的优先级别最高者，得到及时响应C.使CPU能方便地转入中断服务子程序D.提高中断响应速度三、判断题（每题2分，共10分）1.冯。诺依曼计算机以存储器为中心，采用存储程序的方案设计，共54页第4页现代计算机习惯上仍然称为冯。诺依曼计算机。（╳）2.SN74184型ALU是一个4位的运算器，能进行16种算术运算和16种逻辑运算。(√)3.为具有8个二进制数据位的海明码能够达到发先两位错误，并能自动纠正一位错误，则需要校验位的个数为4。（╳）4.CRC码中，若G（x）=X3+X+1，且二进制数100101的CRC码为1001010111，则表示没有错误发生。(╳)5.RISC计算机的特点是指令长度固定，指令条数少，寻址方式少，采用微程序控制方法。(╳指令格式种类少寻址方式种类少)四、简答题（每题4分，共12分）1.什么是字长，字长和指令长度有何关系？为什么字长是计算机的一个重要技术指标？答：P131字长是指计算机能直接处理的二进制数据的位数，它与计算机的功能和用途有很大的关系，是计算机的一个重要的技术指标。因为字长决定了计算机的运算精度，字长越长计算机的运算精度越高。2.试比较主存－辅存层次与Cache－主存层次的异同点。P2433.什么是DMA方式?DNA控制器可采用哪几种方式与CPU分时使用内存?答：P338DMA是I/O设备与主存器之间由硬件组成的直接数据通道，。用于I/O设备与主存之间的成组数据传送。共54页第5页有三种工作方式：CPU暂存方式CPU周期窃取方式直接访问存储器工作方式五、分析与计算（每题6分，18分）1.某计算机系统的内存储器由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。问：(1)cache的命中率是多少？h=(4500-340）/4500(2)CPU访问内存的平均时间是多少ns？(1-h)*45ns+h*(45+200)共54页第6页2.试分析下图，写出图中的写电流波形属于何种磁记录方式。答：1是FM调频制。2见1就翻的RZ13是MFM改进调频制4是见1就翻得RZ15是NRZ不归零制。4.有一主存——Cache层次的存储器，其主存容量1MB，Cache容量64KB，每块8KB，若采用直接映象方式，求：①主存的地址格式？②主存地址为25301H，问它在主存的哪一块？答：（1）主存地址包括字块内地址，字块地址，主存字块标记。（2）六、综合题（共2题，20分）1．用4k×8位/片的SRAM存储器芯片设计一个16K×16位的存储共54页第7页器。已知地址总线为A15～A0(低)，双向数据总线为D15～D0(低)，读写控制信号为。（1）这种扩展方式是什么？字位扩展。共需要多少片这样的SRAM芯片？8片（2）该存储器地址线多少位？哪几位用做地址译码？数据线多少位？14根地址线。后2位当做地址译码。16根数据线（3）请画出该存储器逻辑图，注明各种信号线，列出各片选逻辑式。共54页第8页2.下图是一个二维中断系统，其中IRi为中断请求，IMi中断屏蔽位（IMi=0为中断允许，IMi=1为中断屏蔽），请问：（1）在中断情况下，CPU和设备的优先级如何考虑？请按降序排列各设备的中断优先级。（2）若CPU现执行设备B的中断服务程序，IM0,IM1,IM2的状态是什么？如果CPU的执行设备D的中断服务程序，IM0,IM1,IM2的状态又是什么？（3）每一级的IM能否对某个优先级的个别设备单独进行屏蔽？如果不能，采取什么方法可达到目的？（4）若设备C一提出中断请求，CPU立即进行响应，如何调整才能满足此要求？共54页第9页共54页第10页共54页第11页计算机组成原理复习题一、填空题1、计算机系统可分为＿＿硬件＿＿＿和软件＿＿＿＿＿＿两个部分。2、计算机硬件由运算器＿＿＿＿＿＿＿＿、＿＿控制器＿＿＿＿＿、存储器＿＿＿＿＿＿、输入设备＿＿＿＿＿和＿输出设备＿＿＿＿＿五大部分组成。3、中央处理器由＿运算器＿＿＿＿＿＿＿和控制器两部分组成。4、可由硬件直接识别和执行的语言是（机器语言＿＿＿＿＿＿＿。5、计算机系统的软硬件界面是＿计算机的指令集合＿＿＿＿＿＿＿。（计算机的指令集合）6、根据采用存储映象算法，可将虚拟存储器的管理方式分成＿段式管理＿＿＿＿、＿页式管理＿＿＿＿和＿段页式管理＿＿＿＿＿等多种。7、在计算机总线中，传输信息有四种基本方式：＿＿＿串行传输＿＿＿＿、＿＿并行传输＿＿＿＿、＿复合传输＿＿＿＿和＿消息传输＿＿＿＿＿。8、总线控制方式可分为＿集中式控制方式＿＿＿＿和＿分布式控制方式＿＿＿＿＿两种。9、磁盘存储设备的主要技术指标是：存储密度＿＿＿＿＿＿、存储容量＿＿＿＿＿＿、＿＿数据传输率＿＿＿、＿＿寻址时间＿＿＿＿等。10、实现输入输出数据传送方式有＿DMA方式＿＿＿＿＿、＿通道方式＿＿＿＿和＿＿程序控制方式＿＿＿＿等。二、单项选择题1、一个完整的计算机系统应包括（B）两大部分。A、程序和数据B、硬件和软件C、主机和外设D、整机和电源2、指令中地址码所给出的就是操作数的有效地址，被称为（B）。A、立即寻址B、直接寻址C、基址寻址D、相对寻址3、程序计数器PC用来存放指令地址，每当执行完一条指令后，通常由程序计数器提供后继指令地址，其位数和（D）位数相同。共54页第12页A、指令寄存器IRB、指令译码器IDC、程序状态寄存器PSD、主存地址寄存器MAR4、DMA方式的数据交换不是由CPU执行一段程序来完成，而是（D）之间建立一条直接数据通路，即由硬件来实现的。A、CPU与主存之间B、外设与外设之间C、外设与CPU之间D、外设与主存之间5.从一条指令的启动到下一条指令的启动的间隔时间称为(D)。A.时钟周期B.机器周期C.工作周期D.指令周期,从一条指令的启动到下一条指令的启动的间隔时间称为指令周期.指令的执行过程中包含若干个基本操作步骤,如访问存储器和数据运算等.每个完成一个数据运算和访存操作所需的时间作为机器周期的时间.时钟周期则是计算机主频的周期.一个指令周期一般需要几个机器周期完成,一个机器周期需要几个时钟周期,近年的新型计算机中采用了硬件的并行技术及简化的指令系统,使得平均指令周期可以等于甚至小于一个时钟周期,机器周期一般等于一个时钟周期.(CPU的主频)存储周期：也就是一个访存指令周期。指令周期、机器周期和时钟周期之间的关系：指令周期通常用若干个机器周期表示，而机器周期时间又包含有若干个时钟周期。6.假设寄存器R中的数为200，主存地址为200和300的存储单元中存放的内容分别是300和400，若访问到的操作数为200，则所采用的寻址方式为(D)。A.立即寻址#200B.寄存器间接寻址(R没涉及到寄存器)C.存储器间接寻址(200)D.直接寻址2007.表示主存容量的常用单位为(B)。A.数据块数B.字节数C.扇区数D.记录项数共54页第13页8、将十六进制的IEEE单精度代码42E48000转换成十进制数值表示为：()A114.25B50.25C-114.25D-50.259、对四位有效信息1101做CRC编码，生成多项式为G(x)=3x+x+1()A1111111B0000000C1000111D111011110、与组合电路的控制器比较，微程序控制器所不具有的优点是（C）A规整B可维护C速度快D灵活11、（27.25）10转换成十六进制数为（C）A(B1.4)16B(1B.19)16C(1B.4)16D(33.4)1612、下列数中，最小的数是（）A(101001)2B(52)8C(2B)16D4513.反映计算机基本功能的是(c)。A.操作系统B.系统软件C.指令系统D.数据库系统14.总线从设备是(C)。A.掌握总线控制权的设备B.申请作为从设备的设备C.被主设备访问的设备D.总线裁决部件15、存储器芯片的容量通常用a*b的形式表示起其中a为字数，b为位数，64K*8的存储器芯片有多少地址线和数据线：cA64，8B16，3C16，8D64，3三、简答题1、什么是总线裁决？总线裁决有哪几种方式？2、模数转换（ADC）用于将输入的模拟信号转换成数字信号，列举出几个ADC的例子并说明输入的是什么数据。共54页第14页3、总线的同步传输方式与异步传输方式有何区别？各适合于哪些场合？4、简述中断的响应过程。四、名词解释1、虚拟存储器2、中断3、粹发式数据传输模式4、水平型微指令五、计算题1、x=0.0011，y=0.1001，用补码的减法求x－y。结果用补码表示。2、x=0101，y=1011，用原码一位乘法计算x×y。3、在异步串行传输方式下，起始位为1位，数据位为8位，偶校验位1位，停止位1位。如果波特率为1200bps,这时的比特率是多少?4、一个DMA模块采用周期挪用方式从一个速率为