计算机组成复习题.docx
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计算机组成复习题
一、选择题
1.下列数中最小的数是（）。
A．（1011011）2B．（142）8C．（62）16D．（10010111）BCD
2.下列数中最大的数是（）。
A．（1011011）2B．（142）8C．（82）16D．（10010111）BCD
3.下列数据代码中含有一位偶校验位，其中出错的数据代码是（）。
A．01011001B．10010010C．10101010D．10000001
4.下列数据代码中含有一位奇校验位，其中出错的数据代码是（）。
A．01011000B．10010010C．10101010D．10000000
5.在机器数（）中，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
6.正数的机器数等于其真值的码制有（）。
A．原码B．补码C．反码D．原码、反码、补码
7.影响加法器运算速度的主要因素是（）。
A．组成全加器的元器件的工作速度B．串行进位链的总延迟时间
C．所有本地进位di产生的速度D.所有全加和Qi产生的速度
8.一个完整的计算机系统应包括（）。
A．运算器、存储器、控制器B．主机和外部设备
C．主机与应用程序D.配套的硬件设备和软件系统
9.中央处理机（CPU）是指（）。
A．运算器B．控制器
C．运算器和控制器D.运算器、控制器和主存储器
10.运算器是由多种部件组成的，其核心部件是（）。
A．数据寄存器B．累加器
C．多数转换器D.算术逻辑运算单元
11.用于存放现行指令的寄存器称为（）。
A．指令寄存器B．指令译码器C．程序计数器D．程序状态寄存器
12.PSW是指令部件中（）。
A．指令寄存器B．指令译码器C．程序计数器D．程序状态寄存器
13.在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是（）。
A．主存地址寄存器B．指令寄存器
C．程序计数器D.状态条件寄存器
14.计算机中的存储系统是指（）。
A．RAM存储器B．ROM存储器C．主存储器D．内存储器和外存储器
15.主存储器和CPU之间增加高速缓冲器的主要目的是（）。
A．扩大主存储器容量B．解决主存与CPU之间速度匹配问题
C．扩大CPU通用寄存器数量D.既扩大主存容量又提高主存速度
16.EPROM是指（）。
A．随机读写存储器B．可编程的只读存储器
C．只读存储器D.可擦除的可编程只读存储器
17.随机存储器是指（）。
A．在工作时内容不能改变
B．以任意次序读写任意存储单元所用的时间相同
C．只能以某种预先确定的顺序来读写存储单元
D.不是根据地址而是根据所存储信息的全部特征可部分特征存取
18.存储周期是指（）。
A．存储器的读出时间
B．存储器的写入时间
C．访问时间
D．存储器进行连续读和写操作所允许的最短时间间隔
19.指令周期是指（）。
A．从主存储器读取一条指令的时间
B．执行一条指令的时间
C．从主存中读取一条指令到指令执行结束的时间
D．主频脉冲时间
20.同步控制是（）的方式。
A．只适用于CPU控制B．只适用于外部设备控制
C．所有指令执行时间都相同D.由统一时序信号控制
21.将输入输出数据传送过程中全部工作由一个专用处理机守成的工作方式称为（）方式。
A．直接传送B．DMAC．通道D．I/O处理机
22.使CPU与I/O设备完全并行工作方式是（）方式。
A．程序直接传送B．中断C．通道D．程序查询
23、在寄存器间接寻址中,操作数是放在（）。
A、堆栈B、主存单元C、通用寄存器D、程序寄存器
24、把源程序变成目标程序的应用软件是（）。
A、EDITB、MASMC、LINKD、DEBUG
25、计算机中的存储系统是指（）。
A、主存与快存B、主存与外存C、只读存储器D、随机存储器
26、ASCII码是属于（）数据。
A、数值B、字符C、逻辑D、操作数
27、存储容量的基本单位是（）。
A、位B、字节C、字D、存储单元数
28、在CPU中跟踪指令的后继地址的寄存器是（）。
A、指令寄存器B、程序计数器C、状态寄存器D、主存地址寄存器
29、计算机中最基本的、不可再分解的操作是（）。
A、微指令B、微命令C、微操作D、微程序
30、按（）分类可将存储器分为随机、只读及顺序存储器
A、功能B、存储介质C、存取方式D、器件原理
31、中断是（ ）
Ａ、子程序调用 Ｂ、确定性的
Ｃ、随机发生的 Ｄ、多道程序
32、程序计数器ＰＣ是（ ）
Ａ、指令部件 Ｂ、时序部件
Ｃ、高速缓冲器 Ｄ、程序状态寄存器
33、同步控制是（）方式
A、只实用于CPU控制B、由统一时序信号控制
C、只实用于外部设备控制D、所有指令执行时间均相等
34、堆栈是按（）组织的存储区域
A、最优化原理B、程序存储原理C、程序访问的局限性原理D、先进后出原则
35、CPU总线按功能可分为（）种总线
A、1B、2C、3D、4
36、在做加法时，D7为有进位且结果为正，则标志位ＣＦ和ＳＦ为（ ）
Ａ、０和０ Ｂ、０和１Ｃ、１和０ Ｄ、１和1
37、影响加法器速度的主要因素是（）
Ａ、组成全加器的元器件的工作速度 Ｂ、所有本地进位Cn产生的速度
Ｃ、所有全加和Ｑn产生的速度 Ｄ、串行进位链的总延迟时间
38、微指令执行的顺序控制，即是确定如何形成后继地址问题，通常采用的断定方式的基本思想是（）。
A．用微程序计数器μPC来产生后继微指令地址
B．根据现行微指令的下地址字段和测试字段决定后继微指令地址
C．用程序计数据器PC来产生后继地址
D．通过微指令中指定的专门字段来控制产生后继微指令地址
39.冯·诺依曼机的基本特征是（）。
A．微程序控制B．存储程序控制
C．组合逻辑控制D.同步控制
40．在CACHE-主存层次中的替换法是由（）实现的；对虚拟存储器的控制是由（）完成的
A、硬件B、软件C、软硬件D、外部设备
二、填空题
1.浮点数表示中，数据的范围由_____的位数据决定，数的精度由______决定。
2.已知0和9的ASCII码分别为0110000和0111001，则3的ASCII码为，5的ASCII码为。
3.15的8421码为______________。
4.每条指令由两部分组成，即___________部分和________部分。
5.运算器的主要功能是进行_________。
6..中断返回时要恢复____和_____，才能返回主程序继续执行。
7.计算机的I/O系统由____、________、_____和组成。
8.I/O接口一般分为_____接口和_________接口两种。
三、
1．将十进制数+107/128和–52化成二进制数，再写出各自的
原码、反码、补码表示（符号位和数值位共8位）。
答案：
+107/128=0.1101011–52=–110100
原码表示0110101110110100
反码表示0110101111001011
补码表示0110101111001100
2.按你的理解，画出一个相对完整的定点运算器的示意组成框图，包括入出数据和基本的控制信号。
结果输出
答案：
控制信号：
选择ALU操作功能，选择参加运算的数据，结果处理方案
3.设A=–0.101101*2-3,B=0.101001*2-2,首先将A、B表示为规格化的浮点数，要求阶码用4位（含阶码符号）移码表示，尾数用8位（含浮点数的符号）原码表示；再写出A+B的计算步骤和每一步的运算结果。
答案：
–0.101101*2-3的浮点数的格式：
101011011010
0.101001*2-2的浮点数的格式：
001101010010
计算A+B：
（1）求阶差：
E=0101–0110=0001
（2）对阶：
A变为1011001011010
（3）尾数相加1110100110双符号位补码相加
+001010010
000100101
（4）规格化：
左规，尾数为01001010，阶码为0101
（5）无舍入操作，亦不溢出，
故最的终浮点数格式的结果：
001011001010，即+0.1001010*2-3。
4.用补码进行加减运算（用6位二进制表示，左边2位为符号位），并使用变形补码来判断结果是否溢出？
若溢出是何种溢出。
（1）已知X=-8，Y=11，计算[X-Y]补
（2）已知X=9，Y=-7，计算[X-Y]补
5.用补码进行加减运算，并判断结果是否溢出？
是何种溢出？
（1）X=0.10010，Y=-0.10011，计算X-Y
（2）X=-0.10111，Y=0.10011，计算X+Y
6.已知被乘数[X]原=11101，乘数[Y]原=01011。
利用原码一位乘法求：
[X×Y]原=？
（要求写出具体乘法步骤
7.已知X=0.11111，Y=-0.10101，用原码一位乘法计算X×Y=？
（要求写出具体乘法步骤）
将十进制化二进制，再写原码、补码、反码
-0.276=（-0.0100011）2=原（10100011）=补（11011101）=反（11011100）
47=（0101111）2=原（0101111）=补（0101111）=反（0101111）
8．判断二元码的编码系统是有权码还是无权码，写出推导过程
十进制二元码的编码
0 0000
1 0111
2 0110
3 0101
4 0100
5 1011
6 1010
7 1001
8 1000
9 1111
（1）推导过程：
设4位二元码每位分别为ABCD，且假定其为有权码，则从数值4的编码0100可求得B的位权为4；从数值8的编码1000可求得A的位权为8；再从数值7的编码1001可求得D的位权为-1；从数值6的编码1010可求得C的位权为-2。
再用ABCD的位权分别为8、4、-2、-1来验证数值0、1、2、3、5、9的编码值，结果都正确。
（2）判断是有权码还是无权码：
（结论）该编码系统是有权码
9．用补码运算方法计算X+Y=？
并判断结果是否溢出。
（1）X=0.1011 Y=0.1100
∵ [X]补=001011， [Y]补=001100
001011
+ 001100
010111
有溢出
（2）X=-0.1011
Y=0.1001
∵ [X]补=110101，
[Y]补=001001
110101
+ 001001
111110
不溢出
10.
（1）浮点数阶码选用移码表示有何优点？
答：
浮点数的阶码用移码表示有利于表示和处理浮点数的机器零（或答有利于简化机器中的判0线路）
（2）浮点数表示中的隐藏位技术作用是什么？
在什么时刻完成对隐藏位的处理？
答：
浮点数表示中的隐藏位，是指可以把规格化浮点数的尾数最高位的值（原码时为1，补码时与符号位相反）省去，以便提高一位二进制尾数的表示精度。
这一处理应出现在保存浮点数到存储器之前（隐藏起来），或从存储器读浮点数到运算器中（恢复回来）的时刻来进行。
（3）浮点数表示中，当尾数选用补码表示时，如何表示十进制的-0.5，才满足规格化表示的要求？
答：
十进制的-0.5应表示为-1*2-1的形式
四、简答题
1．举例说明计算机中寄存器寻址、寄存器间接寻址、变址寻址、堆栈寻址从形式地址到得到操作数的寻址处理过程。
答：
（1）寄存器寻址，形式地址为寄存器名（或编号），寄存器中的内容为操作数；
（2）寄存器间接寻址，形式地址为寄存器名（或编号），寄存器中的内容为操作数的地址，再读一次内存得到操作数；（3）变址寻址，形式地址为变址寄存器名（或编号）和变址偏移值，把变址寄存器中的内容与变址偏移值相加得到操作数的地址，再读一次内存得到操作数；（4）堆栈寻址，通常形式地址为将写入堆栈的、或接收堆栈读出内容的寄存器名（或编号），指令中不直接给出内存地址，而是选用默认的堆栈指针寄存器中的内容为内存地址，读写堆栈总伴有修改堆栈指针的操作。
2．简要说明条件转移指令和无条件转移指令的相同点和不同点？
子程序调用指令与转移指令的区别是什么？
答：
（1）二者相同点是都必须在指令中给出转移地址，不同点在于条件转移指令还必须在指令中给出判断是否执行转移所依据的条件。
（2）子程序调用指令与转移指令的区别，在于子程序调用指令转移走之后还有个对应的返回的操作，而一般的转移指令，并不涉及转移走后是否和如何再次转移回来
3．在微程序的控制器中，通常有哪5种得到下一条微指令地址的方式。
答：
（1）微程序顺序执行时，下地址为本条指令地址加1。
（2）在微程序必定转向某一微地址时，可以在微指令字中的相关字段中给出该地址值。
（3）按微指令（上一条或本条）的某一执行结果的状态，选择顺序执行或转向某一地址。
（4）从微堆栈中取出从微子程序返回到微主程序断点的返回地址，用于微子程序返回处理。
（5）依条件判断转向多条微指令地址中的某一地址控制。
4．简要说明组合逻辑控制器中的节拍发生器的作用是什么？
简述它的运行原理。
答：
（1）其作用是提供执行每一条指令的步骤（时序）标记信号和时序脉冲信号。
（2）它是用时序逻辑方式运行的，依据当前的时序状态信息，指令的操作码信息，可能还看指令执行状态的有关信息等，确定出下一个时序状态的值。
5．原理性地说明ADDR0,R1指令、条件相对转移指令的指令格式和执行步骤。
答案：
ADDR0，R1，指令中给出操作码和R0、R1的编号，
指令执行步骤：
（1）程序计数器（PC）的内容送地址寄存器
（2）读内存，读出内容送指令寄存器（IR）；PC内容+1（增量）；
（3）R0、R1送ALU，ALU执行加运算，运算结果存回R0寄存器；
保存运算结果的特征状态。
（4）检查有无中断请求，有，则响应中断，无则转入下一条指令的执行过程。
条件相对转移指令，指令中给出操作码和相对转移偏移值，条件转移要依据的转移判断条件；
指令的执行步骤：
其中
（1）、
（2）步的取指和最后一步的判中断同前一条指令的处理，
（3）执行条件转移指令时，要判别指定的条件，若为真，
才执行：
尚未修改的PC内容送ALU，相对转移偏移值送ALU，
ALU执行加操作，结果送入PC；
否则顺序地进入下一条指令的执行过程；
6．说明计算机的组合逻辑控制器和微程序控制器在组成和运行原理两个方面的同异之处，比较它们的优缺点；
答案：
组合逻辑的控制器和微程序的控制器是计算机中两种不同类型的控制器，其共同点是：
基本功能都是提供计算机各个部件协同运行所需要的控制信号，组成部分都有程序计数器PC，指令寄存器IR，都分成几个执行步骤完成每一条指令的具体功能；不同点主要表现在：
处理指令执行步骤的办法，提供控制信号的方案不一样，组合逻辑控制器是用节拍发生器指明指令执行步骤，用组合逻辑电路直接给出应提供的控制信号，其优点是运行速度明显地快，缺点是设计与实现复杂些，但随着大规模现场可编程集成电路的出现，该缺点已得到很大缓解；微程序的控制器是通过微指令地址的衔接区分指令执行步骤，应提供的控制信号是从控制存储器中读出来的，并经过一个微指令寄存器送到被控制部件的，其缺点是运行速度要慢一些，优点是设计与实现简单些，易于用于实现系列计算机产品的控制器，理论上可实现动态微程序设计。
7.什么是形式地址？
简述对变址寻址、相对寻址、基地址寻址应在指令中给出些什么信息？
各自有什么样的主要用法？
答：
表示在指令中的操作数地址，通常被称为形式地址。
变址寻址在指令中给出变址偏移量，把指令中给出的变址偏移量与指定的变址寄存器中的内容相加之和作为操作数的地址，适合处理数组型数据；相对寻址应在指令字中给出相对偏移量，把指令字给出的数值与程序计数器PC的内容相加作为操作数地址或转移指令的转移地址；基地址寻址是指把程序中所用的地址与一个特定的寄存器内容相加之和作为操作数的地址或指令的地址，主要用于多道程序或浮动地址程序定位存储器空间。
8．计算机指令操作数的几个来源？
答：
CPU内部的通用寄存器；外围设备接口中的寄存器；内存储器的一个存储单元。
9．说明采用多级结构的存储器系统的目的？
说明每一层存储器所用的存储介质的种类。
答：
（1）采用多级结构的存储器系统的目的，是通过把读写速度高、但容量较小、存储的单位成本最高的高速缓冲存储器，与读写速度略慢、但容量可以更大、价格适中的主存储器，和读写速度最慢、但容量可以极大、存储价格最低的告诉磁盘空间（虚拟存储器），组织成统一管理与调度的一体化的存储器系统，以便达到高速度、大容量、低价格的目的，即得到具有更高的运行性能/价格比的存储器系统。
（2）高速缓冲存储器用静态存储器芯片实现，主存储器用动态存储器芯片实现，虚拟存储器使用的是高速磁盘上的一片存储空间。
10．使用多体结构的主存储器的目的是什么？
什么是低位地址交叉，其优点何在？
答：
（1）使用多体结构的主存储器，是为了使用可以独立读写的多哥存储器，以提高对他们并行读写、快速得到多哥数据的能力，缓解单个主存储器读写速度慢的矛盾
（2）在多体结构的主存储器中，通常多选用把相邻的存储字存放在不同的存储体中，这被称为低位地址交叉的组织形式，它更符合程序运行的局部性原理，有利于同时（或时间上有覆盖）地读写地址相邻的几个存储字。
11．说明只写一次型光盘的组成？
完成读写操作的基本原理？
答：
（1）写一次型光盘设备由光盘机和盘机组成。
光盘机由主轴驱动机构、读写光头和寻道定位机构、激光器、光束分离器和光聚焦镜等组成。
光盘是圆形的、用语记录信息的盘片，由基板、铝质反射层和薄金属膜三层结构组成，基板提供合适的机械性能，反射层用于反射接收到的激光信号，而金属膜则是记录信息（区分“0”“1”信号）的介质
（2）激光器可以产生一定亮度（强度）的激光束，是光源部件。
光束分离器把接收到的激光束分成为写光束和读光束两部分。
调制器用语控制是否要让写光束通过。
写光束要通过跟踪反射镜和聚焦镜实现寻道定位，把写光束聚焦为很细的光束打到指定的光盘位置，从而在那里融出一个小于1λ的一个小坑，表示已完成1个1信号的写入操作。
读出时，读光束也会照射到指定的光盘位置，但它的能量很弱，不会改变金属膜的反射特性，只会把所照到之处有无小坑通过反射光的强弱表现出来，反射回来的光被送到光敏二极管，从而确定读出来的是“1”信号还是“0”信号。
由于金属膜的反射特性，一旦被破坏了就不能在恢复，所以这种类型的光盘只能被写一次。
12.说明多级结构的存储器系统是建立在什么原理之上的？
解释什么是多级结构存储器系统中的一致性原则和包含性原则？
答案：
建立在程序运行的局部性原理之上的，即在一小段时间内，运行的程序只使用少量的指令和少量的数据，而这少量的指令和少量的数据往往又集中在存储器的一小片存储区域中，指令顺序执行比转移执行的比例要大，故可以按对所使用的指令和数据的急迫和频繁程度，将其存入容量、速度、价格不同的存储器中，从而取得更高的性能价格比。
一致性原则，指保存在不同级的存储器中同一个数据必须有相同的值；包含性原则，指保存在内层存储器（靠近CPU）中的数据一定也被保存在外层存储器中，即保存在内层存储器中的数据只是已保存在外层存储器中更多数据中的一小部分的复制品。
13.用16K*8bit的静态存储器器件实现64K*16bit的主存储器系统，按字寻址，请设计并画出该主存储器的逻辑框图，说明地址总线和数据总线的位数，该存储器与16位字长的CPU的连接关系。
答案：
该存储器所用器件的容量为16K8bit，为实现64K的总容量，要用4片存储器芯片实现字扩展，为实现16位的字长，每个字要用2片芯片实现位扩展，故该主存总计用8片存储器芯片实现。
要寻址64K字，内存地址应为16位；CPU与内存字长为16位，故数据总线也应为16位。
14.什么上动态存储器的破坏性读出？
什么是动态存储器的回写？
答：
动态性存储器读数据时，会使电容Cs中原存储的电荷丢失，就是通常说的动态性存储器的破坏性读出的含义；为了保持原记忆内容，必须在读操作之后跟随有一次写回操作，又被称为预充电延迟。
14．说明段表的组成与逻辑段地址到内存物理地址的变换过程：
15．磁记录方式指的是什么？
有哪几种编码方式？
答：
磁记录方式，指的是一种编码方法，即按什么方案，把一连串的二进制信息变换成存储介质磁层中的一个序列的磁化翻转状态，并且可以容易、可靠地用读写控制电路实现这一转换过程。
编码方式：
归零制，不归零制，见1就翻的不归零制，调相制，调频制，改进调频制。
16．阵列磁盘应用什么类型的接口卡？
该卡上大体有些什么组成部件？
阵列盘中的RAID0，RAID1，RAID4和RAID5指的是什么类型的容错处理？
答：
磁盘阵列应用的是一种特定的接口卡——阵列控制卡，该卡的一端被插接到高速的SCSI总线或PCI总线的插槽中，以便与计算机主机接通；另外一端有1~3组磁盘设备连接，每组可有串行连接在一起的1~7物理磁盘。
该卡是一个有较强智能处理能力的接口电路，卡上有一个单片机，和起缓冲作用的DRAM存储器。
RAID0指的是数据散放；RAID1指的是磁盘镜像；RAID4指的是数据保护；RAID5指的是分布式数据保护。
17．说明通用可编程输入/输出接口电路中通常应包括那些组成部件，各自的主要功能是什么？
通用可编程接口一词中的通用和可编程是何含义。
答案：
设备识别电路，用于CPU找到要用的设备；数据缓冲（输入/输出）寄存器，用于解决CPU与设备间交换数据时的缓冲问题；控制寄存器，用于存放CPU送到接口的控制命令等；状态寄存器，指出设备的运行状态，供CPU查询；中断逻辑电路，用于记忆中断请求，处理屏蔽中断，响应中断及处理等；其它可能有关的电路（如电平转换、串并行转换等）。
通用可编程接口一词中的通用，是指该接口电路有多种功能和用法，可编程则指可以用计算机指令指定该接口的功能、运行方式、运行控制参数等。
18.说明激光打印机原理性组成和完成打印操作的运行过程；
答案：
激光打印机原理性组成，记录鼓，带电器，印字机控制器，碳粉盒，打印纸及其走纸机构，转印装置，加热部分等；
打印操作的运行过程：
带电器在记录鼓表面充一层电荷，印字机控制器把要打印的内容（如字符）的点阵信息以激光束的形式照射
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