第一课时
1、指令分为操作码和地址码,操作码指明了操作类型,地址码指明了对哪两个数进行操作。
2、CPU的时钟频率也即是CPU的主频。
3计算机系统结构:概念性结构和功能特性。是指硬件子系统的概念性结构和功能特性。由指令系统所规定的所有属性,所以也称指令集体系结构。
主要研究计算机系统软件和硬件的功能分配,以及如何最佳地实现分配给硬件的功能。
例如:指令系统中是否包括乘法指令?
4、计算机组织:
也称计算机组成:计算机主要部件的类型、数量、组成方式、控制方式和信息流动方式以及相互连接而构成的而系统。
主要研究数据和指令的组织,数据的存取、传送和加工处理。数据流和指令流的控制方式基本运算的算法例如:如何实现乘法指令?
5计算机实现:
计算机功能的物理实现。
6、加法指令执行速度
因为加法指令能反映乘除等运算,而其他指令的执行时间也大体与加法指令相当。
7、CP I,
执行一条指令所需时钟周期数,是主频的倒数。
8、等效指令速度法
9存储器不仅能存放数据,而且也能存放指令,两者在形式上没有区别,但计算机应能区分数据还是指令。
10 有时我们说某个特定的功能是由硬件实现的,但并不是说不要编写程序,如乘法功能可由乘法器这个硬件实现,但要启动这个硬件(乘法器工作,必须先执行程序中的乘法指令。
11 指令译码器是译指令的操作码。
而是在读出之前就知道将要读的信息是数据还是指令了
12 在计算机领域中,站在某一类用户的角度,如果感觉不到某个事物或属性的存在,即“看”不到某个事物或属性,则称为“对xxxx用户而言,某个事物或属性是透明的”。
13程序控制器:(PC是执行指令的机器。
14 机器字长
定义为CPU中在同一时间内一次能够处理的二进制数的位数,实际上就是CPU 中数据通路的位数
15 浮点运算器的数据通路要宽得多。
16所以一般把定点运算器的数据通路宽度定为机器字长。因为机器字长与内存单元的地址位数有关,而地址计算是在定点运算器中进行的。
17、一个字的宽度并不等于机器字长。在80x86系列中,一个字的宽度为16位。
18、“存储单元”
指存储器中具有相同地址的若干个存储元件(或称存储元、存储基元、记忆单元构成的一个存储单元中的二进制代码,其宽度等于一个编址单位的长度,可以是8位、16位、32位等。现在,大多数计算机是按字节编址的,即:每一个字节(8位有一个地址,编址单位就是一个字节,所以一个存储单元的宽度(位数是8位。由此可见,一个数据(如:32位整数、32位浮点数或64位浮点数等可能占多个存储单元。一次从存储器读出或写入的信息也可能有多个存储单元。
19 “指令字长”:
指指令的位数。有定长指令字机器和不定长指令字机器。定长指令字机器中所有指令的位数是相同的,目前定长指令字大多是32位指令字。不定长指令字机器的指令有长有短,但每条指令的长度一般都是8的倍数。所以,一个指令字在存储器中存放时,可能占用多个存储单元;从存储器读出并通过总线传输时,可能分多次进行,也可能一次读多条指令。 20 MAR 为存储器地址寄存器:是主存和CPU 之间的接口
21 按字节编址的,也即:每一个字节(8位有一个地址。编址单位就是一个字节
所以一个存储单元的宽度(位数是8位
22 存储元件
又叫存储元,或存储基元,记忆单元。
23二进制并不符合人们的习惯,但是计算机内部仍采用二进制来表示信息的原因:是因为二进制有如下的优点:0/1两个状态易物理实现,运算规则简单。工作可靠
也即:1+1=0,0+0=0;1+0=1,0+1=1 非常像C 语言中的异或运算符!!!
计算机由逻辑电路组成的,逻辑电路通常只有两个状态,例如开关的接通与断开,晶体管的饱和与截止。电压电平的高与低。
简化运算:二进制运算法则简单:求积运算法则只有三个。
也即1*1=1 1*0=0 0*0=0
二进制数的运算:
0-0=0;1-1=0 0-1=1 1-0=1
逻辑运算
0|0=0 0|1=1 1|0=1 1|1=1 算术运算会发生进位和借位,而逻辑运算则按位独立进行! 除2取余,直到商为0,然后倒排!!! 十进制小数化为二进制小数。
规则:乘2取整,直到小数部分为0,然后顺排!
为什么需要八进制?因为使用2进制太长了,而使用八进制保持了二进制数的表达特点。
原码、反码和补码:
矢量图只记录线段的两端,所用的字节就少多了,但是格式不同,需要转换!位图。
声音是一种连续变化的模拟量。对声音信号按固定的时间进行采样。从而把它变成数字量。
第三章:系统总线
CPU能像访问主存一样访问输入输出模块!给出输入输出模块地址和控制信息。
在某些情况下
DMA
给出所访问的
I/O模块(如:DMA控制器要能对主存给出读/写控制信息
DMA控制器:直接存储器访问。
输入输出模块:有两种数据,一种是内部数据(CPU送来的,另一种是外部数据。(键盘、鼠标送来的
CPU只能取指令,而不能送出指令!
I/O模块将中断请求信号送CPU
部件与部件之间的信息交换。
我们把连接各部件的通路的集合称为互连结构,互连结构有分散结构和总线结构
地址总线
地址线给出源数据或目的数据所在的主存单元或I/O端口的地址。地址线的宽度反映最大的寻址空间。但是也有些总线没有单独的地址线,地址信息通过数据线来传送,这种情况称为数据/地址复用一条总线。
时钟:用于总线同步。
复位:初始化所有设备。
总线请求:表明发出该请求信号的设备要使用总线。
总线允许:表明接收到该允许信号的设备可以使用总线。
中断回答:表明某个中断请求已被接受。
存储器读:从指定的主存单元中读数据到数据总线上。
存储器写:将数据总线上的数据写到指定的主存单元中。
I/O读:从指定的I/O端口中读数据到数据总线上。
I/O写:将数据总线上的数据写到指定的I/O端口中。
传输确认:表示数据已被接收或已被送到总线上。
串行总线:
1 定义:在数据线上按位串行进行传输,因此只需一根数据线,
2 优点:线路成本低,适合于远距离数据传输。
3 用途:主要用于连接慢速设备,但近年也出现了中高速串行总线。如:P1394,可传输多媒体信息
波特率:每秒钟通过信道传输的码元数.也称码元传输速率,单位为位/秒(b/s。
衡量并行总线速度的指标是最大数据传输率或称带宽(MB/s。
突发式数据传送模式:
字和字之间是串行的,但是每个字的各个位之间又是并行的。
总线的特性:
一、物理机械特性1连线类型:电缆式、主板式、底板式
2 连线数量:串行和并行。
二、电气特性:总线的每一条信号线的信号传递方向、信号的有效电平范围。
信号方向:数据为双向、地址为单(同向、控制为单(异向
三、功能特性:总线中每根传输线的功能。
四、时间特性:总线中任一根传输线在什么时间内有效,以及每根线产生的信号之间的时序关系。
1 总线宽度:数据线的宽度(8位/16位/32位…
2 信号线类型:专用信号线/复用信号线
3 仲裁方法:集中式裁决/分布式裁决
4 定时方式:同步通信/异步通信(一个设备在使用总线同另一个设备通信的过程中,是采用同步传输的方式,还是异步传输的方式。
5事务类型:总线所支持的各种数据传输类型和其他总线操作类型。
6总线带宽(总线宽度/最大数据传输率:每秒钟在总线上能传输的最大字节数。
例:总线工作频率为33MHz,总线宽度为32位,则总线带宽为132MB/s.
一、ISA总线,又叫AT总线(工业标准结构
(1支持64KI/O地址空间、16M主存地址空间的寻址,支持15级硬中断、7级DMA通道。
(3支持8种总线事务类型:存储器读、存储器写、I/O读、I/O写、中断响应、DMA响应、存储器刷新、总线仲裁。
(3是一种简单的多主控总线
(4数据线与地址线是分离的
(5时钟频率为8MHz,数据线宽度为16位。最大数据传输率为16MB/s
1、地址线的宽度为32位,所以寻址能力达2。即:CPU或DMA控制器等这些主存控制设备(简称主控设备能够对4G范围的主存地址空间进行访问。数据线与地址线也是分离的。2
1、总线频率33MHz,数据线宽度也为32位,但是可以扩充到64位。
2、支持并发工作(PCI桥提供数据缓冲,并使总线独立于CPU系统中的高速设备挂接在PCI 总线上,而低速设备仍然通过ISA、EISA等这些低速I/O总线支持
分为两种:1 PCI配置的单处理器系统
总线结构
1单总线结构:
早期计算机采用的。CPU、主存与I/O模块之间的传送都通过一组总线进行。PDP-11和国产DJS183机采用该结构。
所有传送都共享一组总线,总线成为整个系统的瓶颈
性能下降的原因： 1 总线上连接的设备越多，传输延迟就会越大。 2 总线上挂接大量高速设备后，单一总线无法满足系统要求。 2 双总线结构 (a 不分层次，多加一条 CPU 与主存之间的总线，形成以主存储器为中心的双总线结构也即：系统总线、也即：系统总线、主存总线 (b 将 I/O 从单总线上分离出来，集中由 IOP 管理。将原先的单总线分成主存总线和 I/O 总主存总线和线，形成两级双总线结构。IOP：输入输出处理器也即：主存总线、也即：主存总线、I/O 总线 3 三总线
结构（a）不分层次：在以主存为中心的双总线结构中，将 I/O 和主存从系统总线上分离开来，将原先的系统总线分成主存总线和 I/O 总线。而在主存和高速的磁盘等设备之间引入一个专门的 DMA 总线，形成三总线结构。也即：主存总线、总线。也即：主存总线、I/O 总线和 DMA 总线。（b）分层次：将 I/O 设备-主存间的通信与处理器的活动隔离开来。CPU 和主存之间的通信要通过 cache）也即：局部总线（CPU 和 cache）主存总线（主存和 cache、扩展总线接口）扩展总线（I/O 局部总线（局部总线）主存总线（、扩展总线接口）扩展总线（设备和扩展总线接口）设备和扩展总线接口）来联系的，局部总线和主存总线是通过cache 来联系的，主存总线和扩展总线是通过扩展总线接口来联系的。系的。CPU 和主存要交换信息：则和主存要交换信息： 4、四总线结构：包括 cache 桥。它连接了三个总线。（包括局部总线，主存总线和高速总线）而高速总线和扩展总线是通过扩展总线接口来连接的。也即：局部总线、主存总线高速总线和扩展总线扩展总线。也即：局部总线、主存总线高速总线和扩展总线。
总线判优控制和总线通信控制总线裁决：一、总线判优控制(总线裁决：当多个设备需要使用总线进行通信时，采用某种策略选择一总线判优控制总线裁决当多个设备需要使用总线进行通信时，个设备使用总线。个设备使用总线。总线通信控制(总线定时取得了总线控制权的设备如何控制总线进行总线操作？总线定时：二、总线通信控制总线定时：取得了总线控制权的设备如何控制总线进行总线操作？也即如何定义总线事务中的每一步何时开始、何时结束？这就是总线通信的定时问题。如何定义总线事务中的每一步何时开始、何时结束？这就是总线通信的定时问题。如何进行总线判优控制？三、如何进行总线判优控制？在总线中引入一个或多个总线主控设备。在总线中引入一个或多个总线主控设备。 1、主控设备：能发起总线请求并控制总线。如：处理器，有些输入输出模块：如DMA）（如处理器，有些输入输出模块：、主控设备：能发起总线请求并控制总线。（） 2、从设备：只能响应从主控设备发来的总线命令。如：主存、有些输入输出模块）（如主存、有些输入输出模块）、从设备：只能响应从主控设备发来的总线命令。（利用总线裁决决定哪个总线主控设备将在下次得到总线使用权。利用总线裁决决定哪个总线主控设备将在下次得到总线使用权。只有具有总
线使用权的主控设备才能控制总线。只有具有总线使用权的主控设备才能控制总线。如何进行总线裁决？四?如何进行总线裁决？线裁决有两种方式：①总线裁决有两种方式：集中式和分布式集中式：将控制逻辑做在一个专门的总线控制器或总线裁决器总线控制器或总线裁决器中集中式：将控制逻辑做在一个专门的总线控制器或总线裁决器中，通过将所有的总线请求集中起来利用一个特定的裁决算法进行裁决。集中起来利用一个特定的裁决算法进行裁决。分布式：没有专门的总线控制器，其控制逻辑分散在各个部件或设备中。分布式：没有专门的总线控制器，其控制逻辑分散在各个部件或设备中。线请求信号：总线请求线和总线许可线。②总线请求信号：总线请求线和总线许可线。总线请求信号线专用信号线复用（信号线专用/信号线复用用数据线进行总线请求，这种情况下，总线请求信号线专用信号线复用（如：用数据线进行总线请求，这种情况下，总线裁决和数据传输不能重叠进行。数据传输不能重叠进行。）③裁决方案应在以下两个因素间进行平衡等级性………………………………..具有高优先级的设备应该先被服务。具有高优先级的设备应该先被服务。等级性具有高优先级的设备应该先被服务公平性……………………………………即使是具有最低优先权的设备也不能永远得不到总线使用权。即使是具有最低优先权的设备也不能永远得不到总线使用权。公平性即使是具有最低优先权的设备也不能永远得不到总线使用权集中式总线判优控制有以下三种：菊花链查询、计数器定时查询、有以下三种：菊花链查询、计数器定时查询、独立请求 (1菊花链查询方式菊花链查询方式基本思想：总线上有三根线用于总线控制（总线忙总线忙、总线请求总线请求、总线允许。总线允许）。BG 基本思想：总线上有三根线用于总线控制（BS-总线忙、BR-总线请求、BG-总线允许）从最高优先权的设备依次向最低优先权的设备串行相连。到达的设备有总线请求，从最高优先权的设备依次向最低优先权的设备串行相连。如果 BG 到达的设备有总线请求，信号就不再往下传，信号，表示它已获得了总线使用权。则 BG 信号就不再往下传，该设备建立总线忙 BS 信号，表示它已获得了总线使用权。（2）计数器定时查询方式）基本思想：比菊花链查询多一组设备地址地址线部件接收到基本思想：比菊花链查询多一组设备地址线，少一根总线允许线 BG。总线控制部件接收到。总线控制部件 BR 送来的总线请求
信号后，在总线未被使用（BS=0）的情况下，由计数器开始计数，并将送来的总线请求信号后，在总线未被使用（）的情况下，由计数器开始计数，通过设备地址线向各设备发出。当某个有总线请求的设备号与计数值一致时，地址线向各设备发出计数值通过设备地址线向各设备发出。当某个有总线请求的设备号与计数值一致时，该设备便获得总线使用权，此时终止计数查询，信号。备便获得总线使用权，此时终止计数查询，同时该设备建立总线忙 BS 信号。注意：计数器的初始值不一定为 0！这是它能保证公平的前提！这是它能保证公平的前提！注意：菊花链查询和计数器定时查询的比较菊花链查询方式：优点：简单，只需几根线就能按一定优先次序实现总线裁决。菊花链查询方式：优点：①简单，只需几根线就能按一定优先次序实现总线裁决。易扩充设备。②易扩充设备。缺点：不能保证公正性，即低优先级请求可能永远得不到允许。缺点：①不能保证公正性，即低优先级请求可能永远得不到允许。对电路故障敏感，即设备故障会影响到后面设备的操作。②对电路故障敏感，即设备故障会影响到后面设备的操作。花链的使用限制了总线速度。④花链的使用限制了总线速度。
计数器定时查询方式：计数器定时查询方式：优点：灵活，设备优先级通过设置不同的计数初始值来改变。（若每次初值皆为，优点：①灵活，设备优先级通过设置不同的计数初始值来改变。若每次初值皆为 0，则固（若每次初值总是刚获得总线使用权的设备，则是平等的循环优先级方式。定；若每次初值总是刚获得总线使用权的设备，则是平等的循环优先级方式。）对电路故障不如菊花链查询那样敏感。②对电路故障不如菊花链查询那样敏感。缺点：增加一组设备线。缺点：①增加一组设备线。总线设备控制逻辑变复杂(需对设备号进行译码比较等需对设备号进行译码比较等。②总线设备控制逻辑变复杂需对设备号进行译码比较等。独立请求方式基本思想：基本思想：每个设备都有一对总线请求线BRi 和总线允许线 BGi。各个设备独立请求总线，。各个设备独立请求总线，当某个设备要求使用总线时，就通过对应的总线请求线将请求信号送到总线控制器。当某个设备要求使用总线时，就通过对应的总线请求线将请求信号送到总线控制器。总线控制器中有一个判优电路可根据各个设备的优先级确定选择哪个设备使用总线。判优电路，控制器中有一个判优电路，可根据各个设备的优先级确定选
择哪个设备使用总线。控制器可以给各个请求线以固定的优先级，也可以设置可编程的优先级。可以给各个请求线以固定的优先级，也可以设置可编程的优先级。优点：响应速度快。优点：①响应速度快。如果是可编程的总线控制器，则优先级可灵活设置。②如果是可编程的总线控制器，则优先级可灵活设置。缺点：控制逻辑复杂，控制线数量多。缺点：控制逻辑复杂，控制线数量多。表示允许挂接的最大设备数，则菊花链方式只需两根裁决线，（若 n 表示允许挂接的最大设备数，则菊花链方式只需两根裁决线，计数查询方式大致需根裁决线，根裁决线。用 log2n 根裁决线，而独立请求方式则需用 2n 根裁决线。）裁决算法：由总线控制器中的硬件实现，可采用固定的并行判优算法、裁决算法：由总线控制器中的硬件实现，可采用固定的并行判优算法、平等的循环菊花链最近最少用算法、先来先服务算法）算法、动态优先级算法（算法、动态优先级算法（如：最近最少用算法、先来先服务算法）等。控制总线的作用：提供定时信号、操作命令和请求回答信号等控制总线的作用：提供定时信号、操作命令和请求/回答信号等总线完成一次传输，分四个阶段：总线完成一次传输，分四个阶段： 1 总线裁决：决定哪个主控设备使用总线总线裁决： 2 寻址阶段：主控设备送出要访问的主存或设备的地址，同时送出有关命令读或写等，启寻址阶段：主控设备送出要访问的主存或设备的地址，同时送出有关命令(读或写等读或写等，动从设备 3 数据传输阶段：主、从设备间进行数据交换数据传输阶段： 4 结束阶段：有关信息在总线上撤销，让出总线使用权结束阶段：有关信息在总线上撤销，总线通信控制的目的：总线通信控制的目的：解决主、从设备如何获知传输开始和传输结束，以及通信双方如何协调进行数据通信。解决主、从设备如何获知传输开始和传输结束，以及通信双方如何协调进行数据通信。有四种通信方式：分别是同步异步、半同步、同步、有四种通信方式：分别是同步、异步、半同步、分离式通信一同步通信控制控制线中有一个时钟信号线，控制线中有一个时钟信号线，挂接在总线上的所有设备都从这个公共的时钟线上获得定时信号，一定频率的时钟信号定义了等间隔的时间段，这个固定的时间段为一个时钟周期，信号，一定频率的时钟信号定义了等间隔的时间段，这个固定的时间段为一个时钟周期，也称总线周期。也称总线周期。每种总线操作都有一个确定的通信协议
（规定在每个时钟周期内交换哪些信息）每种总线操作都有一个确定的通信协议（规定在每个时钟周期内交换哪些信息）。例如，在处理器-主存总线上执行存储器读操作其协议为：主存总线上执行存储器读操作，例如，在处理器主存总线上执行存储器读操作，其协议为：在第 1 个时钟周期发送地址和存储器读命令，个时钟将数据放到总线上。存储器读命令，然后存储器被要求在第 5 个时钟将数据放到总线上。优点：速度快，并且接口逻辑很少（因为协议简单）?优点：速度快，并且接口逻辑很少（因为协议简单）。缺点:①总线上的每个设备必须以同样的时钟速率进行工作。缺点①总线上的每个设备必须以同样的时钟速率进行工作。由于时钟偏移问题，同步总线不能很长. ②由于时钟偏移问题，同步总线不能很长
二异步通信控制二异步通信控制只有当双方都同意时，发送者或接收者才会进入到下一步，协议通过一对附加的握手” “握手” 只有当双方都同意时，发送者或接收者才会进入到下一步，信号线（信号线（Ready、Ack）来实现。、）来实现。非互锁：只管发短信，也不管对方是否收到。非互锁：只管发短信，也不管对方是否收到。半互锁全互锁三半同步通信控制四分离式通信控制存取时间（存取时间（存储器数据寄存器 MDA））存取周期：连读两次访问存储器所需的最小时间间隔，存取周期：TMC，连读两次访问存储器所需的最小时间间隔，它应等于存取时间加上下一存取开始前所要求的附加时间 R=W/TMC
计算机原理考试题库 一、选择题 1、电子计算机的算术/逻辑单元、控制单元及主存储器合称为C。 A、CPU B、ALU C、主机 D、UP 2、用以指定待执行指令所在地址的是C。 A、指令寄存器 B、数据计数器 C、程序计数器 D、累加器 3、完整的计算机系统应包括D。 A、运算器、存储器、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 4、计算机存储数据的基本单位为A。 A、比特Bit B、字节Byte C、字组Word D、以上都不对 5、计算机中有关ALU的描述，D是正确的。 A、只做算术运算，不做逻辑运算 B、只做加法 C、能存放运算结果 D、以上答案都不对 6、计算机系统中的存储系统是指D。 A、RAM存储器 B、ROM存储器 C、主存 D、主存和辅存 7、下列语句中是C正确的。 A、1KB＝1024 1024B B、1KB＝1024MB C、1MB＝1024 1024B D、1MB＝1024B 8、用以指定待执行指令所在地址的是C。 A、指令寄存器 B、数据计数器 C、程序计数器 D、累加器 9、计算机系统中的存储系统是指D。 A、RAM存储器 B、ROM存储器 C、主存 D、主存和辅存 10、电子计算机的算术/逻辑单元、控制单元及主存储器合称为C。 A、CPU B、ALU C、主机 D、UP 11、计算机中有关ALU的描述，D是正确的。 A、只做算术运算，不做逻辑运算 B、只做加法 C、能存放运算结果 D、以上答案都不对 12、下列D属于应用软件。 A、操作系统 B、编译程序 C、连接程序 D、文本处理 13、下列语句中是C正确的。 A、1KB＝1024 1024B B、1KB＝1024MB C、1MB＝1024 1024B D、1MB＝1024B 14、计算机系统中的存储系统是指D。 A、RAM存储器 B、ROM存储器 C、主存 D、主存和辅存 15、下列D属于应用软件。 A、操作系统 B、编译程序 C、连接程序 D、文本处理 16、存放欲执行指令的寄存器是D。 A、MAE B、PC C、MDR D、IR 17、用以指定待执行指令所在地址的是C。
计算机组成原理补充题 判断题 1．磁盘存储中如果文件长度超过磁道容量，会将其放在同一个记录面上。 2．随机存储存储器的访问时间与存储位置有关。 3．微程序控制器中，一条机器指令对应于一个微程序。 4．任何指令的执行可以由硬件来实现，也可以由软件来完成。 5．通常多级中断系统可实现中断嵌套。 6. RR、RS及SS型指令中，RR型指令的执行速度最慢。 补：7. 通常单级中断系统可实现中断嵌套。 8. RR、RS及SS型指令中，SS型指令的执行速度最慢 9.单管DRAM必须不断刷新是因为其为破坏性读出。 10.磁盘的读出过程是一个磁——电变换。 11.寄存器的间接寻址中，操作数存放在内存的相应单元中。 12.并行技术之所以能提升效率是因期许自身的物理性能得到了改善。 13.流水CPU一定是RISC机器。 14.半导体存储器均为易失性存储器。 15.寄存器间接寻址中，操作数存放在内存的相应单元中。 1.× 2.× 3. √ 4.√ 5.√ 6.× 7.× 8.√ 9.× 10.√ 11.× 12.× 13.×14.×15.× 填空题 1.流水CPU中可能造成“断流”的主要原因是存在数据相关、资源相关和控制相关。 2．双端口存储器和多模块交叉存储器均为并行存储器结构，前者采用空间并行技术，后者采用时间并行技术。 3.集中式仲裁通常可采用优先（级）策略或公平策略选择下一个总线主设备。 4.CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫指令周期，它通常包含若干个机器周期。而后者又包含又若干个时钟周期（节拍脉冲）。 5．冯.诺依曼型计算机的工作原理为：存储程序并按地址顺序执行。 6．指令的寻址方式包括顺序寻址和跳跃寻址两种方式。 7．计算机通常使用程序计数器来指定指令的地址。 8．建立Cache的理论依据是程序访问的局部性。 9．磁盘上访问信息的最小物理单位是扇区。 10.计算机系统是由硬件、软件组成的多级层次结构，它通常由微程序级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级、高级语言级组成。 补：11.RSIC的三个基本要素：一个有限的简单的指令集、CPU配备大量的通用寄存器、强调对指令流水线的优化。 12.在定点二进制运算器中，减法运算一般用补码运算的二进制加法器。 13.-1的补码用8位二进制表示为1111111。 14.DMA的传送方式停止CPU访问、周期挪用、DMA与CPU交替访问。 15.保存当前正在执行的指令的寄存器IR（指令寄存器）； 指示下一条指令地址的寄存器PC（程序计数器）； 保存当前正在执行的指令地址AR（地址寄存器）； 算术逻辑运算结果通常放在DR（数据寄存器）和通用寄存器。 16.某机字长32位，存储容量1MB，按字节编址，它的寻址范围是0-256K。 单选题 1．中断处理过程中，由硬件完成的操作是。
2. （2000）10化成十六进制数是______。 A．（7CD）16 B.（7D0）16 C.（7E0）16 D.（7F0）16 3. 下列数中最大的数是______。 A．（10011001）2 B.（227）8 C.（98）16 D.（152）10 4. ______表示法主要用于表示浮点数中的阶码。 A. 原码 B. 补码 C. 反码 D. 移码 5. 在小型或微型计算机里，普遍采用的字符编码是______。 A. BCD码 B. 16进制 C. 格雷码 D. ASCⅡ码 6. 下列有关运算器的描述中，______是正确的。 A.只做算术运算，不做逻辑运算 B. 只做加法 C.能暂时存放运算结果 D. 既做算术运算，又做逻辑运算 7. EPROM是指______。 A. 读写存储器 B. 只读存储器 C. 可编程的只读存储器 D. 光擦除可编程的只读存储器 8. Intel80486是32位微处理器，Pentium是______位微处理器。 Ａ．１６Ｂ．３２Ｃ．４８Ｄ．６４ ９. 设［X］补=1.x1x2x3x4,当满足______时，X > -1/2成立。 Ａ．x1必须为1，x2x3x4至少有一个为1 Ｂ．x1必须为1，x2x3x4任意 Ｃ．x1必须为0，x2x3x4至少有一个为1 Ｄ．x1必须为0，x2x3x4任意 10. CPU主要包括______。 A.控制器 B.控制器、运算器、cache C.运算器和主存 D.控制器、ALU和主存 11. 信息只用一条传输线，且采用脉冲传输的方式称为______。 A.串行传输 B.并行传输 C.并串行传输 D.分时传输 12. 以下四种类型指令中，执行时间最长的是______。 A. RR型 B. RS型 C. SS型 D.程序控制指令 13. 下列______属于应用软件。 A. 操作系统 B. 编译系统 C. 连接程序 D.文本处理 14. 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 15. 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______作为存储芯片。 A. SRAM B. 闪速存储器 C. cache D.辅助存储器 16. 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______。 A. EA=(X)+D B. EA=(X)+(D) C.EA=((X)+D) D. EA=((X)+(D)) 17. 在指令的地址字段中，直接指出操作数本身的寻址方式，称为______。 1
计算机组成原理 1．(45.75)10=(___________)16 2．若[X]补=1.0110，则[1/2X]补=___________。 3．若X补=1.1001，按舍入恒置1法舍去末位得__________。 4．运算器的核心部件是__________。 5．动态MOS存储器的刷新周期安排方式有____________、 _____________、_____________。 6．若地址码8位，按字节编址则访存空间可达___________，若地址码10位，则访存空间可达_____________，若地址码20位，则访存空间可达_____________。 7．CPU中用于控制的寄存器有_______________________、 __________________ 和_____________________三种；8．控制器的组成方式可分为______________________和微程序控制器两类。 9．按数据传送方式，外围接口可分为_________________和 __________________。 10．指令中的操作数一般可分为_______操作数和_______操作数。11．申请掌握使用总线的设备，被称为__________。 12．某CRT显示器，分辨率800列╳600行，如果工作在256色模式下，则至少需要_________字节的显示存储器。 选择题: 1、浮点加减中的对阶是（） A.将较小的一个阶码调整到与较大的一个阶码相同 B.将较大的一个阶码调整到与较小的一个阶码相同 C.将被加数的阶码调整到与加数的阶码相同 D.将加数的阶码调整到与被加数的阶码相同 2、下列哪一个属于检错纠码（） A. BCD码 B. ASCII码 C. 奇偶校验码 D. 8421码 3、指令格式可表示为（）和地址码的形态 A.指令码 B. 操作码 C.微指令 D. 寄存器码 4、在不同速度的设备之间传送数据( )
计算机组成原理题解指南 第一部分：简答题 第一章计算机系统概论 1．说明计算机系统的层次结构。 计算机系统可分为：微程序机器级，一般机器级（或称机器语言级），操作系统级，汇编语言级，高级语言级。 第四章主存储器 1．主存储器的性能指标有哪些？含义是什么？ 存储器的性能指标主要是存储容量. 存储时间、存储周期和存储器带宽。 在一个存储器中可以容纳的存储单元总数通常称为该存储器的存储容量。 存取时间又称存储访问时间，是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间。 存储周期是指连续两次独立的存储器操作（如连续两次读操作）所需间隔的最小时间。 存储器带宽是指存储器在单位时间中的数据传输速率。 2．DRAM存储器为什么要刷新？DRAM存储器采用何种方式刷新？有哪几种常用的刷新方式？DRAM存储元是通过栅极电容存储电荷来暂存信息。由于存储的信息电荷终究是有泄漏的，电荷数又不能像SRAM存储元那样由电源经负载管来补充，时间一长，信息就会丢失。为此必须设法由外界按一定规律给栅极充电，按需要补给栅极电容的信息电荷，此过程叫“刷新”。 DRAM采用读出方式进行刷新。因为读出过程中恢复了存储单元的MOS栅极电容电荷，并保持原单元的内容，所以读出过程就是再生过程。 常用的刷新方式由三种：集中式、分散式、异步式。 3．什么是闪速存储器？它有哪些特点？ 闪速存储器是高密度、非易失性的读/写半导体存储器。从原理上看，它属于ROM型存储器，但是它又可随机改写信息；从功能上看，它又相当于RAM，所以传统ROM与RAM的定义和划分已失去意义。因而它是一种全新的存储器技术。 闪速存储器的特点：（1）固有的非易失性，（2）廉价的高密度，（3）可直接执行，（4）固态性能。4．请说明SRAM的组成结构，与SRAM相比，DRAM在电路组成上有什么不同之处？ SRAM存储器由存储体、读写电路、地址译码电路、控制电路组成，DRAM还需要有动态刷新电路。 第五章指令系统 1．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？ 寄存器-寄存器型执行速度最快,存储器-存储器型执行速度最慢。因为前者操作数在寄存器中，后者操作数在存储器中，而访问一次存储器所需的时间一般比访问一次寄存器所需时间长。2．一个较完整的指令系统应包括哪几类指令？ 包括：数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、程序控制指令、输入输出指令、堆栈指令、字符串指令、特权指令等。 3．什么叫指令？什么叫指令系统？ 指令就是要计算机执行某种操作的命令 一台计算机中所有机器指令的集合，称为这台计算机的指令系统。 第六章中央处理部件CPU 1．指令和数据均存放在内存中，计算机如何从时间和空间上区分它们是指令还是数据。 时间上讲，取指令事件发生在“取指周期”，取数据事件发生在“执行周期”。从空间上讲，从内存读出的指令流流向控制器（指令寄存器）。从内存读出的数据流流向运算器（通用寄存器）。
二、填空题 1 字符信息是符号数据，属于处理（非数值）领域的问题，国际上采用的字符系统是七单位的（ASCII）码。P23 2 按IEEE754标准，一个32位浮点数由符号位S（1位）、阶码E（8位）、尾数M（23位）三个域组成。其中阶码E的值等于指数的真值（e）加上一个固定的偏移值（127）。P17 3 双端口存储器和多模块交叉存储器属于并行存储器结构，其中前者采用（空间）并行技术，后者采用（时间）并行技术。P86 4 衡量总线性能的重要指标是（总线带宽），它定义为总线本身所能达到的最高传输速率，单位是（MB/s）。P185 5 在计算机术语中，将ALU控制器和（）存储器合在一起称为（）。 6 数的真值变成机器码可采用原码表示法，反码表示法，（补码）表示法，（移码）表示法。P19-P21 7 广泛使用的（SRAM）和（DRAM）都是半导体随机读写存储器。前者的速度比后者快，但集成度不如后者高。P67 8 反映主存速度指标的三个术语是存取时间、（存储周期）和（存储器带宽）。P67 9 形成指令地址的方法称为指令寻址，通常是（顺序）寻址，遇到转移指令时（跳跃）寻址。P112 10 CPU从（主存中）取出一条指令并执行这条指令的时间和称为（指令周期）。 11 定点32位字长的字，采用2的补码形式表示时，一个字所能表示
的整数范围是（-2的31次方到2的31次方减1 ）。P20 12 IEEE754标准规定的64位浮点数格式中，符号位为1位，阶码为11位，尾数为52位，则它能表示的最大规格化正数为（+［1+（1-2 ）］×2 ）。 13 浮点加、减法运算的步骤是（0操作处理）、（比较阶码大小并完成对阶）、（尾数进行加或减运算）、（结果规格化并进行舍入处理）、（溢出处理）。P54 14 某计算机字长32位，其存储容量为64MB，若按字编址，它的存储系统的地址线至少需要（14）条。64×1024KB=2048KB(寻址范32围)=2048×8(化为字的形式)=214 15一个组相联映射的Cache，有128块，每组4块，主存共有16384块，每块64个字，则主存地址共（20）位，其中主存字块标记应为（9）位，组地址应为（5）位，Cache地址共（13）位。 16 CPU存取出一条指令并执行该指令的时间叫（指令周期），它通常包含若干个（CPU周期），而后者又包含若干个（时钟周期）。P131 17 计算机系统的层次结构从下至上可分为五级，即微程序设计级（或逻辑电路级）、一般机器级、操作系统级、（汇编语言）级、（高级语言）级。P13 18十进制数在计算机内有两种表示形式：（字符串）形式和（压缩的十进制数串）形式。前者主要用在非数值计算的应用领域，后者用于直接完成十进制数的算术运算。P19 19一个定点数由符号位和数值域两部分组成。按小数点位置不同，
A ．(7CD )16 B. ( 7D0)16 C. (7E0)16 D. 3. 下列数中最大的数是 _______ 。 A ．(10011001) 2 B. (227) 8 C. (98)16 4. ____ 表示法主要用于表示浮点数中的阶码。 A. 原码 B. 补码 C. 反码 D. 移码 5. 在小型或微型计算机里，普遍采用的字符编码是 A. BCD 码 B. 16 进制 C. 格雷码 6. 下列有关运算器的描述中， ______ 是正确的 A. 只做算术运算，不做逻辑运算 B. C. 能暂时存放运算结果 D. 7. EPROM 是指 ____ 。 A. 读写存储器 B. C. 可编程的只读存储器 D. 8. Intel80486 是 32位微处理器， Pentium 是A.16 B.32 C.48 D.64 9 .设］X ］补=1.XXX 3X 4,当满足 _________ ■寸，X > -1/2 成立。 A. X 1必须为1，X 2X 3X 4至少有一个为1 B. X 1必须为1 , X 2X 3X 4任意 C. X 1必须为0, X 2X 3X 4至少有一个为1 D. X 1必须为0, X 2X 3X 4任意 10. CPU 主要包括 _____ 。 A.控制器 B. 控制器、运算器、cache C.运算器和主存 D.控制器、ALU 和主存 11. 信息只用一条传输线 ,且采用脉冲传输的方式称为 _________ 。 A. 串行传输 B. 并行传输 C. 并串行传输 D. 分时传输 12. 以下四种类型指令中,执行时间最长的是 _________ 。 A. RR 型 B. RS 型 C. SS 型 D. 程序控制指令 13. 下列 _____ 属于应用软件。 A. 操作系统 B. 编译系统 C. 连接程序 D. 文本处理 14. 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 15. 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 ____________ 作为存储芯 片。 A. SRAM B. 闪速存储器 C. cache D. 辅助存储器 16. 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 ______ 。 A. EA=(X)+D B. EA=(X)+(D) C.EA=((X)+D) D. EA=((X)+(D)) 17. 在指令的地址字段中,直接指出操作数本身的寻址方式,称为 ___________ 。 A. 隐含寻址 B. 立即寻址 C. 寄存器寻址 D. 直接寻址 18. 下述 I/O 控制方式中,主要由程序实现的是 ________ 。 7F0）16 D. （ 152）10 o D. ASC H 码 只做加法 既做算术运算，又做逻辑运算 只读存储器 光擦除可编程的只读存储器 位微处理器。
《计算机组成原理》习题解答 第1章 1. 解释概念或术语：实际机器、虚拟机器，机器指令、机器指令格式，主机、CPU、主存、I/O、PC、IR、ALU、CU、AC、MAR、MDR，机器字长、存储字长、指令字长、CPI、T C、主频、响应时间、吞吐量、MIPS、MFLOPS。 答：略 2. 如何理解计算机系统的层次结构？说明高级语言、汇编语言及机器语言的差别与联系。 答：⑴计算机系统是由软件和硬件结合而成的整体。为了提高计算机系统的好用性，程序设计语言的描述问题能力越来越强，各种程序设计语言大体上是一种层次结构，即高等级编程语言指令包含低等级编程语言指令的全部功能。 对于使用不同层次编程语言的程序员来说，他们所看到的同一计算机系统的属性是不同的，这些属性反映了同一计算机系统的不同层次的特征，即同一计算机系统可划分成多个层次结构，不同层次的结构反映的计算机系统的特征不同而已。 ⑵机器语言是能够被计算机硬件直接识别和执行的程序设计语言，机器语言是一种面向硬件的、数字式程序设计语言；汇编语言和高级语言均用符号表示机器语言指令，指令很容易阅读和编写、但不能被硬件直接识别和执行，它们均是一种面向软件的、符号式程序设计语言；相对于汇编语言而言，高级语言描述问题的能力更强；高级语言和汇编语言程序必须翻译成机器语言程序后，才能在计算机硬件上执行。 3. 计算机系统结构、计算机组成的定义各是什么？两者之间有何关系？ 答：计算机系统结构是指机器语言程序员或编译程序编写者所看到的计算机系统的属性，包括概念性结构和功能特性两个方面。主要研究计算机系统软硬件交界面的定义及其上下的功能分配。 计算机组成是指计算机硬件设计人员所看到的计算机系统的属性。主要研究如何合理地逻辑实现硬件的功能。 计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现。 4. 冯·诺依曼模型的存储程序原理包含哪些内容、对计算机硬件和软件有哪些要求？冯·诺依曼模型计算机的特点有哪些？ 答：存储程序原理是指程序和数据预先存放在存储器中，机器工作时自动按程序的逻辑顺序从存储器中逐条取出指令并执行。 存储程序原理要求存储器是由定长单元组成的、按地址访问的、一维线性空间结构的存储部件；要求软件指令支持用地址码表示操作数在存储器中的地址，指令长度为存储单元长度的倍数，编程语言中必须有转移型指令，以实现程序存储顺序到程序逻辑顺序的转变。 冯·诺依曼模型计算机的特点可归纳为如下几点： ⑴计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成； ⑵存储器是由定长单元组成的、按地址访问的、一维线性空间结构； ⑶程序由指令组成，指令和数据以等同地位存放在存储器中； ⑷机器工作时自动按程序的逻辑顺序从存储器中逐条取出指令并执行； ⑸指令由操作码和地址码组成，操作码用于表示操作的性质，地址码用于表示操作数在
计算机组成原理试题 一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写在题干前面的括号内。） 1.为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采取（C）。 A、立即寻址 B、变址寻址 C、间接寻址 D、寄存器寻址 2.某计算机字长是16位它的存储容量是64KB,按字编址,它们寻址范围是（C）。 A．64K B．32KB C．32K D．16KB 3.某一RAM芯片其容量为512*8位,除电源和接地端外该芯片引线的最少数目是（C）。 A.21 B.17 C.19 D.20 4.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是(C)。 A.实现存储程序和程序控制 B.可以直接访问外存 C.缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性 D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度
5.寄存器间接寻址方式中，操作数处在(B)。 A.通用寄存器 B.贮存单元 C.程序计数器 D.堆栈 6.RISC是(A)的简称。 A.精简指令系统计算机 B.大规模集成电路 C.复杂指令计算机 D.超大规模集成电路 7．CPU响应中断的时间是_C_____。 A．中断源提出请求；B．取指周期结束；C．执行周期结束；D．间址周期结束。8．常用的虚拟存储器寻址系统由____A__两级存储器组成。 A．主存－辅存；B．Cache－主存；C．Cache－辅存；D．主存—硬盘。 9．DMA访问主存时，让CPU处于等待状态，等DMA的一批数据访问结束后，CPU再恢复工作，这种情况称作__A____。 A．停止CPU访问主存；B．周期挪用；C．DMA与CPU交替访问；D．DMA。10．浮点数的表示范围和精度取决于__C____。 A．阶码的位数和尾数的机器数形式；B．阶码的机器数形式和尾数的位数；
计算机组成原理题集含答案 题库题目总数：293 第一章单选题 1、控制器、运算器和存储器合起来一般称为（主机）： I/O部件 内存储器 外存储器 主机 2、冯?诺依曼机工作方式的基本特点是（按地址访问并顺序执行指令）：按地址访问并顺序执行指令 精确结果处理 存储器按内部地址访问 自动工作 3、输入、输出设备以及辅助存储器一般统称为（外围设备）： I/O系统 外围设备 外存储器 执行部件 4、计算机硬件能直接识别和执行的语言是（机器语言）： 高级语言 汇编语言 机器语言 符号语言 判断题
5、若某计算机字代表一条指令或指令的一部分，则称数据字(错)。 6、若某计算机字是运算操作的对象，即代表要处理的数据，则称指令字（错）。 7、数字计算机的特点：数值由数字量（如二进制位）来表示，运算按位进行。（对） 8、模拟计算机的特点：数值由连续量来表示，运算过程是连续的。（对） 填空题 9、系统软件包括：服务程序、语言程序、（操作系统）、数据库管理系统。 10、计算机系统的发展按其核心部件采用器件技术来看经历了五代的变化，分别是（电子管）、（晶体管）、（集成电路）、（大规模集成电路）、（巨大规模集成电路）五个部分。 11、计算机系统是一个由硬件和软件组成的多级层次结构，这通常由（微程序级）、（一般机器级）、（操作系统级）、（汇编语言级）和（高级语言级）等组成，在每一级上都可以进行（程序设计）。 12、计算机的软件一般分为（系统软件）和（应用软件）两大部分。 13、计算机的硬件基本组成包括（控制器）、（运算器）、（存储器）、（输入设备）和（输出设备）五个部分。 简答题 14、什么是存储容量？什么是单元地址？ 存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。灭个存储单元都有编号，称为单元地址。 15、什么是外存？简述其功能。 外存：为了扩大存储容量，又不使成本有很大的提高，在计算机中还配备了存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器，称为外存储器，简称外存。外存可存储大量的信息，计算机需要使用时，再调入内存。 16、什么是内存？简述其功能。 内存：一般由半导体存储器构成，装在底版上，可直接和CPU交换信息的存储器称为内存储器，简称内存。用来存放经常使用的程序和数据。。 17、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？ 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数据流。 18、什么是适配器？简述其功能。 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的工作。
计算机组成原理试题库集及答案
第一章计算机系统概论 1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？ 解：P3 计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。 计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。 计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料。 硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。 5. 冯?诺依曼计算机的特点是什么？ 解：冯?诺依曼计算机的特点是：P8 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成； 指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访问； 指令和数据均用二进制表示； 指令由操作码、地址码两大部分组成，操作码用来表示操作的性质，地址码用来表示操作数在存储器中的位置； 指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行； 机器以运算器为中心（原始冯?诺依曼机）。 7. 解释下列概念： 主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。 解：P9-10 主机：是计算机硬件的主体部分，由CPU和主存储器MM合成为主机。 CPU：中央处理器，是计算机硬件的核心部件，由运算器和控制器组成；（早期的运算器和控制器不在同一芯片上，现在的CPU内除含有运算器和控制器外还集成了CACHE）。 主存：计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，为计算机的主要工作存储器，可随机存取；由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。 存储单元：可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。 存储元件：存储一位二进制信息的物理元件，是存储器中最小的存储单位，又叫存储基元或存储元，不能单独存取。 存储字：一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。 存储字长：一个存储单元所存二进制代码的位数。 存储容量：存储器中可存二进制代码的总量；（通常主、辅存容量分开描述）。 机器字长：指CPU一次能处理的二进制数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。 指令字长：一条指令的二进制代码位数。 8. 解释下列英文缩写的中文含义：
计算机组成原理试题及答案 一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写在题干前面的括号内。） 1.若十进制数据为137.5则其八进制数为（B ）。 A、89.8 B、211.4 C、211.5 D、1011111.101 2.若x补=0.1101010，则x原=（A ）。 A、1.0010101 B、1.0010110 C、0.0010110 D、0.1101010 3.若采用双符号位，则发生正溢的特征是：双符号位为（B）。 A、00 B、01 C、10 D、11 4.原码乘法是（A ）。 A、先取操作数绝对值相乘，符号位单独处理 B、用原码表示操作数，然后直接相乘 C、被乘数用原码表示，乘数取绝对值，然后相乘 D、乘数用原码表示，被乘数取绝对值，然后相乘 5.为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采取（C）。 A、立即寻址 B、变址寻址 C、间接寻址 D、寄存器寻址 6.下列数中，最小的数是（A）。 A．(101001)2B．(52)８C．(2B)16D．45 7.下列数中，最大的数是（D）。 A．(101001)2B．(52)８C．(2B)16D．45 8.下列数中，最小的数是（D）。 A．（111111）2B．（72）８C．（2F）16D．50 9.已知：X=－0.0011，Y= -0.0101。（X+Y）补= ( A)。 Ａ．１．１１００Ｂ．１．１０１０ Ｃ．１．０１０１Ｄ．１．１０００ 10.一个512KB的存储器,地址线和数据线的总和是（C ）。 A．17 B．19C．27D．36 11.某计算机字长是16位它的存储容量是64KB,按字编址,它们寻址范围是（C ）。 A．64K B．32KB C．32K D．16KB 12.某一RAM芯片其容量为512*8位,除电源和接地端外该芯片引线的最少数目是（C ）。 A.21 B.17 C.19 D.20 12.计算机内存储器可以采用（A）。 A.RAM和ROM B.只有ROM C.只有RAM D.RAM和SAM 13.单地址指令中为了完成两个数的算术操作，除地址码指明的一个操作数外，另一个数常需采用( C) 。 A.堆栈寻址方式 B.立即寻址方式 C.隐含寻址方式 D.间接寻址方式 14.零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址，因此它的操作数来自(B)。 A.立即数和栈顶 B.栈顶和次栈顶 C.暂存器和栈顶 D.寄存器和内存单元 15.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是( C)。 A.实现存储程序和程序控制 B.可以直接访问外存 C.缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性 D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度 16.用于对某个寄存器中操作数的寻址方式称为( C)寻址。 A.直接 B.间接 C.寄存器直接 D.寄存器间接 17.寄存器间接寻址方式中，操作数处在( B )。 A.通用寄存器 B.贮存单元 C.程序计数器 D.堆栈 18.RISC是(A)的简称。 A.精简指令系统计算机 B.大规模集成电路
计算机组成原理习题及答案54686
概论 一、选择题： １．1946年研制成功的第一台电子数字计算机称为＿B＿。A.EDVAC B.ENIAC C.EVNAC D.EINAC 2.完整的计算机系统应包括__D_____.A..运算器、存储器、控制器 B.外部设备和主机 C.主机和存储器 D.配套的硬件和软件设备 3.计算机系统中的存储器系统是指__D____.A.RAM存储器 B.ROM存储器 C.内存储器 D.内存储器和外存储器 4.至今为止,计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是_C_____. A..节约元件 B.运算速度快 C.物理器件性能所致 D.信息处理方便 5.计算机硬件能直接执行的只有_B___. A.符号语言 B.机器语言 C.机器语言和汇编语言 D.汇编语言 二、填空题: 1.计算机的硬件包括__运算器_._控制器_._存储器_._输入设备_._输出设备__. 2.在计算机术语中,将运算器和控制器合在一起称为_CPU__,而将_CPU__和存储器合在一起称为__主机__. 3.计算机的软件一般分为两大类:一类叫_系统__软件,一类叫_应用__软件,其中,数据库管理系统属于_系统_软件,计算机辅助教学软件属于__应用___软件. 4.计算机系统中的存储器分为_内存储器_和_外存储器_.在CPU执行程序时,必须将指令存放在_内存储器__中. 5.输入、输出设备以及辅助存储器统称为_外部设备___. 6.计算机存储器的最小单位为__位___,1KB容量的存储器能够存储_1024*8__个这样的单位. 7.在计算机系统中,多个系统部件之间信息传送的公共通路称为__总线___,就其所传送的信息的性质而言,在公共通路上传送的信息包括_数据__、__地址__和__控制___信息. 三、衡量计算机性能的基本指标有哪些？ 答：1.基本字长 2.数据通路宽度 3.运算速度：包括CPU时钟频率和数据传输率 4.存储器的容量：包括主存储器的容量和外存储器的容量 5.外围设备及其性能 6.系统软件配置运算方法和运算器 一、选择题: 1.在机器数中,__B____的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 3.若某数X的真值为-0.1010,在计算机中该数表示为1.0110,则该数所用的编码方法__B__码. A.原 B.补 C.反 D.移 4.运算器虽有许多部件组成,但核心部分是__B____. A.数据总路线 B.算术逻辑运算单元 C.多路开关 D.通用寄存器 5.在定点二进制运算器中,减法运算一般通过__D_____来实现. A.原码运算的二进制减法器 B.补码运算的二进制减法器 C.补码运算的十进制加法器 D.补码运算的二进制加法器
《计算机组成原理》试题 一、（共30分） 1.(10分) (1)将十进制数+107/128化成二进制数、八进制数和十六进制数（3分） (2)请回答什么是二--十进制编码?什么是有权码、什么是无权码、各举一个你熟悉的有权码和无权码的例子？（7分） 2.已知X=0.1101,Y=-0.0101,用原码一位乘法计算X*Y=?要求写出计算过程。(10分) 3.说明海明码能实现检错纠错的基本原理?为什么能发现并改正一位错、也能发现二位错，校验位和数据位在位数上应满足什么条件？（5分） 4.举例说明运算器中的ALU通常可以提供的至少5种运算功能?运算器中使用多累加器的好处是什么?乘商寄存器的基本功能是什么?(5分) 二、(共30分) 1.在设计指令系统时,通常应从哪4个方面考虑?(每个2分,共8分) 2.简要说明减法指令SUB R3,R2和子程序调用指令的执行步骤(每个4分，共8分) 3.在微程序的控制器中，通常有哪5种得到下一条指令地址的方式。(第个2分，共10分） 4.简要地说明组合逻辑控制器应由哪几个功能部件组成？(4分） 三、（共22分） 1.静态存储器和动态存储器器件的特性有哪些主要区别？各自主要应用在什么地方？（7分） 2.CACHE有哪3种基本映象方式，各自的主要特点是什么？衡量高速缓冲存储器（CACHE）性能的最重要的指标是什么？（10分） 3.使用阵列磁盘的目的是什么？阵列磁盘中的RAID0、RAID1、RAID4、RAID5各有什么样的容错能力？（5分） 四、（共18分） 1.比较程序控制方式、程序中断方式、直接存储器访问方式，在完成输入/输出操作时的优缺点。（9分） 2.比较针式、喷墨式、激光3类打印机各自的优缺点和主要应用场所。（9分） 答案 一、（共30分） 1.(10分) (1) (+107/128)10 = (+1101011/10000000)2 = (+0.1101011)2 = (+0.153)8 = (+6B)16 (2) 二-十进制码即8421码，即4个基2码位的权从高到低分别为8、4、2、1，使用基码的0000，0001，0010，……，1001这十种组合分别表示0至9这十个值。4位基二码之间满足二进制的规则，而十进制数位之间则满足十进制规则。 １
测验1 一. （10分）求[X]补、[X/2]补、[X/4]补、[2X]补=？ X= -43/64 解： X=（-43/64）10=（-0.101011）2 [X]补= 1.010101 X/2]补= 1.101010 或[X/2]补= 1.101011 [X/4]补= 1.110101 [2X]补= 溢出 二. （12分）定点数的表示范围。 32位整数原码。25位小数原码。 28位整数补码。27位小数补码。 解： N+1位的机器数 32位整数原码的表示范围：+(2^31—1）~ -(2^31—1） 25位小数原码的表示范围：+(1—2^-24）~ -(1—2^-24）28位整数补码的表示范围：+(2^27—1）~ -2^27 27位小数补码的表示范围：+(1—2^-26）~ -1.0 三．（16分）定点补码加减法。求X+Y，X—Y X= -0.5625，Y= +39/64 解： X=（-0.5625）10=（-0.1001）2
Y=（+39/64）10=（+0.100111）2 采用7位机器数（N=6）[X]补= 1.011100 [Y]补= 0.100111 [X+Y]补=[X]补+[Y]补= 11.011100+ 00.100111 =00.000011 取双符号位运算 11.011100 + 00.100111 00.000011 X+Y= +0.000011 [-Y]补= 1.011001 [X—Y]补=[X]补+[-Y]补= 11.011100+11.011001 = 溢出 11.011100 + 11.011001 10.110101
五． （16分）移码加减法。求X+Y ， X —Y X= -69，Y= +57， 解： X=（-69）10=（-1000101）2 Y=（ +57）10=（+111001）2 [X]补移 = 00111011 （N=7） [Y]补 = 00111001 [Y]移 [X+Y]移 = [X]移+[Y]补 = 00111011+00111001 = 000111011+000111001 = 001110100 [X+Y]补 X+Y= （-1100）2=（-12）10 四. （8分）浮点数表示范围。尾数12位原码，阶码8位补码。 写出该浮点数能表示的：最大正数，绝对值最大负数，最小正数， 绝对值最小负数。 解： 最大正数 绝对值最大负数 最小正数 绝对值最小负数 规格化 1 21172)21(--?-1 21172)21(--?--7 2122--?7 2122--?-非规格化 121172)21(--?-121172)21(--?--721122--?721122--?-
一、选择题 1.假定下列字符码中有奇偶校验位，但没有数据错误，采用偶校校 验的字符码是______。 A 11001011 B 11010110 C 11000001 D 11001001 2.8位定点字长的字，采用2的补码表示时，一个字所能表示的整 数范围是______。 A .–128 ~ +127 B. –127 ~ +127 C. –129 ~ +128 D.-128 ~ +128 3.下面浮点运算器的描述中正确的句子是：______。 a)浮点运算器可用阶码部件和尾数部件实现 b)阶码部件可实现加、减、乘、除四种运算 c)阶码部件只进行阶码相加、相减和比较操作 d)尾数部件只进行乘法和减法运算 4.某计算机字长16位，它的存贮容量是64KB，若按字编址，那 么它的寻址范围是______ A. 64K B. 32K C. 64KB D. 32 KB 5.双端口存储器在______情况下会发生读/写冲突。 a)左端口与右端口的地址码不同 b)左端口与右端口的地址码相同 c)左端口与右端口的数据码不同 d)左端口与右端口的数据码相同 6.寄存器间接寻址方式中，操作数处在______。 A. 通用寄存器 B. 主存单元 C. 程序计数器 D. 堆栈 7.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)每一条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 8.按其数据流的传递过程和控制节拍来看，阵列乘法器可认为是 ______。 a)全串行运算的乘法器 b)全并行运算的乘法器 c)串—并行运算的乘法器 d)并—串型运算的乘法器 9.由于CPU内部的操作速度较快，而CPU访问一次主存所花的时 间较长，因此机器周期通常用______来规定。 a)主存中读取一个指令字的最短时间 b)主存中读取一个数据字的最长时间 c)主存中写入一个数据字的平均时间
、下列描述中正确的是 A控制器能理解、解释并执行所有的指令及存储结果 B一台计算机包括输入、输出、控制、存储及算术逻辑运算五个部件 C所有的数据运算都在CPU的控制器中完成 D以上答案都正确 4、有一些计算机将一部分软件永恒的存于只读存储器中，称之为 A硬件 B软件 C固件 D辅助存储器 E以上都不对 5、输入、输出装置以及外接的辅助存储器称为（） A操作系统 B存储器 C主机 D外围设备 7、完整的计算机系统应包括（） A运算器、存储器、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 8、计算机系统中的存储系统是指（） A .RAM存储器存储器 C.主存 D.主存和辅存 19、计算机的算术逻辑单元和控制单元合称为（） A. ALU B. UP C. CPU D. CAD 35、储存单元是指（） A.存放一个字节的所有存储集合 B.存放一个储存字的所有存储集合 C.存放一个二进制信息的存储集合 D.存放一条指令的存储集合 36、存储字是指（） A.存放在一个存储单元中的二进制代码组合 B.存放在一个存储单元中的二进制代码位数 C.存储单元的集合 D.机器指令 39、存放执行执行指令的寄存器是（） 有些计算机将一部分软件永恒地存于只读存储器中，称为（A） 15.计算机将存储，算逻辑运算和控制三个部分合称为（A),再加上（B）和（C）就组成了计算机硬件系统。 目前被广泛使用的计算机是（）
A.数字计算机 B.模拟计算机 C.数字模拟混合式计算机 D.特殊用途计算机 9.个人计算机（PC）属于（）类计算机。 A.大型计算机 B.小型机 C.微型计算机 D.超级计算机、操作系统最早出现在第（A）代计算机上。 计算机使用总线结构便于增减外设，同时（） A.减少了信息传输量 B.提高了信息的传输速度 C.减少了信息传输线的条数 2.计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化，缺点是（） A.地址信息，数据信息和控制信息不能同时出现 B.地址信息与数据信息不能同时出现 C.两种信息源的代码在总线中不能同时传送 5.在三中集合式总线控制中，（）方式响应时间最快。 A.链式查询 B.计数器定时查询 C.独立请求 8.三种集合式总线控制中，（）方式对电路故障最敏感的 A.链式查询 B.计数器定时查询 C.独立请求 13.在独立请求方式下，若有N个设备，则（） A.有一个总线请求信号和一个总线响应信号 B.有N个总线请求信号和N个总线响应信号 C.有一个总线请求信号和N个总线响应信号 14.在链式查询方式下，若有N个设备，则（） A.有N条总线请求线 B.无法确定有几条总线请求线 C.只有一条总线请求线