计算机组成与结构试题及答案

(0013)《计算机组成原理》复习思考题
一、单项选择题
1．下列（）属于应用软件。

①操作系统②编译系统③连接程序④文本处理
2．计算机的字长决定了（）。

3
4
6
7．某计算机字长32位，其存储容量为128KB，若按字编址，那么它的寻址范围是（）。

①0~64K②0~16K③0~8K④0~32K
8．基址寻址方式中，操作数的有效地址等于（）。

①堆栈指示器内容加上位移量②程序计数器内容加上位移量
③基值寄存器内容加上位移量④变址寄存器内容加上位移量
9．目前大多数集成电路生产中，所采用的基本材料为（）。

①单晶硅②非晶硅③锑化钼④硫化镉
10．CRT的分辨率为1024ⅹ1024像素，像素颜色数为512，则刷新存储器容
①
11．
12
13.
14.
数量
15.在机器数（）中，零的表示形式是唯一的。

①原码②补码③移码④反码
16.为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的办法是采用（）。

①通用寄存器②堆栈③存储器④外存
17．DMA传送是实现（）之间信息高速传送的一种方式。

①CPU与I╱O接口电路②内存与外设③CPU与内存④内存与内存
18．磁盘转速提高一倍，则（）。

①平均等待时间缩小一半②其存取速度也提高一倍
③影响查道时间④存取速度不变
19．用补码表示的定点小数，其表示范围为（）。

①﹣
20。

21
22
23
24
①
③CPU从主存取出一条指令加上CPU执行这条指令的时间④时钟周期时间；25．浮点数比定点小数和整数的使用（）。

①差不多②更复杂③更方便④更慢
26．符号相同的两数相减是（）。

①会产生溢出的②是不会产生溢出的③不一定产生溢出④以上都不是
27．常用的虚拟存储系统由（）两级存储器组成，其中辅存是磁表面存储器。

①cache—主存②主存—辅存③cache—辅存④通用寄存器—主存
28．要用256×16位的存储器芯片组成4K字节存储器，需要这样的存储器芯片数为（）。

①2②4③8④16
29
30
31
32。

33
34
①并行②串行③并—串行④串—并行
35．DMA方式指直接依靠硬件实现主机I∕O设备间（）数据直接传送。

①软件②位③成组④块
36．运算器的主要功能是进行（）运算。

①逻辑②算术③初等函数④逻辑与算术
37．用于对某个操作数在内存的寻址方式称为（）寻址。

①直接②间接③寄存器直接④寄存器间接
38．DMA方式指直接依靠硬件实现主机I∕O设备间（）数据直接传送。

①软件②位③成组④块
39．动态RAM刷新时间一般小于或等于（）的时间内进行一次。

①
40
41
42
①
1
2
3
4,后者速度慢。

5．一条指令分为和______两部份。

6．沿磁盘半径方向单位长度的磁道数称为单位长度磁道所能记录二进制信息的位数叫。

7．浮点数的尾数码部份，在机器中多采用表示。

8．堆栈按结构不同,分为______堆栈和______堆栈。

9．相联存储器是按______访问的存储器，在cache中用来存放______.
10．磁盘一般采用磁记录方式，而磁带一般采用磁记录方式。

11．布尔代数有“与”、、三种基本逻辑关系。

12．动态RAM刷新一般有和______两种。

17．
存贮信息。

24．一个16位的浮点数，阶码用6位表示，尾数用10位（含一位符号位）表示，阶的基数为2，阶码用补码表示，尾数用原码表示，则其浮点数表示的最大值为最小正值为。

25．微程序控制器是一种控制器。

三、简答题
1．两数的浮点数相加减后，为什么用阶码判别溢出？
2．写出浮点数加减运算步骤。

3．简述补码加减运算溢出的三种检测方法。

4．在寄存器—寄存器型，寄存器—存储器型和存储器—存储器型三类指令中，哪类指令的执行时间最长？哪类指令的执行时间最短？为什么？
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17．CPU内部有哪些部件组成？其功能是什么？
18．简述CRT对一屏字符（字符显示窗口8×15,字符点阵7×8，一屏字符
为80×25个字）工作原理。

19．简述堆栈的作用。

20．DRAM存储器采用何种方式刷新？有哪几种常用的刷新方式？
四、计算题
1．已知x=-0.01111y=+0.11001用补码计算[x]补，[-x]补，[y]补，[-y]补，x+y,x-y。

2．求十进制数-113的原码表示，反码表示，补码表示和移码表示（用8位二进制表示，并设最高位为符号位，真值为7位）。

3．机器数字长为8位（含1位符号位），当X=-100（十进制）时，其对应的二进制表示，写出(X)原表示及(X)补表示。

4
52Ｋ字，每块
6
7
组成逻辑框图。

8．计算机系统的内存储器由cache和主存构成，cache的存取周期为50纳秒，主存的存取周期为400纳秒。

已知在一段给定的时间内，CPU访问了cache 的1、3、5、7、3、4、6块，访问了主存1003、1004、1005地址。

问：(1)cache 的命中率是多少？(2)CPU访问内存的平均时间是多少纳秒？
9．某机字长16位，定位表示，尾数15位，数符1位，问：
(1)定点原码整数表示时，最大正数是多少？最大负数是多少？
(2)定点原码小数表示时，最大正数是多少？最大负数是多少？
10．已知某机采用微程序控制方式，其存储器容量为512×64（位），微程序在整个控制存储器中实现转移，可控制微程序的条件共4个，微指令采用水
，当它
①19②
23②24③25③26②27②28③29①30④31②32③33③34②35③36④37①38③39③40①41③42②
二．填空题
二．填空题
答案：1；41.012；-0.1013；111100.014；SRAM，DRAM5；操作码，地址码6；道密度,位密度7；补码8；寄存器，存储器9；内容，部分主存内容10；随机，
顺序11；或,非12；集中、分布刷新13；微指令14；1.011115；直接相联、组相联、全相联16；内中断,外中断17；地址、数据18；取指令、执行19；触发器mos电容20；磁光型、相变型21；中断服务程序入口22；微操作时间23；栈底不变，栈顶可变24；+232×（1-2-10）、+2─4225；软件
三简答题
见教材。

2
3．，
4
柱面
5
6
7个模块，
8．(1)0.7；(2)190ns
9.(1)+215-1、-1；(2)+(1-2-15)、-2-15。

10.(1)51、4、9位；(2)见教材。

11．原码-127、补码-1、反码0和移码+1
12．见教材。

试卷A
一、填空题：（每空1分，共15分）
1、原码一位乘法中，符号位与数值位（），运算结果的符号位等于（）。

2、码值80H：若表示真值0，则为（）码；若表示真值―128，则为（）码。

3
4
5、称：6
7
构。

1
A
2、
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
3、若一台计算机的字长为2个字节，则表明该机器（）。

A、能处理的数值最大为2位十进制数。

B、能处理的数值最多由2位二进制数组成。

C、在CPU中能够作为一个整体加以处理的二进制代码为16位。

D、在CPU中运算的结果最大为2的16次方
4、在浮点数编码表示中，（）在机器数中不出现，是隐含的。

A、基数
B、尾数
C、符号
D、阶码
5、控制器的功能是（）。

A
D
6
A
B
C
D
7、
A、8
8
A
C
9、状态寄存器用来存放（）。

A、算术运算结果
B、逻辑运算结果
C、运算类型
D、算术逻辑运算指令及测试指令的结果状态
10、在机器数（）中，零的表示形式是唯一的。

A、原码
B、补码
C、补码和移码
D、原码和反码
11、计算机的存储器采用分级方式是为了（）。

A、减少主机箱的体积
B、解决容量、价格、速度三者之间的矛盾
C、保存大量数据方便
D、操作方便
12、有关Cache的说法正确的是（）。

A、只能在CPU以外
B、CPU内外都可以设置Cache
C
13
A
C
14
A
15
A
C
16
A
C
17
A、程序计数器
B、累加计数器
C、中断计数器
D、程序状态字
18、某虚拟存储器采用页式内存管理，使用LRU页面替换算法，考虑下面的页面访问地址流（每次访问在一个时间单位中完成），1、8、1、7、8、2、7、2、1、8、3、8、2、1、3、1、7、1、3、7。

假定内存容量为4个页面，开始时为空的，则页面失效次数是（）。

A、4
B、5
C、6
D、7
19、某一SRAM芯片，其容量是1024×8位，除电源和接地端外，该芯片引脚的最小数目是（）。

A、20
B、22
C、25
D、30
20、下面尾数（1位符号位）的表示中，不是规格化尾数的是（）。

1、
2、
1、（采
，微（1
（2
判别测试字段
下址字段
2、（本题12分）设浮点数的格式为：阶码4位，包含一位符号位，尾数5位，包含一位符号位，阶码和尾数均用补码表示，排列顺序为：
阶符（1位）
阶码（3位）
数符（1位）
尾数（4位）
则按上述浮点数的格式：
（1）若（X）10=22/64，（Y）10=—2.75，则求X和Y的规格化浮点数表示形式。

（2
3、
效）
（1
2ms
（2
（324K ×8CS#（片选，低电平有效）和WE#（写使能，低电平有效）信号控制端。

试画出SRAM 与CPU的连接图，在图上标清楚地址译码连接，数据线、地址线、控制线连接。

（6分）
试卷B
一、单项选择题：（每题1分，共20分）
1、目前我们所说的个人台式商用机属于。

A、巨型机
B、中型机
C、小型机
D、微型机
2、下列数中最大的数是。

8 C、（98）16D、（152）10
3、在小型或微型计算机里，普遍采用的字符编码是。

A、
4
A
5
A、
C、
6
是。

7
A
8、
A
C
9、堆栈寻址方式中，设A为累加器，SP为堆栈指示器，MSP为SP指示的栈顶单元。

如果进栈操作的动作顺序是（A）→MSP，(SP)―1→SP。

那么出栈操作的动作顺序应为。

A、(MSP)→A，(SP)+1→SP
B、(MSP)→A，（SP）―1→SP
C、(SP―1)→SP，(MSP)→A
D、(SP)+1→SP，(MSP)→A
10、下面尾数（1位符号位）的表示中，不是规格化的尾数的是。

11、在主存和CPU之间增加cache存储器的目的是。

A、增加内存容量
B、提高内存可靠性
C、解决CPU和主存之间的速度匹配问题
D、增加内存容量，同时加快存取速度
12、
A
C
13
A、
14
A
15
A、
16
A
C
17、CRT的分辨率额为1024×1024，颜色深度为8位，则刷新存储器的存储容量是。

A、2MB
B、1MB
C、8MB
D、1024B
18、设寄存器位数为8位，机器数采用补码形式（含一位符号位）。

对应于十进制数-27，
寄存器内为。

A、27H
B、9BH
C、E5H
D、5AH
19、根据国标规定，每个汉字在计算机内占用存储。

A、一个字节
B、二个字节
C、三个字节
D、四个字节
20、某一SRAM芯片，其容量为512×8位，考虑电源端和接地端，该芯片引
A、
1
2
3
4
5、
6
7
1
8
们较常使用的替换算法有和等。

9、一条指令实际上包括两种信息即和。

10、按照总线仲裁电路的位置不同，可分为仲裁和仲裁。

三、简答题：（每题5分，共15分）
1、CPU中有哪些主要寄存器？简述这些寄存器的功能。

2、RISC机器具有什么优点，试简单论述。

3、计算机存储系统分那几个层次？每一层次主要采用什么存储介质？其存储容量和存取速度的相对值如何变化？
四、综合题：（共45分）
1、求十进制数―123的原码表示，反码表示，补码表示和移码表示（用8位二
2
为4500H，
（1
（2
（3）、若采用立即寻址方式，取出的操作数是什么？
（4）、若采用存储器间接寻址（不考虑基址）方式，取出的操作数是什么？（5）、若相对寻址用于转移指令，则转移地址是多少？（本题10分）
3、现有SRAM芯片容量为2K×4位，试用此芯片组成8K×8位的存储器，（1）、共需要多少这样的芯片？（2）、要访问此存储器至少需要多少条地址线？其中
片内寻址需几条？（本题6分）
4、某双面磁盘，每面有220道，已知磁盘转速r=3000转/分。

数据传输率为175000B/s。

求磁盘总容量。

（本题6分）
5、设浮点数x=2＿011×0.101100，y=2＿010×(－0.011010)
（1）、计算x+y；（阶码与尾数均用补码运算）。

（2
1
4
5，动态6
1、
11、
1
存块只能放到一个唯一对应的Cache块中，实现简单但Cache利用率低；全相联映像是每个主存块可以放到任何一个Cache块中，最灵活但实现的成本代价最大；组相联映像时每个主存块唯一对应一个cache组，但可放到组内任何一个块中，是前两种方式的折中。

2、DRAM存储器采用电容存放信息，由于电容漏电，保存信息经过一段时间
会丢失，故用刷新保证信息不丢失。

常用的刷新方法有集中式刷新和分布式刷新。

四、综合题（共35分）
1、（本题7分）
（1）、操作控制字段18位，判别测试字段3位，控存容量是128×28；
（2
2、
（1
X
（2
阶码
3、
址7在
1、D
2、A
3、D
4、B
5、A
6、D
7、B
8、D
9、D10、D
11、C12、B13、A14、A15、B16、D17、C18、C19、B20、D
二、填空题：（每空1分，共20分）
1、10101
2、输入码，机内码，字形码
3、自动控制，人工智能
4、系统软件，应用软件
5、精简指令系统计算机，复杂指令系统计算机
6、集中式刷新，分布式刷新
7、（1—2—9）×231、2—41、
8、先进先出算法（FIFO），近期最少使用算法（LRU），
9、操作码，地址码10、集中式，分布式
三、简答题：（每题5分，共15分）
1、CPU有以下寄存器：①指令寄存器（IR）：用来保存当前正在执行的一条指
AR）：
作为CPU外围设
ALU）
（
2、
相当多。

⑥以硬布线控制为主，不用或少用微指令码控制。

⑦一般用高级语言编程，特别重视编译优化工作，以减少程序执行时间。

3、分为高速Cache——主存——辅存三级层次结构，容量从小到大，速度从高到低。

存储介质：CacheSRAM
主存DRAM
辅存磁表面存储器
四、综合题：（共45分）
1、（本题8分）
2、（本题10分）
（1
3、
4、
所以
5、
2005
1
A
C
2、
A、运算器、存储器、控制器
B、控制器
C、运算器和控制器
D、运算器、控制器和主存
3、Pentium是位微处理器。

A、16
B、32
C、48
D、64
4、用5位的补码机器数来表示十进制数–3，正确的表示形式是。

A、10011
B、11101
C、11100
D、01101
5、计算机系统中，使用总线来传送信息，完整的一组总线通常包括。

A、数据总线、地址总线、控制总线
B、数据总线、地址总线
C、接口总线、系统总线
D、底板总线、CPU总线
6、在浮点数编码表示中，机器数由构成，是隐含规定的。

A
7
A、
C、
8
A
C
9
A
B
C
D
10
A、模块式，并行，多个
B、模块式，串行，多个
C、整体式，并行，一个
D、整体式，串行，多个
11、主存储器和CPU之间增加cache的目的是。

A、解决CPU和主存之间的速度匹配问题
B、扩大主存储器容量
C、扩大CPU中通用寄存器的数量
D、既扩大主存储器容量，又扩大CPU中通用寄存器的数量
12、微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是。

A、每一条机器指令由一条微指令来执行
B、每一条机器指令由一段微指令编写的微程序来解释执行
C
D
13
是。

14
A
C
15
A
B
C
D
16、常用的虚拟存储系统由两级存储器组成。

A、主存–辅存
B、Cache–主存
C、Cache–辅存
D、通用寄存器–主存
二、计算题：（16分，每题8分）
1、已知X=0.1011，Y=―0.0101，使用变形补码（双符号补码）求[X+Y]补和[X―Y]补，并指出运算结果有否溢出。

2、选用32K×8位的SRAM芯片构成128K×16位的主存储器，问：
（1）CPU的数据寄存器需要多少位？
（2）CPU的地址寄存器需要多少位？
（3）共需要多少片SRAM芯片？
三、问答题：（36分，每题6分）
1
2
3
4
5、
6
1
CPU（读
2ms
②、若用4个8K×4位的SRAM芯片和2个4K×8位的SRAM芯片构成24K ×8位的RAM存储区域，起始地址为0000H，假设SRAM芯片有CS#（片选，低电平有效）和WE#（写使能，低电平有效）信号控制端。

（1）试画出地址译码方案；写出RAM的地址范围。

（8分）
（2）并画出SRAM与CPU的连接图，请标明SRAM芯片个数、译码器的输
入输出线、地址线、数据线、控制线及其连接。

（10分）
2、设有浮点数，X=25×（9/16），Y=23×（–13/64），阶码用4位（含1位符号位）补码表示，尾数用5位（含1位符号位）补码表示。

（1）写出X与Y的浮点数表示。

（8分）
（2）求真值X+Y=？要求写出完整的浮点运算步骤。

（8分）
2006
1
A
B
C
D
2
A
3、1
A、1
4
A
B、能处理的数值最多由2位二进制数组成
C、在CPU中能够作为一个整体加以处理的二进制代码为16位
D、在CPU中运算的结果最大为2的16次方
5、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
6、主存储器和CPU之间增加cache的目的是（）。

A、解决CPU和主存之间的速度匹配问题
B、扩大主存储器容量
C、扩大CPU中通用寄存器的数量
D、既扩大主存储器容量，又扩大CPU中通用寄存器的数量
7
A
8
A
B
C
D
9
A
C
10
11
A、产生时序信号
B、从主存取出一条指令
C、完成指令操作码译码
D、从主存取出指令，完成指令操作码译码，并产生有关的操作控制信号，以解释执行该指令
12、虚拟存储器可以实现（）。

A、提高主存储器的存取速度
B、扩大主存储器的存储空间，并能进行自动管理和调度
C、提高外存储器的存取速度
D、扩大外存储器的存储空间
13、计算机的存储器采用分级方式是为了（）。

A、减少主机箱的体积
B、解决容量、价格、速度三者之间的矛盾C
14、
A、8
15
A
C
16
A
C
17
A
18
A
C、补码运算的十进制加法器
D、补码运算的二进制加法器
19、状态寄存器用来存放（）。

A、算术运算结果
B、逻辑运算结果
C、运算类型
D、算逻运算及测试指令的结果状态
20、与微指令的执行周期对应的是（）。

A、指令周期
B、机器周期
C、节拍周期
D、时钟周期
二、填空题：（每空2分，共34分）
1、在减法运算中，正数减（）数可能产生溢出，此时的溢出为（）溢出；负数减（）数可能产生溢出，此时的溢出为（）溢出。

2、原码一位乘法中，符号位与数值位（），运算结果的符号位等于（）。

3
4
5、
6
7
便。

1、（Y，并
2、（
4、（
器，问：
1）（3分）数据寄存器多少位？
（2）（3分）地址寄存器多少位？
（3）（3分）共需要多少个这样的存储器芯片？
（4）（11分）画出此存储器的组成框图。

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