计算机组成原理样卷及参考答案.docx

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计算机组成原理样卷及参考答案

题号

一

二

三

四

合计

分数

阅卷人

一、单选题（每题2分，共30分）

1冯.诺依曼计算机结构的核心思想是：

_____。

A二进制运算B有存储信息的功能C运算速度快D存储程序控制

2计算机硬件能够直接执行的只有_____。

A机器语言B汇编语言C机器语言和汇编语言D各种高级语言

3零的原码可以用哪个代码来表示：

_____。

ABC01111111D1100000

4某数在计算机中用8421码表示为011110001001，其真值为_____。

A789B789HC1929DB

5目前在小型和微型计算机里最普遍采用的字符编码是_____。

ABCD码B十六进制代码CASCⅠⅠ码D海明码

6当-1＜x＜0时，【x】原=：

______。

A1-x

Bx

C2+x

D（2-2-n）-︱x︳

7执行一条一地址的加法指令需要访问主存______次。

A1B2C3D4

8在寄存器间接寻址中，操作数应在______中。

A寄存器B堆栈栈顶C累加器D主存单元

9在串行进位的并行加法器中，影响加法器运算速度的关键因素是：

______。

A门电路的级延迟B元器件速度C进位传递延迟D各位加法器速度的不同

10运算器虽由许多部件组成，但核心部件是______。

A算术逻辑运算单元B多路开关C数据总线D累加寄存器

11在浮点数编码表示中______在机器中不出现，是隐含的。

A.阶码B.符号C尾数D基数

12下列关于RISC的叙述中，错误的是：

______。

ARISC普遍采用微程序控制器

BRISC大多数指令在一个时钟周期内完成

CRISC的内部通用寄存器数量相对CISC少

DRISC的指令数、寻址方式和指令格式种类相对CISC少

13计算机主频的周期是指______。

A指令周期B时钟周期CCPU周期D存取周期

14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区分它们的依据

是______。

A指令操作码的译码结果B指令和数据的寻址方式

C指令周期的不同阶段D指令和数据所在的存储单元

15指令寄存器的位数取决于______。

A存储器的容量B指令字长C机器字长D存储字长

二、填空题（每空1分，共25分）

1在中断服务程序中，保护和恢复现场之前需要______中断。

2微指令分为______和______微指令两类，______微指令可以同时执行若干个微操作，所以执行机器指令的速度比______微指令快。

3主存与的cache地址映像有______、______、______三种方式。

4DMA的三种工作方式有______、______、______。

5在超前进位加法器中引入了两个函数，它们的定义为______、______。

6______是一种开销最小，能发现数据代码中的一位出错情况的编码。

7RAM分成两种，分别是______、______。

8三层次存储系统包括：

______、______、______。

9通常用______来测量cache的效率。

10微指令由______和______来组成。

11存储器容量扩展有三种，分别是______、______、______。

三、判断题：

（每小题2分，共10分，对的打“∨”，错的打“×”）

1在一条机器指令中可能出现不止一种寻址方式。

2数据寻址的最终目的是寻找操作数的有效地址。

3运算器中设置了加法器后，就没有必要再设置减法器。

4浮点数对阶的原则是：

大阶向小阶看齐。

5随机存储器需要定时地进行刷新。

四、（12分）

某机采用微程序控制方式，微指令字长28位，操作控制字段采用字段直接编译法，共有微命令36个，构成5个相斥类，各包括3个、4个、7个、8个和14个微命令，顺序控制字段采用断定方式，微程序流程中有分支处共4个

设计出该机的微指令格式（写出步骤）

五、（8分）

已知X=，Y=，求[]补、[-X]补、[-Y]补、2[-Y]补（写出步骤）

六、（15分）

指令字长为12位，每个地址码为3位，采用扩展操作码的方式，设计4条三地址指令、16条二地址指令、64条一地址指令和16条零地址指令。

给出一种操作码的扩展方案。

《计算机原理》试题A卷标准答案及评分标准

一、选择题：

（每题2分,共30分）

1D2A3B4A5C6A7B8D9C10A11D12A13D14C15B

二、填空题：

（每空1分，共25分）

1关

2水平型垂直型水平型垂直型

3直接映像全相联映像组相联映像

4CPU暂停工作方式CPU周期窃取工作方式直接访问存储器工作方式

5Pi=Xi+YiGi=Xi*Yi

6奇偶校验码

7静态存储器（SRAM）,动态存储器（DRAM）

8cache主存辅存

9命中率

10控制字段下址

11位扩展字扩展字位扩展

三、判断题（10分）

1√2×3√4×5×

四、（共12分）

解：

因为有36个微命令，构成了5个相斥类，包括3、4、7、8、14个微命令，

而3+4+7+8+14=36，所以，36个微命令中只是相斥类命令，没有相容类命令。

3个微命令对应2位微指令字长

4个微命令对应3位微指令字长

7个微命令对应3位微指令字长

8个微命令对应4位微指令字长

14个微命令对应4位微指令字长

2+3+3+4+4=16位微指令字长

即操作控制字段为16位（4分）

因为微程序流程中有分支4个，所以测试判别微为3位微指令字长（2分）

28-16-4=9，所以下址有9位微指令（4分）

所以微指令格式为

操作控制字段测试判别下址

16

3

9

（2分）

五、（共8分）

解：

X=Y=

[x]补=

[]补=（2分）

[-X]补=（2分）

[-Y]补=（2分）

2[-Y]补=（2分）

六、（15分）

（1）4条三地址指令（3分）

000XXXYYYZZZ

…

011XXXYYYZZZ

（2）16条二地址指令（4分）

100000XXXYYY

…

1111XXXYYY

（3）64条一地址指令（4分）

110000000XXX

…

1111111XXX

（4）16条零地址指令（4分）

111000000000

…

111000001111

题号

一

二

三

四

合计

分数

阅卷人

一、单选题（每题2分，共30分）

1冯.诺依曼计算机结构的核心思想是：

_____。

A二进制运算B有存储信息的功能C运算速度快D存储程序控制

2计算机硬件能够直接执行的只有_____。

A机器语言B汇编语言C机器语言和汇编语言D各种高级语言

3零的原码可以用哪个代码来表示：

_____。

ABC01111111D1100000

4某数在计算机中用8421码表示为011110001001，其真值为_____。

A789B789HC1929DB

5目前在小型和微型计算机里最普遍采用的字符编码是_____。

ABCD码B十六进制代码CASCⅠⅠ码D海明码

6当-1＜x＜0时，【x】原=：

______。

A1-x

Bx

C2+x

D（2-2-n）-︱x︳

7执行一条一地址的加法指令需要访问主存______次。

A1B2C3D4

8在寄存器间接寻址中，操作数应在______中。

A寄存器B堆栈栈顶C累加器D主存单元

9在串行进位的并行加法器中，影响加法器运算速度的关键因素是：

______。

A门电路的级延迟B元器件速度C进位传递延迟D各位加法器速度的不同

10运算器虽由许多部件组成，但核心部件是______。

A算术逻辑运算单元B多路开关C数据总线D累加寄存器

11在浮点数编码表示中______在机器中不出现，是隐含的。

A.阶码B.符号C尾数D基数

12下列关于RISC的叙述中，错误的是：

______。

ARISC普遍采用微程序控制器

BRISC大多数指令在一个时钟周期内完成

CRISC的内部通用寄存器数量相对CISC少

DRISC的指令数、寻址方式和指令格式种类相对CISC少

13计算机主频的周期是指______。

A指令周期B时钟周期CCPU周期D存取周期

14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区分它们的依据

是______。

A指令操作码的译码结果B指令和数据的寻址方式

C指令周期的不同阶段D指令和数据所在的存储单元

15指令寄存器的位数取决于______。

A存储器的容量B指令字长C机器字长D存储字长

二、填空题（每空1分，共25分）

1在中断服务程序中，保护和恢复现场之前需要______中断。

2微指令分为______和______微指令两类，______微指令可以同时执行若干个微操作，所以执行机器指令的速度比______微指令快。

3主存与的cache地址映像有______、______、______三种方式。

4DMA的三种工作方式有______、______、______。

5在超前进位加法器中引入了两个函数，它们的定义为______、______。

6______是一种开销最小，能发现数据代码中的一位出错情况的编码。

7RAM分成两种，分别是______、______。

8三层次存储系统包括：

______、______、______。

9通常用______来测量cache的效率。

10微指令由______和______来组成。

11存储器容量扩展有三种，分别是______、______、______。

三、判断题：

（每小题2分，共10分，对的打“∨”，错的打“×”）

1在一条机器指令中可能出现不止一种寻址方式。

2数据寻址的最终目的是寻找操作数的有效地址。

3运算器中设置了加法器后，就没有必要再设置减法器。

4浮点数对阶的原则是：

大阶向小阶看齐。

5随机存储器需要定时地进行刷新。

四、（12分）

某机采用微程序控制方式，微指令字长28位，操作控制字段采用字段直接编译法，共有微命令36个，构成5个相斥类，各包括3个、4个、7个、8个和14个微命令，顺序控制字段采用断定方式，微程序流程中有分支处共4个

设计出该机的微指令格式（写出步骤）

五、（8分）

已知X=，Y=，求[]补、[-X]补、[-Y]补、2[-Y]补（写出步骤）

六、（15分）

指令字长为12位，每个地址码为3位，采用扩展操作码的方式，设计4条三地址指令、16条二地址指令、64条一地址指令和16条零地址指令。

给出一种操作码的扩展方案。

《计算机原理》试题A卷标准答案及评分标准

一、选择题：

（每题2分,共30分）

1D2A3B4A5C6A7B8D9C10A11D12A13D14C15B

二、填空题：

（每空1分，共25分）

1关

2水平型垂直型水平型垂直型

3直接映像全相联映像组相联映像

4CPU暂停工作方式CPU周期窃取工作方式直接访问存储器工作方式

5Pi=Xi+YiGi=Xi*Yi

6奇偶校验码

7静态存储器（SRAM）,动态存储器（DRAM）

8cache主存辅存

9命中率

10控制字段下址

11位扩展字扩展字位扩展

三、判断题（10分）

1√2×3√4×5×

四、（共12分）

解：

因为有36个微命令，构成了5个相斥类，包括3、4、7、8、14个微命令，

而3+4+7+8+14=36，所以，36个微命令中只是相斥类命令，没有相容类命令。

3个微命令对应2位微指令字长

4个微命令对应3位微指令字长

7个微命令对应3位微指令字长

8个微命令对应4位微指令字长

14个微命令对应4位微指令字长

2+3+3+4+4=16位微指令字长

即操作控制字段为16位（4分）

因为微程序流程中有分支4个，所以测试判别微为3位微指令字长（2分）

28-16-4=9，所以下址有9位微指令（4分）

所以微指令格式为

操作控制字段测试判别下址

16

3

9

（2分）

五、（共8分）

解：

X=Y=

[x]补=

[]补=（2分）

[-X]补=（2分）

[-Y]补=（2分）

2[-Y]补=（2分）

六、（15分）

（1）4条三地址指令（3分）

000XXXYYYZZZ

…

011XXXYYYZZZ

（2）16条二地址指令（4分）

100000XXXYYY

…

2111XXXYYY

（3）64条一地址指令（4分）

110000000XXX

…

2111111XXX

（4）16条零地址指令（4分）

111000000000

…

111000001111

题号

一

二

三

四

合计

分数

阅卷人

一、单选题（每题2分，共30分）

1冯.诺依曼计算机结构的核心思想是：

_____。

A二进制运算B有存储信息的功能C运算速度快D存储程序控制

2计算机硬件能够直接执行的只有_____。

A机器语言B汇编语言C机器语言和汇编语言D各种高级语言

3零的原码可以用哪个代码来表示：

_____。

ABC01111111D1100000

4某数在计算机中用8421码表示为011110001001，其真值为_____。

A789B789HC1929DB

5目前在小型和微型计算机里最普遍采用的字符编码是_____。

ABCD码B十六进制代码CASCⅠⅠ码D海明码

6当-1＜x＜0时，【x】原=：

______。

A1-x

Bx

C2+x

D（2-2-n）-︱x︳

7执行一条一地址的加法指令需要访问主存______次。

A1B2C3D4

8在寄存器间接寻址中，操作数应在______中。

A寄存器B堆栈栈顶C累加器D主存单元

9在串行进位的并行加法器中，影响加法器运算速度的关键因素是：

______。

A门电路的级延迟B元器件速度C进位传递延迟D各位加法器速度的不同

10运算器虽由许多部件组成，但核心部件是______。

A算术逻辑运算单元B多路开关C数据总线D累加寄存器

11在浮点数编码表示中______在机器中不出现，是隐含的。

A.阶码B.符号C尾数D基数

12下列关于RISC的叙述中，错误的是：

______。

ARISC普遍采用微程序控制器

BRISC大多数指令在一个时钟周期内完成

CRISC的内部通用寄存器数量相对CISC少

DRISC的指令数、寻址方式和指令格式种类相对CISC少

13计算机主频的周期是指______。

A指令周期B时钟周期CCPU周期D存取周期

14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区分它们的依据

是______。

A指令操作码的译码结果B指令和数据的寻址方式

C指令周期的不同阶段D指令和数据所在的存储单元

15指令寄存器的位数取决于______。

A存储器的容量B指令字长C机器字长D存储字长

二、填空题（每空1分，共25分）

1在中断服务程序中，保护和恢复现场之前需要______中断。

2微指令分为______和______微指令两类，______微指令可以同时执行若干个微操作，所以执行机器指令的速度比______微指令快。

3主存与的cache地址映像有______、______、______三种方式。

4DMA的三种工作方式有______、______、______。

5在超前进位加法器中引入了两个函数，它们的定义为______、______。

6______是一种开销最小，能发现数据代码中的一位出错情况的编码。

7RAM分成两种，分别是______、______。

8三层次存储系统包括：

______、______、______。

9通常用______来测量cache的效率。

10微指令由______和______来组成。

11存储器容量扩展有三种，分别是______、______、______。

三、判断题：

（每小题2分，共10分，对的打“∨”，错的打“×”）

1在一条机器指令中可能出现不止一种寻址方式。

2数据寻址的最终目的是寻找操作数的有效地址。

3运算器中设置了加法器后，就没有必要再设置减法器。

4浮点数对阶的原则是：

大阶向小阶看齐。

5随机存储器需要定时地进行刷新。

四、（12分）

某机采用微程序控制方式，微指令字长28位，操作控制字段采用字段直接编译法，共有微命令36个，构成5个相斥类，各包括3个、4个、7个、8个和14个微命令，顺序控制字段采用断定方式，微程序流程中有分支处共4个

设计出该机的微指令格式（写出步骤）

五、（8分）

已知X=，Y=，求[]补、[-X]补、[-Y]补、2[-Y]补（写出步骤）

六、（15分）

指令字长为12位，每个地址码为3位，采用扩展操作码的方式，设计4条三地址指令、16条二地址指令、64条一地址指令和16条零地址指令。

给出一种操作码的扩展方案。

《计算机原理》试题A卷标准答案及评分标准

一、选择题：

（每题2分,共30分）

1D2A3B4A5C6A7B8D9C10A11D12A13D14C15B

二、填空题：

（每空1分，共25分）

1关

2水平型垂直型水平型垂直型

3直接映像全相联映像组相联映像

4CPU暂停工作方式CPU周期窃取工作方式直接访问存储器工作方式

5Pi=Xi+YiGi=Xi*Yi

6奇偶校验码

7静态存储器（SRAM）,动态存储器（DRAM）

8cache主存辅存

9命中率

10控制字段下址

11位扩展字扩展字位扩展

三、判断题（10分）

1√2×3√4×5×

四、（共12分）

解：

因为有36个微命令，构成了5个相斥类，包括3、4、7、8、14个微命令，

而3+4+7+8+14=36，所以，36个微命令中只是相斥类命令，没有相容类命令。

3个微命令对应2位微指令字长

4个微命令对应3位微指令字长

7个微命令对应3位微指令字长

8个微命令对应4位微指令字长

14个微命令对应4位微指令字长

2+3+3+4+4=16位微指令字长

即操作控制字段为16位（4分）

因为微程序流程中有分支4个，所以测试判别微为3位微指令字长（2分）

28-16-4=9，所以下址有9位微指令（4分）

所以微指令格式为

操作控制字段测试判别下址

16

3

9

（2分）

五、（共8分）

解：

X=Y=

[x]补=

[]补=（2分）

[-X]补=（2分）

[-Y]补=（2分）

2[-Y]补=（2分）

六、（15分）

（1）4条三地址指令（3分）

000XXXYYYZZZ

…

011XXXYYYZZZ

（2）16条二地址指令（4分）

100000XXXYYY

…

3111XXXYYY

（3）64条一地址指令（4分）

110000000XXX

…

3111111XXX

（4）16条零地址指令（4分）

111000000000

…

111000001111