福师1208考试批次《计算机组成原理》复习题及参考答案.doc

1、1福师1203考试批次计算机组成原理复习题及参考答案一注：考试时间为 100 分钟一、单项选择题（每小题 2 分，共 20 分）1、CRT 的分辨率为 10241024 像数，像数的颜色数为 256，则刷新存储器容量是（ c ）A 512KB B1MB C256MB D8MB2、将有关数据加以分类、统计、分析，以取得有价值的信息，我们称其为（ a ） 。A数据处理 B辅助设计 C实时控制 D数值计算3、现代计算机的运算器一般通过总线结构来组织，在下面的总线结构运算器中，单总线结构的操作速度最慢，而（ d ）的操作速度最快。A双总线结构 B多总线结构C单总线结构 D三总线结构4、虚拟存储器是建立

2、在多层次存储结构上，用来解决（ c ）的问题。A存储 B外存 C主存容量不足 D外存容量不足5、浮点数的表示范围和精度取决于（ a ）A 阶码的位数和尾数的位数 B 阶码的位数和尾数采用的编码C 阶码采用的编码和尾数采用的编码D. 阶码采用的编码和尾数的位数6、某单片机的系统程序，不允许用户在执行时改变，则可以选用（ d ）作为存储芯片。A. SRAM B. cache C. 辅助存储器D. 闪速存储器 7、设变址寄存器为 X，形式地址为 D， （X）表示寄存器 X 的内容，这种寻址方式的有效地址为（ c ） 。A. EA=(X)+(D) B. EA=(X)+(D)C. EA=(X)+D D.

3、 EA=(X)+D) 8、下述 I/O 控制方式中，主要由程序实现的是（ c ） 。A. PPU(外围处理机)方式 B. 通道方式C. 中断方式 D. DMA 方式 9、系统总线中地址线的功能是（ c ） 。A. 用于选择主存单元地址 B. 用于选择进行信息传输的设备C. 用于指定主存和 I/O 设备接口电路的地址D. 用于选择外存地址 10、多处理机实现（ c ）级的并行。A. 指令 B. 任务或过程 2C. 作业或程序D. 指令内部 二、改错题（针对各小题的题意，改正其结论中错误或补充其不足。每小题 2 分，共 10 分）1、 微程序控制器相比，组合逻辑控制器的速度较慢。 微程序的控制器的

4、优点是设计与实现简单些, 缺点是运行速度要慢一些组合逻辑控制器的优点是运行速度明显地快，缺点是设计与实现复杂些2、 为了保证中断服务程序执行完毕以后，能正确返回到被中断的断点继续执行程序，不用进行现场保护操作。必须进行现场保护操作3、 程序计数器 PC 用来指示从外存中取指令。因为程序计算器 PC 是用来从内存中取读指令的4、 定点表示法，小数点在数中的位置是固定不便的；浮点表示法，小数点在数中的位置是浮动可变的。 浮点表示法中小数点的位置是不固定的 5、对于浮点数，当字长一定时，分给阶码的位数越少，则表示数的范围越大。则表示数的精度越大三、名词解释（每小题 4 分，共 20 分）1、ALU

5、算术逻辑单元 (Arithmetic Logic Unit, ALU)是中央处理器(CPU) 的执行单元，是所有中央处理器的核心组成部分2、RISC RISC 为 Reduced Instruction Set Computing 的缩写，中文翻译为精简执令运算集，好处是 CPU 核心很容易就能提升效能且消耗功率低，但程式撰写较为复杂3、DMA DMA（Direct Memory Access） ，即直接存储器存取，是一种快速传送数据的机制。4、Cache 高速缓冲存储器（Cache）其原始意义是指存取速度比一般随机存取记忆体（RAM）来得快的一种RAM，一般而言它不像系统主记忆体那样使用 D

6、RAM 技术，而使用昂贵但较快速的 SRAM 技术，也有快取记忆体的名称5、指令周期 指令周期是执行一条指令所需要的时间，一般由若干个机器周期组成，是从取指令、分析指令到执行完所需的全部时间四、简答题（每题 5 分，共 30 分）1、简述运算器的功能。运 算 器 由 ： 算 术 逻 辑 单 元 （ ALU） 、 累 加 器 、 状 态 寄 存 器 、 通 用 寄 存 器 组 等 组 成 。 算 术 逻 辑 运 算 单 元（ ALU） 的 基 本 功 能 为 加 、 减 、 乘 、 除 四 则 运 算 ， 与 、 或 、 非 、 异 或 等 逻 辑 操 作 ， 以 及 移 位 、 求 补 等 操

7、 作 。计 算 机 运 行 时 ， 运 算 器 的 操 作 和 操 作 种 类 由 控 制 器 决 定 。 运 算 器 处 理 的 数 据 来 自 存 储 器 ； 处 理 后 的 结 果 数 据通 常 送 回 存 储 器 ， 或 暂 时 寄 存 在 运 算 器 中 。 与 Control Unit 共 同 组 成 了 CPU 的 核 心 部 分2、简述主存和辅存的区别。主存也是内存，内存可以被 CPU 直接访问，由 RAM 和 ROM 组成，能快速进行读写操作。用于存放正在运行的程序和数据，它速度快但成本高。辅存不能被 CPU 直接访问，用于存放那些暂时不用的程序和数据，辅存一般是由容量大、速

8、度较慢、价格低的磁表面存储器和光存储器等充当。3、比较同步通信和异步通信。步通信是一种比特同步通信技术，要求发收双方具有同频同相的同步时钟信号，只需在传送报文的最前面附加特定的同步字符，使发收双方建立同步，此后便在同步时钟的控制下逐位发送/接收。 相对于同步通信，异步通信在发送字符时，所发送的字符之间的时隙可以是任意的。但是接收端必须时刻做好接收的准备（如果接收端主机的电源都没有加上，那么发送端发送字符就没有意义，因为接收端根本无法接收）。发送端可以在任意时刻开始发送字符，因此必须在每一个字符的开始和结束的地方加上标志，即加上开始位和停止位，以便使接收端能够正确地将每一个字符接收下来。异步通信

9、的好处是通信设备简单、便宜，但传输效率较低（因为开始位和停止位的开销所占比例较大）。34、请说明程序查询方式与中断方式各自的特点。答：程序查询方式，数据在 CPU 和外围设备之间的传送完全靠计算机程序控制，优点是硬件结构比较简单，缺点是CPU 效率低，中断方式是外围设备用来“主动” 通知 CPU，准备输入输出的一种方法，它节省了 CPU 时间，但硬件结构相对复杂一些5、提高存储器速度可采用哪些措施，请说出至少五种措施。答：措施有：（1）采用高速器件； （2 ）采用 cache （高速缓冲存储器） ； （3）采用多体交叉存储器； （4）采用双端口存储器； （5）加长存储器的字长6、存储器容量为

10、32 字，字长 64 位，模块数 m = 8，用交叉方式进行组织。存储周期 T = 200ns, 数据总线宽度为 64位，总线传输周期 = 50ns。问该存储器的带宽是多少？解：连续读出 m=8 个字的信息量是：q = 64 位8 = 512 位 连续读出 8 个字所需的时间是：t = T + （m 1） = 200 + 750= 5.510-7s 交叉存储器的带宽是: W = q/t = 512/（5.510-7s） 93107 位/s五、计算题（10 分）设机器字长为 8 位（含 1 位符号位） ，用补码运算规则计算：A=19/32，B=-17/128，求 A-BA=19/32=（0.10

11、0 1100）2 B= -17/128=（-0.001 0001）2 A补=0.100 1100 B补=1.110 1111 -B补=0.001 0001 A-B补= 0. 1 0 0 1 1 0 0 + 0. 0 0 1 0 0 0 1 0. 1 0 1 1 1 0 1 无溢出 A-B=（0.101 1101）2 = 93/128六、设计题（10 分）已知指令字长为 16 位，每个地址码为 4 位，采用扩展操作码的方式，设计 15 条三地址指令、15 条二地址指令、15 条一地址指令、16 条零地址指令，画出扩展图和指令译码逻辑。0000A1A21110A1A2 二地址指令 A1A2 是地址

12、11110000A111111110A1 一地址指令111111110000X111111111111X 零地址指令福师 1203 考试批次计算机组成原理复习题及参考答案二一、单项选择题（每小题 2 分，共 20 分） 1、计算机的存储器系统是指（ D ） 。ARAM 存储器 BROM 存储器 C主存储器 D主存储器和外存储器2、虚拟存储器是建立在多层次存储结构上，用来解决（ C ）的问题。A存储 B外存 C主存容量不足 D外存容量不足3、微程序放在（ B ）中。ARAM B控制存储器 C指令寄存器 D内存储器4下列数中最小的数是（ A ） 。A.（50）8 B.（100010）BCD C.（

13、625）16 D （100101）25多处理机的体系结构属于（ B ）计算机。A.SISD B.MIMD C. SIMD D.MISD6.字长 32 位，其中 1 位符号位，31 位表示尾数。若用定点小数表示，则最大正小数为（ B ） 。A +（1 2-32） B. +（1 2-31） C. 2-32 D. 2-317. 存储器是计算机系统中的记忆设备，它主要用来（ C ） 。A存放数据 B. 存放程序 C. 存放数据和程序 D. 存放微程序48CPU 中的译码器主要用于（ D ） 。A. 地址译码；B. 选择多路数据至 ALU；C. 数据译码。D. 指令译码；9在以下描述的流水 CPU 基本

14、概念中，正确的表述是（ C ） 。A流水 CPU 是以空间并行性为原理构造的处理器B. 流水 CPU 一定是多媒体 CPUC. 流水 CPU 是以时间并行性为原理构造的处理器D. 流水 CPU 一定是 RISC 机器10串行 I/O 标准接口 IEEE1394 的高速特性适合于新型高速硬盘和多媒体数据传送，的数据传送率不可以是（ C ） 。A100 兆位/秒 B200 兆位/秒 C. 300 兆位/秒 D. 400 兆位/秒二、改错题（针对各小题的题意，改正其结论中错误或补充其不足。每小题 2 分，共 10 分）1、加法器是构成运算器的基本部件，为提高运算速度，运算器一般采用串行加法器。考核知

15、识点：数的加减法器件，参见 P241。2、为了保证中断服务程序执行完毕以后，能正确返回到被中断的断点继续执行程序，不用进行现场保护操作。必须进行现场保护操作3、对于浮点数，当字长一定时，分给浮点数的尾数越少，则表示数的范围越大。 4、表示精度越大4、加权 BCD 码没有确定的位权值，因此不以按位权展开求它们所代表的十进制。无权 BCD 码没有确定的位权值，因此不以按位权展开求它们所代表的十进制5、计算机只能处理数字信息。 没错。一切资料包括图形文字等等需要通过数字化处理后，才能够通过计算机运算 三、名词解释（每题 4 分，共 20 分）1、溢出 溢出是黑客利用操作系统的漏洞，专门开发了一种程序

16、，加相应的参数运行后，就可以得到你电脑具有管理员资格的控制权，你在你自己电脑上能够运行的东西他可以全部做到，等于你的电脑就是他的了。 2.溢出是程序设计者设计时的不足所带来的错误2、相联存储器 关 联 存 储 器 ， 也 称 为 按 内 容 访 问 存 储 器 ， 它 是 一 种 不 根 据 地 址 而 是 根 据 存 储 内 容 来 进 行 存 取 的存 储 器 ,可 以 实 现 快 速 地 查 找 快 表3、局部性 C PU 访 问 存 储 器 时 ， 无 论 是 存 取 指 令 还 是 存 取 数 据 ， 所 访 问 的 存 储 单 元 都 趋 于 聚 集 在 一 个 较 小 的 连续

17、区 域 中 。4、存储器 是计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据。5、垂直型微指令 垂 直 型 微 指 令 微 指 令 中 设 置 微 操 作 码 字 段 ， 采 用 微 操 作 码 编 译 法 ， 由 微 操 作 码 规 定 微 指 令 的 功能 ， 称 为 垂 直 型 微 指 令 。四、简答题（每题 5 分，共 30 分）1、举出 CPU 中 6 个主要寄存器的名称及功能。(1)指令寄存器（IR）：用来保存当前正在执行的一条指令。(2)程序计数器（PC ）：用来确定下一条指令的地址。(3)地址寄存器（AR）：用来保存当前 CPU 所访问的内存单元的地址。(4)缓冲寄存器（DR）：作为

18、 CPU 和内存、外部设备之间信息传送的中转站。补偿 CPU 和内存、外围设备之间在操作速度上的差别。在单累加器结构的运算器中，缓冲寄存器还可兼作为操作数寄存器。(5)通用寄存器(AC) ：当运算器的算术逻辑单元（ALU ）执行全部算术和逻辑运算时，为 ALU 提供一个工作区。5(6)状态条件寄存器：保存由算术指令和逻辑指令运行或测试的结果建立的各种条件码内容。除此之外，还保存中断和系统工作状态等信息，以便使 CPU 和系统能及时了解机器运行状态和程序运行状态。2、何谓“总线仲裁”？一般采用何种策略进行仲裁，简要说明它们的应用环境。连接到总线上的功能模块有主动，被动两种形态。主方可以启动一个总

19、线周期，而从方只能响应主方的请求。每次总线操作，只能有一个主方占用总线控制权，但可以同一时间里有一个或多个从方。除 cpu 模块外，I/O 功能模块也可以提出总线请求，为了解决多个设备同时竞争总线控制权，必须具有总线仲裁部件，以某种方式选择其中一个主设备作为总线的下一次主方。一般说，采用优先级或公平策略进行仲裁。在多处理器系统中，对 cpu 模块的总线请求采用公平原则处理，对 I/O 模块的总线请求采用优先级策略。3、何谓 CRT 的显示分辨率、灰度级？分辨率是指显示器所能表示的像素个数。像素越密，分辨率越高，图像越清晰。分辨率取决于显像管荧光粉的粒度、荧光屏的尺寸和 CRT 电子束的聚焦能力

20、。同时刷新存储器要有与显示像素数相对应的存储空间，用来存储每个像素的信息。灰度级是指黑白显示器中所显示的像素点的亮暗差别，在彩色显示器中则表现为颜色的不同。灰度级越多，图像层次越清楚逼真。4、CPU 响应中断应具备哪些条件？(1)在 CPU 内部设置的中断允许触发器必须是开放的。(2)外设有中断请求时，中断请求触发器必须处于“1”状态，保持中断请求信号。(3)外设（接口）中断允许触发器必须为“1”，这样才能把外设中断请求送至 CPU。(4)当上述三个条件具备时，CPU 在现行指令结束的最后一个状态周期响应中断。5、说明总线结构对计算机系统性能的影响。1）最大存储容量单总线系统中，最大内存容量必

21、须小于由计算机字长所决定的可能的地址总线。双总线系统中，存储容量不会受到外围设备数量的影响（2）指令系统双总线系统，必须有专门的 I/O 指令系统单总线系统，访问内存和 I/O 使用相同指令（3）吞吐量总线数量越多，吞吐能力越大6、计算机要完成的基本功能有哪些？数据处理和数据共享五、计算题（10 分）1、已知 x = - 0.01111 ，y = +0.11001，求 x 补， -x 补， y 补， -y 补，x + y =？，x y =？x补=10+x=1.10000-x补 =0.01111y补=0.1101-y=1.00110x+y=1.01111+0.11001=0.01000x-y=1

22、.01111+1.11001=1.01000六、设计题（10 分）用 16K*8 位的 DRAM 芯片构成 64K*32 位存储器，要求：6（1） 画出该存储器的组成逻辑框图。（2） 设存储器读/写周期为 0.5s,CPU 在 1s 内至少要访问一次。试问采用哪种刷新方式比较合理？两次刷新的最大时间间隔是多少？对全部存储单元刷新一遍所需的实际刷新时间是多少？考核知识点：存储器的构成、刷新及其与 CPU 的连接，参见 P91。福师 1203 考试批次计算机组成原理复习题及参考答案三一、单项选择题（每小题 2 分，共 20 分）1、在主存和 CPU 之间增加 cache 存储器的目的是（ A ）

23、。A. 解决 CPU 和主存之间的速度匹配问题 B. 增加内存容量，同时加快存取速度C. 提高内存可靠性D. 增加内存容量 2、微型计算机的分类通常以微处理器的（ C ）来划分。A芯片名 B寄存器数目 C字长 D规格 3、 下列数中最大的是（ B ） 。A （10010101）2 B （227）8 C （96）16 D （143）104、 设寄存器位数为 8 位，机器数采用补码形式（一位符号位） ，对应于十进制数-27，寄存器内为（ C ） 。A （27）16 B （9B）16 C （E5）16 D （5A）165、 计算机的存储器系统是指（ D ） 。ARAM 存储器 BROM 存储器 C主

24、存储器 D主存储器和外存储器6、 算术/逻辑运算单元 74181ALU 可完成（ C ） 。A16 种算术运算功能 B16 种逻辑运算功能 C16 种算术运算功能和 16 种逻辑运算功能 D4 位乘法运算功能和除法运算功能7、 某机字长 32 位，存储容量 1MB，若按字编址，它的寻址范围是（ C ） 。A1MB B512KB C256K D256KB8、 常用的虚拟存储系统由（ A ）两级存储器组成。A主存辅存 B快存主存 C快存辅存 7D通用寄存器主存9、 变址寻址方式中，操作数的有效地址等于（ C ） 。A基值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

25、址 D程序计数器内容加上形式地址10、在虚拟存储器中，当程序正在执行时，由（ D ）完成地址映射。A程序员 B编译器 C装入程序 D操作系统二、改错题（针对各小题的题意，改正其结论中错误或补充其不足。每小题 2 分，共 10 分）1、程序计数器 PC 用来指示从外存中取指令。因为程序计算器 PC 是用来从内存中取读指令的2、一个指令周期中包含若干个机器周期，一个机器周期中包含若干个时钟周期。指令周期通常用若干个机器周期表示3、时钟周期是处理器中处理动作的最小时间单位，通常称为一个 T 状态。这是微处理器完成一步完整操作的最小时间单位。 正确4、在指令流水线技术中，译码操作可以分为 D 和 D

26、两个阶段，因此又叫做二级译码。D1 和 D2 两个阶段5、时钟周期是基本定时脉冲的两个沿之间的时间间隔，而基本定时脉冲是由外部振荡器产生的，通过 CPU 的 CLK 输入端输入。 考核知识点：时钟周期的概念，参见 P375。三、名词解释（每题 4 分，共 20 分）1、溢出。2、多体交叉存储器 在存储系统中采用多个 DRAM，并利用它们潜在的并行性，可以把存储芯片组织为多个体，并让他们并行工作。从而能一次读或写多个字，存储器内的各个体是按字交叉的3、虚拟存储器 在具有层次结构存储器的计算机系统中，自动实现部分装入和部分替换功能，能从逻辑上为用户提供一个比物理贮存容量大得多，可寻址的“主存储器”

27、。虚拟存储区的容量与物理主存大小无关，而受限于计算机的地址结构和可用磁盘容量。4、写回法 当 CPU 写 cache 命 中 时 ， 只 修 改 cache 的 内 容 ， 而 不 立 即 写 入 主 存 ； 只 有 当 此 行 被 换 出 时 才 写 回 主存 。5、微程序 微程序是英国剑桥大学教授 M.V.Wilkes 在 1951 年首先提出的，它是实现程序的一种手段,具体就是将一条机器指令编写成一段微程序。每一个微程序包含若干条微指令，每一条微指令对应一条或多条微操作。在有微程序的系统中,CPU 内部有一个控制存储器,用于存放各种机器指令对应的微程序段.当 CPU 执行机器指令时,会在

28、控制存储器里寻找与该机器指令对应的微程序，取出相应的微指令来控制执行各个微操作，从而完成该程序语句的功能。微程序设计技术，指的是利用软件技术来实现硬件设计的一门技术。四、简答题（每题 5 分，共 30 分）1、试比较基址寻址和变址寻址。基址寻址：其中的形式地址是可变的，基址寄存器的内容是一定的8变址寻址：形式地址不变，变址寄存器的内容可变 因此它可用于处理数组问题2、请说明程序查询方式与中断方式各自的特点。程序查询方式，数据在 CPU 和外围设备之间的传送完全靠计算机程序控制，优点是硬件结构比较简单，缺点是 CPU效率低，中断方式是外围设备用来“主动” 通知 CPU，准备输入输出的一种方法，它

29、节省了 CPU 时间，但硬件结构相对复杂一些3、提高存储器速度可采用哪些措施，请说出至少五种措施。1、提高储存密度；2、提升寻址效率；3、增大接口带宽；4、增加缓存容量；5、改变读写机制，尽量采用直接存取。4、简述主存和辅存的区别。主存也是内存，内存可以被 CPU 直接访问，由 RAM 和 ROM 组成，能快速进行读写操作。用于存放正在运行的程序和数据，它速度快但成本高。辅存不能被 CPU 直接访问，用于存放那些暂时不用的程序和数据，辅存一般是由容量大、速度较慢、价格低的磁表面存储器和光存储器等充当5、简述中断的响应过程。中断请求，中断响应，中断处理，中断返回6、说明计算机有哪些基本组成部分和

30、各部分的基本功能。考核知识点：计算机的组成，参见 P9。五、计算题（10 分）设机器字长为 8 位（含 1 位符号位） ，用补码运算规则计算：A=11/64，B=-15/32，求 A+BA 补码:00001011/01000000=0.0010110B 补码:11110001/00100000=1.1000100A+B = 11101101/01000000=1.1011010六、设计题（10 分）要求用 256K*16 位 SRAM 芯片设计 1024K*32 位的存储器。SRAM 芯片有两个控制器端：当 有效时，该片选中。当CS/R=1 时执行读操作，当 /R=0 时执行写操作。W考核知识点：存储器的构成、刷新及其与 CPU 的连接，参见 P91。