计算机组成原理复习资料

一、选择题

1.某机字长32位，采用定点小数表示，符号位为1位，尾数为31位，则原码表示法可表示的最大正小数为_________，最小负小数为________。( )

A. +(32

2- 1)，一(1一31

2-)

B. +(31

2-)

2- 1)，一(1一32

C. +(1一31

2-)

2-)，一(1一31

D. +(31

2-)

2- 1)，一(1一31

2.两个补码数相加，只有在_________时有可能产生溢出，在时一定不会产生溢出。( )

A.符号位相同，符号位不同

B.符号位不同，符号位相同

C.符号位都是0，符号位都是1

D.符号位都是1，符号位都是0

3.在定点二进制运算器中，加法运算一般通过( )来实现。

A.原码运算的二进制加法器

B.反码运算的二进制加法器

C.补码运算的十进制加法器

D.补码运算的二进制加法器

4.组成一个运算器需要多个部件，但下面所列()不是组成运算器的部件。

A.状态寄存器

B.数据总线

C. ALU

D.通用寄存器

5.关于操作数的来源和去处，表述不正确的是( )。

A.第一个来源和去处是CPU寄存器

B.第二个来源和去处是外设中的寄存器

C.第三个来源和去处是内存中的存贮器

D.第四个来源和去处是外存贮器

6.基址寻址方式中，操作数的有效地址等于( )。

A.基址寄存器内容加上形式地址

B.堆栈指示器内容加上形式地址

C.变址寄存器内容加上形式地址

D.程序计数器内容加上形式地址

7.在控制器中，部件( )能提供指令在内存中的地址，服务于读取指令，并接收下条将被执行的指令的地址。

A.指令指针IP

C.指令寄存器IR

B.地址寄存器AR

D.程序计数器PC

8.指令流水线需要处理好( )3个方面问题。

A.结构相关、数据相关、控制相关

B.结构相关、数据相关、逻辑相关

C.结构相关、逻辑相关、控制相关

D.逻辑相关、数据相关、控制相关

9.若主存每个存储单元存8位数据，则( )。

A.其地址线也为8位

B.其地址线为lfi位

C.其地址线与8有关

D.其地址线与8无关

10. CPU通过指令访问主存所用的程序地址叫做( )。

A.逻辑地址

B.物理地址

C.虚拟地址

D.真实地址

11.在统一编址方式下，存储单元和I; 0设备是靠指令中的( )来区分的。

A.不同的地址

B.不同的数据

C.不同的数据和地址

D.上述都不对

12. CPU正在处理优先级低的一个中断的过程中又可以响应更高优先级中断的解决中

断优先级别问题的办法被称为( )。

A.中断嵌套

B.中断请求

C.中断响应

D.中断处理

二、判断题

1.海明校验码是对多个数据位使用多个校验位的一种检错纠错编码方案，不仅可以发现是否出错，还能发现是哪一位出错。( )

2.只有定点数运算才可能溢出，浮点数运算不会产生溢出。( )

3.硬连线控制器中，每条指令不同的执行步骤是通过控制信号形成部件的不同编码状态来区分的。( )

4.引人虚拟存储系统的目的，是为了加快外存的存取速度。( )

5.按数据传送方式的不同，计算机的外部接口可分为串行接口和并行接口两大类。( )

三、简答题

1.一条指令要由哪两部分组成?各部分的作用是什么?

2.微程序控制器通常运用于什么场合?为什么?

3.静态存储器和动态存储器器件的特性有那些主要区别?各自主要应用在什么地方?

4.什么是数据传送控制中的同步通信方式?

四、计算题

1.将十进制数-0.288和49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)。

2.已知X=0.1101, Y=-0. 0111，求[X」原、[Y」原、[X]补、[Y]补, [X十Y〕补。

答案：

一、选择题

1 .C 2.A 3.D 4.B 5.D 6.A

7 .D 8 .A 9 .D 10 .A 11 .A 12 .A

二、判断题

1.√ 2 .× 3.X 4. × 5. √

三、简答题

1.一条指令要由哪两部分组成?各部分的作用是什么?

答:第一部分是指令的操作码，它用于指明本条指令的运算和操作功能，计算机需要为每条指令分配一个确定的操作码。

第二部分是指令的操作数地址，它用于给出被操作的信息(指令或数据)的地址，包括参加运算的一个或多个操作数所在的地址，运算结果的保存地址，程序的转移地址、被调用的子程序的人口地址等。

2.微程序控制器通常运用于什么场合?为什么?

答:微程序控制器通常在性能要求不是特别高的系列计算机系统得到普遍应用，相对硬连线控制器其运行速度较慢，难以使用在性能要求特别高的计算机系统中。

3.静态存储器和动态存储器器件的特性有那些主要区别?各自主要应用在什么地方?

答:由于动态存储器集成度高，生产成本低，被广泛地用于实现要求更大容量的主存储

器。静态存储器读写速度快，生产成本高，通常多用其实现容量可以较小的高速缓冲存储器。

4.什么是数据传送控制中的同步通信方式?

答:交换数据的过程中，通信设备的双方都需要对时间上的配合关系进行控制，这就是数据传送控制，或称为总线通信控制，通常又称为同步问题。

数据在总线上传送时双方使用同一个时钟信号进行同步的通信方式称为同步通信方式。

这个共用的时钟信号通常由CPU的总线控制逻辑提供，这里称它为总线时钟。一个或几个

总线时钟周期构成一个总线周期，每个周期完成一次数据传输，总线周期的长短，还需要与被读写部件的存取时间相配合。由于通信双方使用同一时钟信号，完成对地址、控制和数据信号的送出与接收，所以有比较高的数据传输率。

四、计算题

(一0. 288)10==(一0.0100100)2 (49)10=(0110001)2

原码 1 0100100 0 0110001

反码 1 1011011 0 0110001

补码 1 1011100 0 0110001

2.

[X]原=0 .1101

[Y〕原一1 .0111

[X〕补=0.1101

[Y〕补== 1 .1001

[X+Y〕补=0 .0110

一、选择题

1.某机字长32位，采用定点整数表示，符号位为1位，尾数为31位，则原码表示法可表示的最大正整数为________，最小负整数为_______.

2. 定点数补码加法具有两个特点:一是符号位与数值位一起参与运算;二是相加后最高

位上的进位( )

A.与数值位分别进行运算

B.与数值位一起参与运算

C.要舍去

D.表示溢出

3. 在定点运算器中，无论采用双符号位还是采用单符号位，都必须要有溢出判断电路，它一般用( )来实现。

A.与非门

B.或非门

C.异或门

D.与或非门

4.加法器采用并行进位的目的是( )

A.提高加法器的速度

B.快速传递进位信号

C，优化加法器结构 D.增强加法器功能1.某机字长32位，采用定点整数表示，

5.输人输出指令的功能是( )。

A.进行算术运算和逻辑运算

B.进行主存与CPU之间的数据传送

C.进行CPU和I/O设备之间的数据传送

D.改变程序执行的顺序

6.变址寻址方式中，操作数的有效地址等于( )。

A.基址寄存器内容加上形式地址

B.堆栈指示器内容加上形式地址

C.变址寄存器内容加上形式地址

D.程序计数器内容加上形式地址

7.在控制器中，部件()用于接收并保存从内存读出的指令内容，在执行本条指令的过程中提供本条指令的主要信息。

A.指令指针IP

B.地址寄存器AR

G.指令寄存器IR D.程序计数器PC

8.每一条指令执行时通常有①分析指令、②读取指令、③执行指令等几个步骤，他们的执行顺序应该是( )。

A.①分析指令、②读取指令、③执行指令

B.①分析指令、③执行指令、②读取指令

C.③执行指令、②读取指令、①分析指令

D.②读取指令、①分析指令、③执行指令

9．若主存每个存储单元为16位，则( )。

A.其地址线也为16位B。其地址线为8位

G，其地址线与16无关D，其地址线与16有关

10. CPU通过指令访问主存所用的程序地址叫做( )

A.逻辑地址

B.物理地址

C.虚拟地址

D.真实地址

11.在独立编址方式下，存储单元和1l0设备是靠( )来区分的。

A.不同的地址代码

B.不同的地址总线

C.不同的指令或不同的控制信号

D.上述都不对

12.在中断源设置一个中断屏蔽触发器，CPU可以根据需要对其执行置"1”或0操作，便可实现对该中断源的( )管理。

A.中断嵌套

B.中断请求

G.中断响应 D.中断处理

二、判断题

1．长度相同但格式不同的2种浮点数，前者尾数长、阶码短，后者尾数短、阶码长，其他规定均相同，则前者可表示的数的范围大但精度低。( )

2. 相对寻址方式中，操作数的有效地址等于程序计数器内容与偏移量之和。( )

3. 在多周期CPU系统中，不是所有指令使用相同的执行时间，而是指令需要几个周期就

为其分配几个周期。( )

4.组相联映像可以转化为直接映象或全相联映象，所以说，它是直接映象和全相联映象

的普遍形式。( )

5．在采用DMA方式高速传输数据时，数据传送是通过为DMA专设的数据总线传输的。（）

三、简答题

1.什么是指令周期?举例说明一个指令周期往往要包含哪几个执行步骤?

2.简述微程序控制器的基本工作原理。

3，在计算机中采用多级结构的存储器系统，是建立在程序的什么原理之上的?这一原理主要体现在哪些方面?

4.什么是数据传送控制中的异步通信方式?

四、计算题

1.将十进制数一0. 276和47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)。

2.写出X=10111101, Y=-00101011的原码和补码表示，并用补码计算两个数的差。

三、简答题

1什么是指令周期?举例说明一个指令周期往往要包含哪几个执行步骤?

答:指令周期通常是指计算机执行一条指令所用的时间。一个指令周期往往要包含几个执行步骤，例如可能包括读取指令、指令译码和读寄存器组、ALU执行运算、读写内存或接口、数据写回寄存器组这5个步骤。

2，简述微程序控制器的基本工作原理。

答:微程序控制器是用多条微指令“解释执行”每一条指令的功能，硬件组成中的核心线路是一个被称为控制存储器的部件(用RfjM芯片实现)，用于保存由微指令(指令一个执行步骤用到的控制信号的集合)组成的微程序。在程序执行过程中，将按照指令及其执行步骤，依次从控制存储器中读出一条微指令，用微指令中的微命令字段控制各执行部件的运行功能，并用下地址字段形成下一条微指令的地址，使得微程序可以连续运行。

3.在计算机中采用多级结构的存储器系统，是建立在程序的什么原理之上的?这一原理主要体现在哪些方面?

答:多级结构的存储器系统的运行原理是建立在程序运行的局部性原理之上的。它主要体现在如下3个方面:

（1）时间方面，在一小段时间内，最近被访问过的程序和数据很可能再次被访问;

（2)空间方面，这些最近被访问过的程序和数据，往往集中在一小片存储区域中;

（3)在指令执行顺序方面，指令的顺序执行比转移执行的可能性要大。

4，什么是数据传送控制中的异步通信方式?

答:交换数据的过程中，通信设备的双方都需要对时间上的配合关系进行控制，这就是数据传送控制，或称为总线通信控制，通常又称为同步问题。

数据传送时双方使用各自的时钟信号的通信方式称为异步通信方式。异步通信的双方采用“应答方式”(又称握手方式)解决数据传输过程中的时间配合关系，而不是使用同一个时钟信号进行同步。为此，CPU必须再提供一个时钟信号，通知接收设备接受巳发送过去的数据。接收设备还将用这一时钟信号作为自己接收数据时的选通信号。

四、计算题

一、选择题

3．运算器虽由许多部件组成，但核心部件是（）

A．数据总线B。算术逻辑运算单元

C 多路开关

D 累加寄存器

4．在顶点运算器中，无论采用双符号位还是采用单符号位，都必须要有溢出判断电路，它一般用（）来实现。

A．与非门 B 或非门

C 异或门

D 与或非门

5．立即寻址是指（）

A 指令中直接结出操作数地址

B 指令中直接结出操作数

C 指令中间接结出操作数

D 指令中间接结出操作数地址

6．输入输出指令的功能足( )。

A．进行算术运算和逻辑运算

B.进行主存与CPU之间的数据传送

C．进行CPU和I／O设备之间的数据传送

D.改变程序执行的顺序

7．微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是( )。

A.一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行

B．一条微指令由若干条机器指令组成

C.每一条机器指令由一条微指令来执行

D.每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行

8．相对指令流水线方案和多指令周期方案，单指令周期方案的资源利用率和性能价格比( )。

A.最低B．居中

C.最高D．都差不多

9．某一RAM芯片，其容量为1024X8位，除电源端和接地端外，连同片选和读／写信号该芯片引出脚的最小数目应为( )。

A．23 B．20

C．17 D．19

10．在主存和CPU之间增加Cache的目的是( )。

A.扩大主存的容量

B．增加CPU中通用寄存器的数量

C.解决CPU和主存之间的速度匹配

D．代替CPU中的寄存器工作

11．计算机系统的输入输出接口是( )之间的交接界面。

A.CPU与存储器

B.主机与外围设备

C.存储器与外围设备D．CPU与系统总线

12．在采用DMA方式的I／O系统中，其基本思想是在( )之间建立直接的数据通路。

A.CPU与外围设备B．主存与外围设备

C．外设与外设D．CPU与主存

二、判断题

1．两个补码数相加，只有在最高位都是l时有可能产生溢出。( )

2．相对寻址方式中，操作数的有效地址等于程序计数器内容与偏移量之和。( ) 3．指令是程序设计人员与计算机系统沟通的媒介；微指令是计算机指令和硬件电路建立联系的媒介。( )

4．半导体ROM是非易失性的，断电后仍然能保持记忆。( )

5．在统一编址方式下，CPU访问I／O端口时必须使用专用的I／O指令。( )三、简答题

1．简述浮点运算器的作用，它由哪几部分组成?

2．计算机指令中要用到的操作数一般可以来自哪些部件?

3．Cache有哪3种基本映像方式?直接映像方式的主要优缺点是什么?

4．简述总线的串行传送、并行传送、复用传送和数据包传送四种基本信息传输方式的特点。

四、计算题

1．写出X＝10111101，Y＝一0010101l的原码和补码表示，并用补码计算两个数的和。

2．将十进制数一o．288转换化成二进制数，再写出它的原码、反码、补码表示(符号位和数值位共8位)。

一、选择题

1．B 2．A 3．B 4．C 5．B 6．C

7．D 8．A 9．B 10．C 11．B 12．B

二、判断题

1．×2。√3．√4．√5．×

三、简答题

1．简述浮点运算器的作用，它由哪几部分组成?

答：浮点运算器是主要用于对计算机内的浮点数进行运算的部件。浮点数．通常由阶码和尾数两部分组成，阶码是整数形式的，尾数是定点小数形式的。这两部分执行的操作不尽相同。因此，浮点运算器总是由处理阶码和处理尾数的这样两部分逻辑线路组成。

2．计算机指令中要用到的操作数一般可以来自哪些部件?

答：操作数的来源一是CPU内部的通用寄存器，二是外围设备(接口)中的一个寄存器，三是内存储器的一个存储单元。

3．Cache，有哪3种基本映像方式，直接映像方式的主要优缺点是什么?

答：Cache，存储器通常使用3种映像方式，它们是全相联映像方式、直接映像方式、组相联映像方式。

直接映像是简单的地址映像，地址变换速度较快，且遇到冲突替换时，只要将所在的块替换出来。不需要替换算法，硬件实现更容易，但它的命中率略低。

4．简述总线的串行传送、并行传送、复用传送和数据包传送四种基本信息传输方式的特点。

答：串行传送方式是I＼位字长的数据通过一条通信信号线一位一位地传送；

并行传送方式是字长n位的数据由n条信号线同时传送，数据传输的速度当然快多子；

复用传送方式也就是将数据分时分组传送的方式，它由同步信号控制，在一组通信线上采用分时的办法，轮流地并行传送不同组信号。这种方式减少了信号线的数目，提高了总线的利用率，同时也降低了成本，但影响了整体的传输速度；

数据包传送方式是将被传送的信息组成一个固定的数据结构，通常包含数据、地址和时钟等信息，这样减少了通信中同步操作的时间。

一、选择题

1．某机字长32位，采用定点整数表示，符号位为l位，尾数为31位，则可表示的最大正整数为__________，最小负整数为__________。( )

A．+(231一1)，一(231-1) B．+(231一1)，一(232-1)

C. +(230-1)，一(230-1) D．+(231一1)，一(1-2-31)

2．在定点二进制运算器中，加法运算一般通过( )来实现。

A．原码运算的二进制加法器B．反码运算的二进制加法器

C．补码运算的十进制加法器D．补码运算的二进制加法器

3．定点数补码加法具有两个特点：一是符号位与数值位一起参与运算；二是相加后最高位

上的进位( )。

A．与数值位分别进行运算B．与数值位一起参与运算

C．要舍去D．表示溢出

4．长度相同但格式不同的2，种浮点数，假设前者阶码长、尾数短，后者阶码短、尾数长，其

他规定均相同，则它们可表示的数的范围和精度为( )。

A．两者可表示的数的范围和精度相同B．前者可表示的数的范围大且精度高

C．后者可表示的数的范围小但精度高D．前者可表示的数的范围小且精度高5．直接寻址是指( )。

A．指令中直接给出操作数地址

B．指令中直接给出操作数

C. 指令中间接给出操作数

D．指令中间接给出操作数地址

6．堆栈寻址的原则是( )。

A．随意进出B-后进先出

C．先进先出D．后进后出

7．组成硬连线控制器的主要部件有( )。

A．PC、IP B．PC、IR

C．IR、IP D．AR、IP

8．微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是( )。

A．每一条机器指令曲一条微指令来执行

B．每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行

C．一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行

D。一条微指令由若干条机器指令组成

9．若主存每个存储单元存8位数据，则( )。

A．其地址线也为8位B．其地址线与8无关

C．其地址线为16位D．其地址线与8有关

10．CPU通过指令访问cache所用的程序地址叫做( )。

A．逻辑地址B．物理地址

C．虚拟地址D．真实地址

11．在独立编址方式下，存储单元和I／0设备是靠( )来区分的。

A．不同的地址和指令代码B．不同的数据和指令代码

C．不同的数据和地址D．不同的地址

12．在采用DMA方式高速传输数据时，数据传送是通过计算机的( )传输的。

A．控制总线B．专为DMA设的数据总线

C．地址总线D．数据总线

二、判断题

1．只有定点数运算才可能溢出，浮点数运算不会产生溢出。( )

2．间接寻址是指指令中间接给出操作数地址。( )

3．程序计数器的位数取决于指令字长，指令寄存器的位数取决于机器字长。( )

4．半导体RAM信息可读可写，且断电后仍能保持记忆。( )

5．DMA传送方式时，DMA控制器每传送一个数据就窃取一个指令周期。( )

三、简答题(

1．简述计算机运算器部件的主要功能。

2．一条指令通常由哪些部分组成?简述各部分的功能。

3．什么是高速缓冲存储器?在计算机系统中它是如何发挥作用的?

4．解释术语：总线周期。

四、计算题

1．写出x=1011110l，Y=-00101011的原码和补码表示，并用补码计算两个数的差。

2．将十进制数47化成二进制数，再写出它的原码、补码表示(符号位和数值位共8位)。

一、选择题

1．A 2．D 3．C 4．C 5．A

6．B 7．B 8．B 9．B 10. A

11．A 12．D

二、判断题

1．×2．√3．×4．×5．X

三、简答题

1．简述计算机运算器部件的主要功能。

答：运算器部件是计算机五大功能部件中的数据加工部件。运算器的首要功能是完成对数据的算术和逻辑运算，由其内部的ALU承担。运算器的第二项功能是暂存将参加运算的数据和中间结果，由其内部的一组寄存器承担。另外，运算器通常还作为处理机内部传送数据的重要通路。

2．一条指令通常由哪些部分组成?简述各部分的功能。

答：通常情况下，一条指令要由操作码和操作数地址两部分内容组成。其中第一部分是指令的操作码，它确定了本条指令是执行算术、逻辑、读写等多种操作中的哪一种功能，计算机为每条指令分配了一个确定的操作码。第二部分是指令的操作数地址，用于给出被操作的信息(指令或数据)的地址，包括参加运算的一或多个操作数所在的地址，运算结果的保存地址，程序的转移地址、被调用的子程序的人口地址等。

3．什么是高速缓冲存储器?在计算机系统中它是如何发挥作用的?

答：高速缓冲存储器，是一个相对于主存来说容量很小、速度特快、用静态存储器器件实现的存储器系统。它的作用在于缓解主存速度慢、跟不上CPU读写速度要求的矛盾。它的实现原理是，把CPU最近最可能用到的少量信息(数据或指令)从主存复制到CACHE中，当CPU下次再用这些信息时，它就不必访问慢速的主存，而直接从快速的CACHE中得到，从而提高了得到这些信息的速度，使CPU有更高的运行效率。

4。解释术语：总线周期。

答：总线周期通常指的是通过总线完成一次内存读写操作或完成一次输入输出设备的读写操作所必需的时间。依据具体的操作性质，可以把一个总线周期区分为内存读周期、内存写周期、I／O读周期和I／O写周期等4种类型。

四、计算题

一、选择题

1．完整的计算机系统应该包括( )。

A．运算器、存储器和控制器

B．外部设备和主机

C．主机和实用程序

D．配套的硬件设备和软件系统

2．迄今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的原因是_________，计算机硬件能直接执行的只有__________。( )

A．节约元件，符号语言B．运算速度快，机器语言和汇编语言

C．物理器件性能所致，机器语言D．信息处理方便，汇编语言3．下列数中最小的数是( )。

A．(1010010)2 B．(512)8

C．(00101000)BCD D．(235)16

4．定点数补码加法具有两个特点：一是符号位( )；二是相加后最高位上的进位要舍

A．与数值位分别进行运算

B．与数值位一起参与运算

C．要舍去

D．表示溢出

5．长度相同但格式不同的2种浮点数，假设前者阶码长、尾数短，后者阶码短、尾数长，其他规定均相同，则它们可表示的数的范围和精度为( )。

A．两者可表示的数的范围和精度相同

B．前者可表示的数的范围大但精度低

C．后者可表示的数的范周大且精度高

D．前者可表示的数的范围大且精度高

6．立即寻址是指( )。

A．指令中直接给出操作数地址

B。指令中直接给出操作数

C．指令中间接给出操作数

D．指令中间接给出操作数地址

7．在控制器中，必须有一个部件，能提供指令在内存中的地址，服务于读取指令，并接收下条将被执行的指令的地址，这个部件是( )。

A．IP B．IR

C．PC D．AR

8．某计算机的字长是16位，它的存储容量是64KB，若按字编址，那么它的寻址范围应该是( )。

A．0--64K B．0--32K

C．0一64KB D．0一32KB

9．在采用DMA方式的I／0系统中，其基本思想是在( )之间建立直接的数据通路。

A．CPU与外围设备

B. 主存与外围设备

C．外设与外设

D．CPU与主存

10．在单级中断系统中，CPU一旦响应中断，则立即关闭( )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．中断响应

二、填空题

1．计算机字长一般指的是______，所谓n比特的CPU，其中的n是数指______。

2. 任何进位计数制都包含两个基本要素，即______和______。在8进制计数中，基数为______，第i位上的位权是______。

3．当前流行的计算机系统中，广泛采用由三种运行原理不同、性能差异很大的存储介质，来分别构建______、______和______，再将它们组成通过计算机硬软件统一管理与调度的三级结构的存储器系统。

4．计算机输入输出子系统，通常由______、______和______等3个层次的逻辑部件和设备共同组成，用于连接计算机的各个部件为一体，构成完整的整机系统，在这些部件之间实现信息的相互沟通与传送。

5．可以从不同的角度对打印机进行分类。从______的角度来分，可以把打印机分成击打式和非击打式，击打式打印机又被分为______和______两种。非击打式打印机是通过______和______等非机械撞击方式完成在纸上着色。

三、计算题

1．写出X＝0.1101，Y=-0.0111的双符号位原码、反码、补码表示，并用双符号补码计算数的和。