《计算机组成原理》考研白中英版配套考研真题合集
(完整版)计算机组成原理(白中英)本科生试题库整理附答案
一、选择题1从器件角度看,计算机经历了五代变化。
但从系统结构看,至今绝大多数计算机仍属于(B)计算机。
A 并行B 冯·诺依曼C 智能D 串行2某机字长32位,其中1位表示符号位。
若用定点整数表示,则最小负整数为(A)。
A -(231-1)B -(230-1)C -(231+1)D -(230+1)3以下有关运算器的描述,( C )是正确的。
A 只做加法运算B 只做算术运算C 算术运算与逻辑运算D 只做逻辑运算4 EEPROM是指(D )A 读写存储器B 只读存储器C 闪速存储器D 电擦除可编程只读存储器5常用的虚拟存储系统由(B )两级存储器组成,其中辅存是大容量的磁表面存储器。
A cache-主存B 主存-辅存C cache-辅存D 通用寄存器-cache6 RISC访内指令中,操作数的物理位置一般安排在(D )A 栈顶和次栈顶B 两个主存单元C 一个主存单元和一个通用寄存器D 两个通用寄存器7当前的CPU由(B )组成。
A 控制器B 控制器、运算器、cacheC 运算器、主存D 控制器、ALU、主存8流水CPU是由一系列叫做“段”的处理部件组成。
和具备m个并行部件的CPU相比,一个m段流水CPU的吞吐能力是(A )。
A 具备同等水平B 不具备同等水平C 小于前者D 大于前者9在集中式总线仲裁中,(A )方式响应时间最快。
A 独立请求B 计数器定时查询C 菊花链D 分布式仲裁10 CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是(C )。
A 地址寄存器B 指令计数器C 程序计数器D 指令寄存器11从信息流的传输速度来看,(A )系统工作效率最低。
A 单总线B 双总线C 三总线D 多总线12单级中断系统中,CPU一旦响应中断,立即关闭(C )标志,以防止本次中断服务结束前同级的其他中断源产生另一次中断进行干扰。
A 中断允许B 中断请求C 中断屏蔽D DMA请求13下面操作中应该由特权指令完成的是(B )。
白中英《计算机组成原理》(第5版)笔记和课后习题详解复习答案
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第1章计算机系统概论
1.1复习笔记
1.2课后习题详解
第2章运算方法和运算器
2.1复习笔记
2.2课后习题详解
第3章多层次的存储器
3.1复习笔记
3.2课后习题详解
第4章指令系统
4.1复习笔记
4.2课后习题详解
第5章中央处理器
5.1复习笔记
5.2课后习题详解
第6章总线系统
6.1复习笔记
6.2课后习题详解
第7章外存与I/O设备
7.1复习笔记
7.2课后习题详解
第8章输入输出系统
8.1复习笔记
8.2课后习题详解
第9章并行组织与结构
9.1复习笔记
9.2课后习题详解
第10章课程教学实验设计
第11章课程综合设计。
计算机组成原理本全白中英
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1、定点数的表示
定点表示:约定机器中所有数据的小数点位置是 固定不变的。 由于约定在固定的位置,小数点就不再使用记号 “.”来表示。通常将数据表示成纯小数或纯整数。 n+1位定点数表示: X0 X1 X2X3… Xi … Xn-2 Xn-1Xn 其中X0为符号位, X1… Xn为数值部分, Xi为0或1。
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任意十进制N,可以化为 N=M×10E 其中M为小数,E为整数 一个数S的任意进制表示 (S)R=m×Re m :尾数,是一个纯小数。 e :比例因子的指数,称为浮点的指数,是一个 整数。 R :比例因子的基数,对于二进计数值的机器 是一个常数,一般规定R 为2,8或16。
28
浮点表示法:把一个数的有效数字和数的范围 在计算机的一个存储单元中分别予以表示, 这种把数的范围和精度分别表示的方法,数 的小数点位置随比例因子的不同而在一定范 围内自由浮动。 对于:101.1101(=0.1011101×20011) 只需存放0.1011101和0011即010111010011
7
第三节
计算机的硬件
一、数字计算机硬件的组成
硬件:指计算机中的电子线路和物理装置。 计算机硬件由五大部分组成:即运算器、控制器、 存储器、输入设备、输出设备。 运算器 进行数据处理或信息加工(P8) 包括各种算术运算、逻辑运算和判断处理 存储器 存放程序和数据(P9) 程序 是计算机进行各种操作和控制的依据 数据 是计算机进行操作的对象 计算机中存放的程序和数据都是二进制形式的
计算机系统具有层次性,它是由多级层次结 构组成的。其层次之间的关系十分紧密,上 层是下层功能的扩展,下层是上层的基础; 层次的划分不是绝对的,各层之间有时是相 互渗透的。
13
《计算机组成原理-白中英版》习题答案
第二章运算方法和运算器1.写出下列各数的原码、反码、补码、移码表示(用8位二进制数)。
其中MSB是最高位(又是符号位)LSB是最低位。
如果是小数,小数点在MSB之后;如果是整数,小数点在LSB之后。
(1) -35/64 (2) 23/128 (3) -127 (4) 用小数表示-1 (5) 用整数表示-1解:(1)先把十进制数-35/64写成二进制小数:(-35/64)10=(-100011/1000000)2=(-100011×2-6)2=(-0.100011)2令x=-0.100011B∴ [x]原=1.1000110 (注意位数为8位) [x]反=1.0111001[x]补=1.0111010 [x]移=0.0111010(2) 先把十进制数23/128写成二进制小数:(23/128)10=(10111/10000000)2=(10111×2-111)2=(0.0001011)2令x=0.0001011B∴ [x]原=0.0001011 [x]反=0.0001011[x]补=0.0001011 [x]移=1.0001011(3) 先把十进制数-127写成二进制小数:(-127)10=(-1111111)2令x= -1111111B∴ [x]原=1.1111111 [x]反=1.0000000[x]补=1.0000001 [x]移=1.0000001(4) 令x=-1.000000B∴ 原码、反码无法表示[x]补=1.0000000 [x]移=0.0000000(5) 令Y=-1=-0000001B∴ [Y]原=10000001 [Y]反=11111110[Y]补=11111111 [Y]移=011111115.已知X和Y, 用变形补码计算X+Y, 同时指出运算结果是否溢出。
(2)X=0.11011 Y= -0.10101解:x+y = 0.00110无溢出6.已知X 和Y, 用变形补码计算X-Y, 同时指出运算结果是否溢出。
白中英《计算机组成原理》考研配套2021考研真题库
白中英《计算机组成原理》配套2021考研真题库第一部分考研真题精选一、选择题1下列关于冯·诺依曼结构计算机基本思想的叙述中,错误的是()。
[2019年408统考]A.程序的功能都通过中央处理器执行指令实现B.指令和数据都用二进制表示,形式上无差别C.指令按地址访问,数据都在指令中直接给出D.程序执行前,指令和数据需预先存放在存储器中【答案】C查看答案【解析】根据冯·诺依曼体系结构的基本思想可知,所有的数据和指令序列都是以二进制形式存放在存储器中,计算机根据周期来区分指令和数据,因此数据是从存储器读取而非在指令中给出,因此C项是错误的。
2下列有关处理器时钟脉冲信号的叙述中,错误的是()。
[2019年408统考] A.时钟脉冲信号由机器脉冲源发出的脉冲信号经整形和分频后形成B.时钟脉冲信号的宽度称为时钟周期,时钟周期的倒数为机器主频C.时钟周期以相邻状态单元间组合逻辑电路的最大延迟为基准确定D.处理器总是在每来一个时钟脉冲信号时就开始执行一条新的指令【答案】D查看答案【解析】计算机完成一条指令的时间称为指令周期,而一条指令通常是由几个时钟周期组成的,因此计算机不可能每来一个时钟脉冲就执行一个新指令,所以D项是错误的。
3某指令功能为R[r2]←R[r1]+M[R[r0]],其两个源操作数分别采用寄存器、寄存器间接寻址方式。
对于下列给定部件,该指令在取数及执行过程中需要用到的是()。
[2019年408统考]Ⅰ.通用寄存器组(GPRs)Ⅱ.算术逻辑单元(ALU)Ⅲ.存储器(Memory)Ⅳ.指令译码器(ID)A.仅Ⅰ、ⅡB.仅Ⅰ、Ⅱ、ⅢC.仅Ⅱ、Ⅲ、ⅣD.仅Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ【答案】B查看答案【解析】一条指令的执行过程为取指令、分析指令、执行指令。
题目中的指令用到了寄存器和寄存器间接寻址,因此该指令在取数过程中一定会被使用到,同时寄存器间接寻址在取数阶段一定会使用存储器,最后进行加操作时一定会用到算数逻辑单元,指令译码器是属于分析指令阶段,在取数和执行指令阶段之前,因此该指令在取数及执行过程中需要用到的是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。
白中英《计算机组成原理》第5版考研教材及真题视频讲解
白中英《计算机组成原理》第5版考研教材及真题视频讲解白中英《计算机组成原理》(第5版)网授精讲班【教材精讲+考研真题串讲】目录白中英《计算机组成原理》(第5版)网授精讲班【共41课时】电子书(题库)•白中英《计算机组成原理》(第5版)【教材精讲+考研真题解析】讲义与视频课程【30小时高清视频】•白中英《计算机组成原理》(第5版)笔记和课后习题详解•白中英《计算机组成原理》(第5版)配套题库【考研真题精选+章节题库】•试看部分内容教材精讲[视频讲解]第1章计算机系统概论[视频讲解]学习与考查目标1.理解单处理器计算机系统中各部件的内部工作原理、组成结构以及相互连接方式,具有完整的计算机系统的整机概念。
2.理解计算机系统层次化结构概念,熟悉硬件与软件之间的界面,掌握指令集体系结构的基本知识和基本实现方法。
3.能够综合运用计算机组成的基本原理和基本方法,对有关计算机硬件系统中的理论和实际问题进行计算、分析,并能对一些基本部件进行简单设计。
考纲要求1.计算机发展历程2.计算机系统层次结构(1)计算机硬件的基本组成;(2)计算机软件的分类;(3)计算机的工作过程。
3.计算机的性能指标吞吐量、响应时间;CPU时钟周期、主频、CPI、C PU执行时间;MIPS、MFLOPS1.1 计算机系统的分类一、计算机系统的分类如图1-1所示。
图1-1 计算机系统分类图二、计算机系统的基本组成如图1-2所示。
图1-2 计算机系统组成图三、概述计算机的分类:机械计算机电子模拟计算机:数值由连续的量来表示。
电子数字计算机:计算机中的数值由不连续的数字来表示。
专用机:经济,有效,快速,适应性差通用机:适应性强巨型机大型机中型机小型机微型机单片机低简易性高高体积,功耗,性能,价格低如图1-3所示。
图1-3数字计算机与模拟计算机的主要区别如表1-1所示。
表1-1 数字计算机与模拟计算机的主要区别考研真题精选一、选择题1下列关于冯·诺依曼结构计算机基本思想的叙述中,错误的是()。
白中英《计算机组成原理》(第5版)笔记和课后习题详解
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03 目录分析 05 读书笔记
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02 内容摘要 04 作者介绍 06 精彩摘录
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原理
课程
第版
笔记
重难点
教学实验
设计
原理
教材
计算机 习题
运算器
笔记
笔记
概论
复习
运算
系统
第章
内容摘要
白中英所著的《计算机组成原理》(第5版,科学出版社)是我国高校采用较多的计算机专业优秀教材,也被 众多高校指定为计算机专业考研参考书目。作为该教材的辅导书,本书具有以下几个方面的特点:1.整理名校笔 记,浓缩内容精华。在参考了国内外名校名师讲授白中英《计算机组成原理》的课堂笔记基础上,本书每章的复 习笔记部分对该章的重难点进行了整理,同时对重要知识点进行点拨,因此,本书的内容几乎浓缩了配套教材的 知识精华。2.解析课后习题,提供详尽答案。本书参考大量计算机组成原理相关资料对该教材的重难点课(章) 后习题进行了详细的分析和解答,并对相关重要知识点进行了延伸和归纳。
9.2课后习题 详解
作者介绍
读书笔记
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精彩摘录
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(NEW)白中英《计算机组成原理》(第5版)配套题库【考研真题精选+章节题库】
目 录第一部分 考研真题精选一、选择题二、综合应用题第二部分 章节题库第1章 计算机系统概论第2章 运算方法和运算器第3章 多层次的存储器第4章 指令系统第5章 中央处理器第6章 总线系统第7章 外存与I/O设备第8章 输入输出系统第9章 并行组织与结构第一部分 考研真题精选一、选择题1下列关于冯·诺依曼结构计算机基本思想的叙述中,错误的是( )。
[2019年408统考]A.程序的功能都通过中央处理器执行指令实现B.指令和数据都用二进制表示,形式上无差别C.指令按地址访问,数据都在指令中直接给出D.程序执行前,指令和数据需预先存放在存储器中【答案】C根据冯·诺依曼体系结构的基本思想可知,所有的数据和指令序【解析】列都是以二进制形式存放在存储器中,计算机根据周期来区分指令和数据,因此数据是从存储器读取而非在指令中给出,因此C项是错误的。
2下列有关处理器时钟脉冲信号的叙述中,错误的是( )。
[2019年408统考]A.时钟脉冲信号由机器脉冲源发出的脉冲信号经整形和分频后形成B.时钟脉冲信号的宽度称为时钟周期,时钟周期的倒数为机器主频C.时钟周期以相邻状态单元间组合逻辑电路的最大延迟为基准确定D.处理器总是在每来一个时钟脉冲信号时就开始执行一条新的指令【答案】D【解析】计算机完成一条指令的时间称为指令周期,而一条指令通常是由几个时钟周期组成的,因此计算机不可能每来一个时钟脉冲就执行一个新指令,所以D项是错误的。
3某指令功能为R[r2]←R[r1]+M[R[r0]],其两个源操作数分别采用寄存器、寄存器间接寻址方式。
对于下列给定部件,该指令在取数及执行过程中需要用到的是( )。
[2019年408统考]Ⅰ.通用寄存器组(GPRs)Ⅱ.算术逻辑单元(ALU)Ⅲ.存储器(Memory)Ⅳ.指令译码器(ID)A.仅Ⅰ、ⅡB.仅Ⅰ、Ⅱ、ⅢC.仅Ⅱ、Ⅲ、ⅣD.仅Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ【答案】B一条指令的执行过程为取指令、分析指令、执行指令。
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第1章计算机系统概论
1.1复习笔记
一、计算机的分类
1电子模拟计算机
模拟计算机的特点是数值由连续量来表示,运算过程也是连续的。
2电子数字计算机
(1)概述
电子数字计算机是用数字来表示数量的大小,其特点是按位运算,并且不连续地跳动计算。
(2)分类
①专用计算机
专用计算机是针对某一任务设计的计算机。
②通用计算机
通用计算机分类及区别如图1-1所示。
图1-1多核机、单片机、PC机、服务器、大型机、超级计算机之间的区别
3电子模拟计算机与电子数字计算机的区别
电子模拟计算机与电子数字计算机的主要区别如表1-1所示。
表1-1电子数字计算机与电子模拟计算机的主要区别
二、计算机的发展简史
1计算机的五代变化
①电子管计算机
②晶体管计算机
③中小规模集成电路计算机
④大规模和超大规模集成电路计算机
⑤巨大规模集成电路计算机
2计算机的性能指标
描述计算机性能的指标如表1-2所示
表1-2计算机性能指标
三、计算机的硬件
1硬件组成要素
数字计算机的主要组成部分可以表示为如图1-2所示。
图1-2数字计算机的主要组成结构
2运算器
运算器示意图如图1-3所示。
运算器的主要功能是进行加、减、乘、除等算术运算,也可以进行逻辑运算,因此通常称为ALU(算术逻辑运算部件),其运算方式为二进制。
图1-3运算器结构示意图。
计算机组成原理-白中英-单元练习题2
练习单元二一、单项选择题1. 某机字长64位,其中1位符号位,63位尾数。
若用定点小数表示,则最大正小数为()。
A.+(1-2-64) B. +(1-2-63) C. 2-64 D. 2-632. 设[x]补=1.x1 x2x3x4x5x6x7x8,当满足()时,x>-1/2成立。
A.x1 =1,x2~x8至少有一个为1 B. x1 =0,x2~x8至少有一个为1C. x1 =1,x2~x8任意D. x1 =0,x2~x8任意3. 设寄存器位数为16位,机器数采用定点整数补码形式(一位符号位),对应于十进制数1022,寄存器内存放的内容为()。
A.(1022)16 B. (1776)16 C. (03FE)16 D. (7FE0)164. 若用二进制数表示十进制数0到999999,则最少需要的二进制数位是()。
A.6 B. 16 C. 20 D.1000005. 在某8位定点机中,寄存器内容为10000000,若它的数值等于-128,则它采用的数据表示为()。
A.原码 B. 补码 C. 反码 D. 移码6. 设浮点数N=M×R e,阶码e 与尾数M均采用补码表示,尾数的最高位为符号位,尾数和阶码的基数均为2.下列数据中为规格化数的是()。
A.0.0011...10 B. 1.1000...10 C. 0.1111...10 D. 1.1111 (10)7. 在下列机器数中,哪种表示方式下,零的表示形式是惟一的?()A.原码 B. 补码 C. 反码 D. 都不是8. N+1位的定点整数的原码的数据表示范围是()。
A.-2n≤x≤2n B. -2n<x<2nC. -2n+1≤x≤2n -1D. -2n -1<x<2n+19. 下列论述中,正确的是()。
A.已知[x]原求[x]补的方法是:在[x]原的末位加1B. 已知[x]补求[-x]补的方法是:在[x]补的末位加1C. 已知[x]原求[x]补的方法是:将尾数连同符号位一起取反,再在末位加1D. 已知[x]补求[-x]补的方法是:将尾数连同符号位一起取反,再在末位加110. 采用全零的形式表示机器零的浮点表示的编码方式是()。
白中英《计算机组成原理》考研2021考研真题与解析
白中英《计算机组成原理》考研2021考研真题与解析第一部分考研真题精选一、选择题1下列关于冯·诺依曼结构计算机基本思想的叙述中,错误的是()。
[2019年408统考]A.程序的功能都通过中央处理器执行指令实现B.指令和数据都用二进制表示,形式上无差别C.指令按地址访问,数据都在指令中直接给出D.程序执行前,指令和数据需预先存放在存储器中【答案】C查看答案【解析】根据冯·诺依曼体系结构的基本思想可知,所有的数据和指令序列都是以二进制形式存放在存储器中,计算机根据周期来区分指令和数据,因此数据是从存储器读取而非在指令中给出,因此C项是错误的。
2下列有关处理器时钟脉冲信号的叙述中,错误的是()。
[2019年408统考] A.时钟脉冲信号由机器脉冲源发出的脉冲信号经整形和分频后形成B.时钟脉冲信号的宽度称为时钟周期,时钟周期的倒数为机器主频C.时钟周期以相邻状态单元间组合逻辑电路的最大延迟为基准确定D.处理器总是在每来一个时钟脉冲信号时就开始执行一条新的指令【答案】D查看答案【解析】计算机完成一条指令的时间称为指令周期,而一条指令通常是由几个时钟周期组成的,因此计算机不可能每来一个时钟脉冲就执行一个新指令,所以D项是错误的。
3某指令功能为R[r2]←R[r1]+M[R[r0]],其两个源操作数分别采用寄存器、寄存器间接寻址方式。
对于下列给定部件,该指令在取数及执行过程中需要用到的是()。
[2019年408统考]Ⅰ.通用寄存器组(GPRs)Ⅱ.算术逻辑单元(ALU)Ⅲ.存储器(Memory)Ⅳ.指令译码器(ID)A.仅Ⅰ、ⅡB.仅Ⅰ、Ⅱ、ⅢC.仅Ⅱ、Ⅲ、ⅣD.仅Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ【答案】B查看答案【解析】一条指令的执行过程为取指令、分析指令、执行指令。
题目中的指令用到了寄存器和寄存器间接寻址,因此该指令在取数过程中一定会被使用到,同时寄存器间接寻址在取数阶段一定会使用存储器,最后进行加操作时一定会用到算数逻辑单元,指令译码器是属于分析指令阶段,在取数和执行指令阶段之前,因此该指令在取数及执行过程中需要用到的是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。
计算机组成原理考研题库-白中英(第5版)课后习题第一章至第九章(圣才出品)
计算机组成原理考研题库-白中英(第5版)课后习题第一章至第九章(圣才出品)第二部分经典教材课后习题白中英《计算机组成原理》(第5版)课后习题第1章计算机系统概论1.比较数字计算机和模拟计算机的特点。
答:(1)模拟计算机的特点是数值由连续量来表示,运算过程也是连续的,用电压表示数据,采用电压组合和测量值的计算方式,盘上连线的控制方式;(2)数字计算机是在算盘的基础上发展起来的,采用数字表示数量的大小,其主要特点是按位运算,并且不连续地跳动计算,用数字0和1表示数据,采用数字计数的计算方式,程序控制的控制方式;(3)与模拟计算机相比,数字计算机的精度高,数据存储量大,逻辑判断能力强。
2.数字计算机如何分类?分类的依据是什么?答:数字计算机可分为专用计算机和通用计算机,分类依据是计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性。
3.数字计算机有哪些主要应用?答:数字计算机的主要应用有:科学计算、自动控制、测量和测试、信息处理、教育和卫生、家用电器、人工智能。
4.冯·诺依曼型计算机的主要设计思想是什么?它包括哪些主要组成部分?答:冯.诺依曼型计算机的主要设计思想是存储程序并按地址顺序执行,它由运算器,控制器,存储器,适配器及I/O设备组成。
5.什么是存储容量?什么是单元地址?什么是数据字?什么是指令字?答:(1)存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。
(2)每个存储单元的编号,称为单元地址。
(3)如果某字代表要处理的数据,称为数据字。
(4)如果某字代表一条指令,称为指令字。
6.什么是指令?什么是程序?答:(1)每一个基本操作称为一条指令。
(1)解决某一问题的一串指令序列,称为程序。
7.指令和数据均存放在内存中,计算机如何区分它们是指令还是数据?答:(1)取指周期中从内存读出的信息流是指令流,它流向控制器;(1)执行器周期中从内存读出的信息流是数据流,它流向运算器。
8.什么是内存?什么是外存?什么是CPU?什么是适配器?简述其功能。
《计算机组成原理》考研白中英5版2021考研真题库二
《计算机组成原理》考研白中英5版2021考研真题库二一、名校考研真题解析一个8位的二进制整数,若采用补码表示,且由3个“1”和5个“0”组成,则最小值为()。
[北京科技大学2014研]A.-127B.-32C.-125D.-3【答案】C查看答案【解析】补码表示的负数最小值是1000 0011,真值为1111 1101即-125。
50下列数中最大的数是()。
[北京科技大学2014研] A.(10011001)2B.(227)8C.(98)16D.(152)10【答案】A查看答案【解析】比较大小,一般是要转成十进制进行比较,A项的十进制为153;B项的十进制为151;C项的十进制为152;D项的十进制为152。
51假定下列字符码中有奇偶校验位,但没有数据错误,采用偶校验的字符码是()。
[北京科技大学2014研]A.11001011B.11010110C.11001001D.11000001【答案】C查看答案【解析】没有数据错误说明采用偶校验后字符码中1的个数是偶数。
52在定点数运算中产生溢出的原因是()。
[北京科技大学2014研] A.运算过程中最高位产生了进位或借位B.参加运算的操作数超出了机器表示的范围C.寄存器的位数太少,不得不舍弃最低有效位D.运算的结果超出了机器的表示范围【答案】D查看答案【解析】定点数产生溢出是由于运算结果超出了机器的表示范围。
53计算机的存储器采用分级方式是为了()。
[北京科技大学2014研] A.减少主机箱的体积B.解决容量、速度、价格三者之间的矛盾C.存储大量数据方便D.操作方便【答案】B查看答案【解析】Cache和内存、硬盘,速度高的造价也高,而且容量也小。
所以得兼顾。
54四片74181和1片74812器件相配合,具有如下进位传递功能()。
[北京科技大学2014研]A.串行进位B.组内先行进位,组间先行进位C.组内先行进位,组间串行进位D.组内串行进位,组间先行进位【答案】B查看答案【解析】74181ALU设置了P和G两个本组先行进位输出端。
《计算机组成原理》课后习题答案(白中英主编__第三版__科学出版社)
第一章1.模拟计算机的特点是数值由连续量来表示,运算过程也是连续的。
数字计算机的主要特点是按位运算,并且不连续地跳动计算。
模拟计算机用电压表示数据,采用电压组合和测量值的计算方式,盘上连线的控制方式,而数字计算机用数字0和1表示数据,采用数字计数的计算方式,程序控制的控制方式。
数字计算机与模拟计算机相比,精度高,数据存储量大,逻辑判断能力强。
2.数字计算机可分为专用计算机和通用计算机,是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。
3.科学计算、自动控制、测量和测试、信息处理、教育和卫生、家用电器、人工智能。
4.主要设计思想是:存储程序通用电子计算机方案,主要组成部分有:运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备5.存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。
每个存储单元都有编号,称为单元地址。
如果某字代表要处理的数据,称为数据字。
如果某字为一条指令,称为指令字。
6.每一个基本操作称为一条指令,而解算某一问题的一串指令序列,称为程序。
7.取指周期中从内存读出的信息流是指令流,而在执行器周期中从内存读出的信息流是指令流。
8.半导体存储器称为内存,存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器称为外存,内存和外存共同用来保存二进制数据。
运算器和控制器合在一起称为中央处理器,简称CPU,它用来控制计算机及进行算术逻辑运算。
适配器是外围设备与主机联系的桥梁,它的作用相当于一个转换器,使主机和外围设备并行协调地工作。
9.计算机的系统软件包括系统程序和应用程序。
系统程序用来简化程序设计,简化使用方法,提高计算机的使用效率,发挥和扩大计算机的功能用用途;应用程序是用户利用计算机来解决某些问题而编制的程序。
10.在早期的计算机中,人们是直接用机器语言来编写程序的,这种程序称为手编程序或目的程序;后来,为了编写程序方便和提高使用效率,人们使用汇编语言来编写程序,称为汇编程序;为了进一步实现程序自动化和便于程序交流,使不熟悉具体计算机的人也能很方便地使用计算机,人们又创造了算法语言,用算法语言编写的程序称为源程序,源程序通过编译系统产生编译程序,也可通过解释系统进行解释执行;随着计算机技术的日益发展,人们又创造出操作系统;随着计算机在信息处理、情报检索及各种管理系统中应用的发展,要求大量处理某些数据,建立和检索大量的表格,于是产生了数据库管理系统。
计算机组成原理十套卷+答案白中英
本科生期末试卷(一)一、选择题(每小题1分,共15分)1从器件角度看,计算机经历了五代变化。
但从系统结构看,至今绝大多数计算机仍属于( B )计算机。
A 并行B 冯·诺依曼C 智能D 串行考查:常识2某机字长32位,其中1位表示符号位。
若用定点整数表示,则最小负整数为( A )。
A -(231-1)B -(230-1)C -(231+1)D -(230+1)考查:32位定点整数表示范围3以下有关运算器的描述,( C )是正确的。
A 只做加法运算B 只做算术运算C 算术运算与逻辑运算D 只做逻辑运算考查:运算器的功能4 EEPROM是指( D )。
A 读写存储器B 只读存储器C 闪速存储器D 电擦除可编程只读存储器考查:EEPROM5常用的虚拟存储系统由( B )两级存储器组成,其中辅存是大容量的磁表面存储器。
A cache-主存B 主存-辅存C cache-辅存 D 通用寄存器-cache考查:虚拟存储系统两级结构6 RISC访内指令中,操作数的物理位置一般安排在( D )。
A 栈顶和次栈顶B 两个主存单元C 一个主存单元和一个通用寄存器D 两个通用寄存器考查:RISC指令和CISC指令7当前的CPU由( B )组成。
A 控制器B 控制器、运算器、cacheC 运算器、主存D 控制器、ALU、主存考查:CPU组成8流水CPU是由一系列叫做“段”的处理部件组成。
和具备m个并行部件的CPU相比,一个m段流水CPU的吞吐能力是( A )。
A 具备同等水平B 不具备同等水平C 小于前者D 大于前者考查:流水CPU9在集中式总线仲裁中,( A )方式响应时间最快。
A 独立请求B 计数器定时查询C 菊花链考查:集中式总线仲裁10 CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是( C )。
A 地址寄存器B 指令计数器C 程序计数器D 指令寄存器考查:程序计数器11从信息流的传输速度来看,( A )系统工作效率最低。
计算机组成原理-白中英-第5版
1.2.4 计算机的性能指标(3/3)
CPU的运算速度
CPU执行时间:CPU执行一般程序所占用的CPU时间; CPI:执行一条指令所需的平均时钟周期数; MIPS:每秒百万指令数,即单位时间内执行的指令数;
针对标量机(执行一条指令,只得到一个运算结果)
MFLOPS:每秒百万次浮点操作数,衡量机器浮点操作的性能。
问题2:如何对以上设备分类?
输入输出设备 显示器,键盘,鼠标,音箱
中央处理设备 CPU(集处理和控制于一身)
存储设备
硬盘、内存
接口转换卡
显卡、声卡
部件连接线
总线
问题3:有了以上设备,计算机是否能发挥其功效?
一个完整的计算机系统应包括硬件系统和软件系统两部分。
2021年7月12日星期一
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(A)+(M)-->A (A)-(M)-->A (A)*(M)-->A (A)/(M)-->A (M)-->A (A)-->M (A)-->显示器 PC-->PC
如课本P9 图1.5 表1.5
40
1.3.4 控制器(续)
控制器工作的周期
取指周期:取指令的一段时间
ห้องสมุดไป่ตู้
执行周期:执行指令的一段时间
20世纪80年代的处理器 80286 386TM DX 386TM SX 486TM DX
20世纪90年代的处理器 486TM SX Pentium Pentium Pro Pentium II Pentium Ⅲ
最近10年的处理器 Pentium 4 Itanium Itanium 2 I系列
运算器主要由ALU和各类通用寄存器构成。
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《计算机组成原理》考研白中英版配套考研真题合集第一部分历年考研真题下列选项中,用于设备和控制器(I/O接口)之间互连的接口标准是()。
[2013年408统考]A.PCIB.USBC.AGPD.PCI-Express【答案】B查看答案【解析】设备和设备控制器之间的接口是USB接口,其余选项不符合,故答案为B。
81下列选项中,用于提高RAID可靠性的措施有()。
[2013年408统考] Ⅰ.磁盘镜像Ⅱ.条带化Ⅲ.奇偶校验Ⅳ.增加Cache机制A.仅Ⅰ、ⅡB.仅Ⅰ、ⅢC.仅Ⅰ、Ⅲ和ⅣD.仅Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ【答案】B查看答案【解析】能够提高RAID可靠性的措施主要是对磁盘进行镜像处理和进行奇偶校验。
其余选项不符合条件。
82某磁盘的转速为10,000转/分,平均寻道时间是6ms,磁盘传输速率是20MB/s,磁盘控制器延迟为0.2ms,读取一个4KB的扇区所需平均时间约为()。
[2013年408统考]A.9msB.9.4msC.12msD.12.4ms【答案】B查看答案【解析】磁盘转速是10000转/分钟,平均转一转的时间是6ms,因此平均查询扇区的时间是3ms,平均寻道时间是6ms,读取4KB扇区信息的时间为0.2ms,信息延迟的时间为0.2ms,总时间为3+6+0.2+0.2=9.4ms。
83下列关于中断I/O方式和DMA方式比较的叙述中,错误的是()。
[2013年408统考]A.中断I/O方式请求的是方式请求的是CPU处理时间,DMA方式请求的是总线使用权B.中断响应发生在一条指令执行结束后,DMA响应发生在一个总线事务完成后C.中断I/O方式下数据传送通过软件完成,DMA方式下数据传送由硬件完成D.中断I/O方式适用于所有外部设备,DMA方式仅适用于快速外部设备【答案】D查看答案【解析】中断处理方式:在I/O设备输入每个数据的过程中,由于无需CPU 干预,因而可使CPU与I/O设备并行工作。
仅当传输完一个数据时,才需CPU花费极短的时间去做些中断处理。
因此中断申请使用的是CPU处理时间,发生的时间是在一条指令执行结束之后,数据是在软件的控制下完成传送。
而DMA方式与之不同。
DMA方式:数据传输的基本单位是数据块,即在CPU与I/O设备之间,每次传送至少一个数据块,DMA方式每次申请的是总线的使用权,所传送的数据是从设备直接送入内存的或者相反;仅在传送一个或多个数据块的开始和结束时,才需CPU干预,整块数据的传送是在控制器的控制下完成的。
答案D的说法不正确。
84假定基准程序A在某计算机上的运行时间为100秒,其中90秒为CPU时间,其余为I/O时间。
若CPU速度提高50%,I/O速度不变,则运行基准程序A所耗费的时间是()。
[2012年408统考]A.55秒B.60秒C.65秒D.70秒【答案】D查看答案【解析】CPU速度提高50%,即CPU性能提高比为1.5,改进之后的CPU 运行时间=90÷1.5=60秒。
I/O速度不变,仍维持10秒,所以运行基准程序A所耗费的时间为70秒。
85假定编译器规定int和short类型长度分别为32位和16位,执行下列C语言语句:unsigned short X=65530;unsigned int y=X:得到y的机器数为()。
[2012年408统考]A.0000 7FFAHB.0000 FFFAHC.FFFF 7FFAHD.FFFF FFFAH【答案】B查看答案【解析】X和y均为无符号数,其中X为16位,y为32位,将16位无符号数转化成32位无符号数,前面要补零。
因为X=65530=FFFAH,所以y=0000 FFFAH。
86float类型(即IEEE754单精度浮点数格式)能表示的最大正整数是()。
[2012年408统考]A.2126-2103B.2127-2104C.2127-2103D.2128-2104【答案】D查看答案【解析】IEEE754单精度浮点数的尾数采用隐藏位策略的原码表示,且阶码用移码表示的浮点数。
规格化的短浮点数的真值为:(-1)S×1.f×2(E-127),S为符号位,E的取值为1~254,f为23位;故float类型能表示的最大整数是1.111^1×2(254-127)=2127×(2-2-23)=2128-2104。
87某计算机存储器按字节编址,采用小端方式存放数据。
假定编译器规定int和short型长度分别为32位和16位,并且数据按边界对齐存储。
某C语言程序段如下:Struct{ int a; char b; short c;}record;record.a = 273;若record变量的首地址为0xC008,则地址0xC008中内容及record.c的地址分别为()。
[2012年408统考]A.0x00、0xC00DB.0x00、0xC00EC.0x11、0xC00DD.0x11、0xC00E【答案】D查看答案【解析】32位整数a需要占4个字节,16位整数c需要占2个字节,而字符数据b占一个字节。
a=273,转换成十六进制是111H,采用小端方式存放数据,地址0xC008中的内容为11H。
由于数据按边界对齐存储,地址0xC008~0xC00B中存放a,地址0xC00C中存放b,地址0xC00D中空闲,地址0xC00E~0xC00F中存放c。
88下列关于闪存(Flash Memory)的叙述中,错误的是()。
[2012年408统考]A.信息可读可写,并且读、写速度一样快B.存储元由MOS管组成,是一种半导体存储器C.掉电后信息不丢失,是一种非易失性存储器D.采用随机访问方式,可替代计算机外部存储器【答案】A查看答案【解析】考查闪存的特性,闪存是EEPROM的进一步发展,可读可写,用MOS管的浮栅上有无电荷来存储信息,它依然是ROM的一种,故写速度比读速度要慢不少。
闪存是一种非易失性存储器,它采用随机访问方式,现在常见的SSD固态硬盘就是由flash芯片组成的,故答案为A。
89假设某计算机按字编址,Cache有4个行,Cache和主存之间交换的块大小为1个字。
若Cache的内容初始为空,采用2路组相联映射方式和LRU替换算法,当访问的主存地址依次为0,4,8,2,0,6,8,6,4,8时,命中Cache的次数是()。
[2012年408统考]A.1B.2C.3D.4【答案】C查看答案【解析】Cache有4个行,2路组相联,即Cache被分成2组,每组2行。
主存地址为0~1、4~5、8~9可映射到第0组Cache中,主存地址为2~3、6~7可映射到第1组Cache中。
Cache初始为空,采用LRU替换算法,当访问主存的10个地址依次为0,4,8,2,0,6,8,6,4,8时,命中Cache的次数共有3次,分别发生在第7、8和10步时。
90某计算机的控制器采用微程序控制方式,微指令中的操作控制字段采用字段直接编码法,共有33个微命令,构成5个互斥类,分别包含7、3、12、5和6个微命令,则操作控制字段至少有()。
[2012年408统考]A.5位B.6位C.15位D.33位【答案】C查看答案【解析】33个微命令分成5个互斥类(即5个字段),根据每个类中微命令的多少可以分别确定字段的长度为3、2、4、3、3位,又因为采用直接编码方式,所以它们之和3+2+4+3+3=15也就是操作控制字段的位数。
91某同步总线的时钟频率为100MHz,宽度为32位,地址/数据线复用,每传输一个地址或数据占用一个时钟周期。
若该总线支持突发(猝发)传输方式,则一次“主存写”总线事务传输128位数据所需要的时间至少是()。
[2012年408统考]A.20nsB.40nsC.50nsD.80ns【答案】C查看答案【解析】总线的时钟频率为100MHz,则时钟周期为10ns。
数据是128位,总线宽度是32位,所以需要4个时钟周期,而传输地址还需要一个周期,所以传输一个128位的数据至少需要5个时钟周期,所以至少需要10ns*5=50ns。
92下列关于USB总线特性的描述中,错误的是()。
[2012年408统考] A.可实现外设的即插即用和热插拔B.可通过级联方式连接多台外设C.是一种通信总线,可连接不同外设D.同时可传输2位数据,数据传输率高【答案】D查看答案【解析】USB总线即通用串行总线,它的特点有:(1)即插即用;(2)热插拔;(3)有很强的连接能力,能将所有外设链接起来,且不损失带宽;(4)有很好的可扩展性;(5)高速传输,速度可达480Mbps。
所以A,B,C都符合USB总线的特点。
对于选项D,USB是串行总线,不能同时传输两位数据,所以答案为D。
93下列选项中,在I/O总线的数据线上传输的信息包括()。
[2012年408统考]Ⅰ.I/O接口中的命令字Ⅱ.I/O接口中的状态字Ⅲ.中断类型号A.仅Ⅰ、ⅡB.仅Ⅰ、ⅢC.仅Ⅱ、ⅢD.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ【答案】D查看答案【解析】在I/O总线的数据线上传输的信息包括I/O接口中的命令字、状态字以及真正的数据,而中断类型号也是通过数据线传输的。
94下列选项中,描述浮点数操作速度指标的是()。
[2011年408统考] A.MIPSB.CPIC.IPCD.MFLOPS【答案】D查看答案【解析】MFLOPS(Million Floating-point Operations per Second)表示每秒执行多少百万次浮点运算,用来描述计算机的浮点运算速度。
MIPS(Million Instructions per Second)表示每秒执行多少百万条指令。
CPI(Cycles per Instruction)就是每条指令执行所用的时钟周期数。
IPC(Instructions per Cycle)每个时钟周期执行的指令数。
95float型数据通常用IEEE754单精度浮点数格式表示。
若编译器将float型变量x 分配在一个32位浮点寄存器FR1中,且x=-8.25,则FR1的内容是()。
[2011年408统考]A.C104 0000HB.C242 0000HC.C184 0000HD.C1C2 0000H【答案】A查看答案【解析】首先将x的十进制数转换为二进制数-1000.01,接着把它写成规格化形式-1.00001×23(按IEEE754标准),然后计算阶码的移码=偏置值+阶码真值=127+3=130,最后短浮点数代码:数符位=1,阶码=1000 0010,尾数00 0010 0000 0000 0000 00000,写成十六进制为C104 0000H。
选项D是一个很容易被误选的选项,其错误在于没有考虑IEEE754标准中隐含最高位1的情况,偏置值是128。