计算机组成原理研究生入学考试试题

华中理工大学99年研究生入学考试计算机组成原理试题一．填空（每空1分，共20分）1．计算机中数值数据表示长采用的格式有和两种。

2．已知十进制数，则相应的二进制数X=，[X]补=。

3．若X=-0.X1X2……Xn，则[X]原=，[-X]补=。

4．主机与外部设备之间以软件方式控制信息交换的方式有和。

5．主存储器最小的存取单位是，而磁盘存储器的最小存取单位是。

6．一条机器指令的处理过程，宏观上可分作和过程。

7．I/O接口按数据传送的宽度可分为和两类。

8．总线的控制方式可分为两类，即和。

9．多级中断常分为和多级中断。

10．DMA控制器含两种类型，一类是，另一类是。

二．计算（10分）1．已知X=-0.01010，Y=0.10101，根据补码不恢复余数除法求[X]补÷[Y]补。

（要求完整写出计算过程）2．若存储芯片容量为128K×8位，求（1）访问该芯片需要多少位地址（2）假定该芯片在存储器中首地址为A0000H，求地址应为多少？三．判断下列各题正误，并说明理由（15分）1．ALU就是运算器。

2．不使用74182芯片，仅使用16片74181芯片就能构成64位ALU。

3．设置高速缓冲存储器的主要目的是提高存储系统的速度。

4．时序产生器是产生控制信号的部件。

5．所谓记录方式就是磁表面存储器的记忆方式。

四．简答题（16分）1．冯·诺依曼型计算机的设计思想是什么？2．CPU对主存进行读写操作，应该分别给出哪些信息？3．计算机硬件组织由哪几大功能部件组成？4．半导体只读存储器可分作哪几种类型？五．论述题（21分）1．论述磁表面存储器的读写操作原理。

2．试述采用直接表示法微指令的特点。

3．试述微程序控制器设计所采用的技术及设计思想。

六．下图给出了补码加法器，图中A0，B0分别为两个操作数的符号位，A1，B1分别为操作数的最高有效位，要求：1．增加能实现减法运算的逻辑电路，并说明加，减法是任何被控制实现的。

计算机组成原理考试试题及参考答案计算机组成原理考试试题及参考答案一、选择题1、下列哪个部件不属于计算机的存储器？（） A. 硬盘 B. 寄存器C. RAMD. U盘答案：B2、在计算机内部，所有数据和指令采用何种进制编码？（） A. 二进制 B. 八进制 C. 十进制 D. 十六进制答案：A3、下面哪种情况下会发生CPU的分支预测错误？（） A. 顺序预测B. 跳转预测C. 高速缓存D. 直接预测答案：B4、在计算机的存储器中，容量最大的部分是：（） A. Cache B. RAMC. ROMD.硬盘答案：D5、下列哪种情况可能会导致计算机的内存出现故障？（） A. 电源故障 B. 软件故障 C. 硬件故障 D. 网络故障答案：C二、填空题6、在计算机中，CPU主要由 ________ 、________ 、________ 三部分组成。

答案：运算器、控制器、存储器61、在计算机的存储器中，________ 存取速度最快，________ 容量最大。

答案：Cache，RAM611、CPU执行的指令最终由 ________ 输出。

答案：显示器6111、在计算机内部，数据和指令都是以二进制形式进行处理和存储的，这一原理是由 ________ 提出的。

答案：香农61111、在计算机中，________ 是用来存储运行时数据的核心部件。

答案：内存三、简答题11、请简述计算机CPU的工作流程。

答案：计算机CPU的工作流程包括取指令、解码、执行指令和写回结果四个步骤。

具体来说，CPU 从内存中获取指令，然后解码指令并执行，最后将结果写回到内存中。

这个过程会不断重复，使得计算机能够连续执行各种任务。

111、请说明指令和数据在计算机内部有何区别。

答案：在计算机内部，指令和数据没有本质区别，它们都是二进制形式存在的。

但是，为了区分它们，通常将那些访问内存、运算等产生效果的二进制称之为指令，而那些被运算的二进制则称之为数据。

研究生入学试卷四一．选择题（每小题1分，共10分）1.冯.诺依曼机工作方式的基本特点是___。

A．多指令流单数据流 B.按地址访问并顺序执行指令C．堆栈操作 D.存储器按内容选择地址2.下列数中最大的数为___。

A．（10010101）2 B.（227）8 C.（96）16 D.（143）53.若浮点数用补码表示，则判断运算结果是否为规格代数的方法是___。

A．阶符与数符相同为规格代数 B.阶符与数符相异为规格代数C．数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格代数D．数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格代数4.某计算机字长处32 位，其存储容量为4MB，若按字编址，寻址范围是___。

A．0~~1M B.0~~4MB C.0~~4M D.0~~1MB5.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相同 D.左端口与右端口的数据码不同6.从以下有关RISC的描述中选择正确答案___。

A．采用RISC技术后，计算机的体系结构又恢复到早期的比较简单的情况B．R ISC是从原来CISC系统的指令系统中挑选一部分实现的C．R ISC的主要目标是减少指令数D．RISC没有乘、除法指令和浮点运算指令7.在某CPU中设立了一条等待（WAIT）信号线，CPU在存贮器读周期T的时钟的下降沿采样W AIT线，请在下面的叙述中选出两个正确描述的句子___。

A.如WAIT为高电平，则在T2周期后不进入T3周期，而插入一个T W周期B.T W周期结束后，不管W AIT线状态如何一定转入T3周期C.T W周期结束后，只要W AIT线为低则连续插入一个T W周期直到W AIT线变高，才转入T3周期D.有了W AIT线，就可使CPU与任何速度的存储器相连接，保证了CPU与存储器连接时的时序配合8.以下描述中基本概念不正确的句子是___。

Ａ.ＰＣＩ总线不是层次总线Ｂ.ＰＣＩ总线采用异步时序协议和分步式仲裁策略Ｃ.Futurebus+总线能支持64位地址Ｄ.Futurebus+总线适合于高成本的较大规模计算机系统9.计算机的外围设备是指___。

研究生入学试卷二一.填空题（每小题3分，共18分）。

1．移码表示法主要用于表示A.___数的阶码E,以便于比较两个B.___的大小和C.___ 操作。

2. 双端口存储器和多模块交叉存储器属于A.___存储器结构.前者采用B.___技术， 后者采用C.___技术。

3. 堆栈是一种特殊的数据寻址方式，它采用A.___原理.按结构不同，分为B.___ 堆栈和C.___堆栈。

4. 流水CPU 中的主要问题是A.___相关,B.___相关和C.___相关，为此需要采取相应的技术对策，才能保证流水线畅通而不断流。

5. 总线仲裁部件通过采用A.___策略或B.___策略，选择其中一个主设备作为总线 的下一次主方，接管C.___权。

6. 显示适配器作为CRT 和CPU 的接口，由A.___存储器，B.___控制器，ROM BIOS 三部分组成。

先进的C.___控制器具有D.____加速能力。

二．（10分）设[x]补=x 0.x 1x 2…x n , 求证：（1） x= －x 0+∑=n i 1x i 2-i (2) [x/2]补= x 0. x 0x 1x 2…x n三．(11分)假设有如下器件：2片74181ALU ，4片74LS374正沿触发8D 寄存器，2片74LS373透明锁存器，4片三态输出八缓冲器（74LS240），一片8×8直接补码阵列乘法器（MUL ）,其乘积近似取双倍字长中高8位值，一片8÷8直接补码阵列除法器（DIV ）,商为8位字长。

请设计一个8位字长的定点补码运算器，它既能实现补码四则算术运算，又能实现多种逻辑运算。

四．（10分）设存储器容量为32字，字长64位，模块数m = 4,分别用顺序方式和交叉方式进行组织.若存储周期T = 200ns ，数据总线宽度为64位，总线传送周期τ= 50ns, 问：顺序存储器和交叉存储器带宽各是多少？五．（10分）一种二地址RR 型，RS 型指令结构如下所示6位 4位 4位 1位 2位 16位. D 为偏移量字段.通过I,X,D 的组合，可构成一个操作数的寻址方式，其有效地址E 的请写出表中6种寻址方式名称，并说明主存中操作数的位置。

计算机组成原理考研考试题12作者:日期:研究生入学试卷十.选择题(每小题1分，共10分1.采用2的补码形式表示的8位二进制整数，其可表示的范围是—。

A.-127~+127B.-2-127~+2-127C.2-127~2+127D.-127~+1282.X是整数,[X]补=(0111000112 ,%的十进制真值是___。

A.456B.454C.227D.2283.采用虚拟存储器的主要目的是。

A.提高主存的存取速度B.扩大主存的存贮空间，并能进行自动管理和调度C.提高外存的存取速度D.扩大外存的存贮空间4.扩展操作码是。

A.操作码字段外辅助操作码字段的代码B.操作码字段中用来进行指令分类的代码C.指令格式中不同字段设置的操作码5.操作控制器的功能是。

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6.流水CPU是由一系列叫做段”的处理线路所组成,和具有m个并行部件的CPU 相比，一个m段流水CPU___。

A.具备同等水平的吞吐能力B.吞吐能力大于前者的吞吐能力C.不具备同等水平的吞吐能力D.吞吐能力小于前者的吞吐能力7.在___的微型计算机中,外设可以和主存单元统一编址，因此可以不使用I/O指令。

A.单总线B.双总线C.三总线D.以上三种总线8.具有自同步能力的记录方式是。

A..NRZOB.NRZ1C.FMD.MFM9.为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的方法是采用A.通用奇存器B.堆栈C.存储器D.外存10.—台计算机对n个数据源进行分时取数，然后分时处理。

采集数据时，使用最好。

A.堆栈缓冲区B.一个指针的单缓冲区C.二个指针的单缓冲区D.n个指针的n个缓冲区二.填空题（每小题3分，共18分1.字符信息是A._数据,属于处理B.—领域的问题。

国际上采用的字符系统是七单位的C. 码。

2.在磁盘的一个记录块中，所有数据字都存放在A.___单元中,从而在读写整个记录块所需的时间中，只包括一次B.___和一次C.___时间。

研究生入学试卷一一．选择题（每小题1分，共10分）。

1.在机器数___中，零的表示形式是唯一的。

A.原码B.补码C.反码D.移码2.设[x]补=1.x1x2x3x4,当满足___时，x>-1/2成立。

A. x1=1, x2—x4至少有一个为1B. x1=1，x2—x4任意C. x1=0, x2—x4至少有一个为1 D .x1=0, x2—x4任意3.某SARM芯片，其存储容量为64K×16位，该芯片的地址线数目和数据线数目分别是___。

A. 64, 16 B 16, 64, C 64, 8 D 16, 164.以下四种类型指令中，执行时间最长的是___。

A.RR型指令B. RS型指令C. SS型指令D. 程序控制指令5.在下面描述的RISC指令系统基本概念中不正确的表述是___。

A. 选取使用频率低的一些复杂指令，指令条数多。

B.指令长度固定C.指令格式种类多D.只有取数/存数指令访问存储器6.在下面描述的流水CPU基本概念中，不正确的表述是___。

A.流水CPU是以空间并行性为原理构成的处理器。

B.流水CPU一定是RISC机器C.流水CPU一定是多媒体CPUD.流水CPU是一种非常经济而实用的以时间并行技术为原理构造的处理器。

7.多总线结构的计算机系统，采用___方法，对提高系统的吞吐率最有效。

A.双端口存储器B.提高主存速度C.交叉编址多模块存储器D.cache8.在下述I/O控制方式中，主要由程序实现的是___。

A.PPU方式B. 中断方式C. DMA方式D. 通道方式9．CRT的分频率为1024×1024像素，像素的颜色数为256色，则刷新存储器的容量是___.A. 512KBB. 1MBC. 256KBD. 2MB10. 采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据要占用___的时间。

A.一个指令周期B.一个机器周期C.一个时钟周期D.一个存储周期二．填空题（每小题3分，共18分）。

研究生入学试卷十九一. 填空题（每小题3分，共18分）。

1．为了运算器构造的A.___，运算方法中算术运算通常采用B.___加减法，C.___乘除法或D.___乘除法。

2．存储器的技术指标有A.___，B.___，C.___，D.___。

3．堆栈是一种特殊的A.___寻址方式，它采用B.___原理，按结构不同，分为C.___堆栈和D.___堆栈。

○在一个CPU 周期中，采用操作码方式，一次只能控制信息从某个源部件到某个目标部件执行过程的微指令叫B.___，后者实现一条机器指令的微程序要比前者编写的微程序C.___。

5．当代标准总线由A.___，B.___，C.___和公共线组成。

6．多路型DMA 控制器不仅在A.___上，而且在B.___上可以连续多个设备，适合于连接C.___设备。

二. (10分)设［x ］补=x 0.x 1x 2···x n ,求证:0, 1＞x ≥0x=2x 0+x, 其中x=1， 0＞x ＞－1三. (10分)某加法器进位链小组信号为C 4C 3C 2C 1,低位来的进位信号为C 0,请分别按下述两种方式写出C 4C 3C 2C 1的逻辑表达式.(1) 串行进位方式(2) 并行进位方式四. (11分)某机器中，配有一个ROM 芯片，地址空间0000H —3FFFH 。

现在再用几个16K ×8的芯片构成一个32K ×8的RAM 区域，便其地址空间为8000H —FFFFH 。

假设此RAM 芯片有CS 和WE 信号控制端。

CPU 地址总线为A15—A0,数据总线为D7—D0,控制信号为RD(读)，WR(写)，MREQ(存储器请求)，当且仅当MREQ 和RD （或WR ）同时有效时，CPU 才能对有存储器进行读(或写)，试画出此CPU 与上述ROM 芯片和RAM 芯片的连接图。

五. (10分)某16位机器所使用的指令格式和寻址方式如下所示，该机有两个20位基址寄存器，四个16位变址寄存器，十六个16位通用寄存器，指令汇编格式中的S(源)， D(目标)都是通用寄存器，m 是主存的一个单元，三种指令的操作码分别是MOV(OP) =（A ） H,STA(OP)=(1B)H, LDA(OP)=(3C)H, MOV 是传送指令，STA 为写数指令，LDA 为读数指令。

研究生入学试卷二十一．填空题（每小题3分，共18分）1.沿磁盘半径方向单位长度上的磁道数称为A.___，而磁道单位长度上能记录的二进制代码位数称为B.___, A和B统称为磁盘存储器的C.___。

2.指令系统的A.___和B.___不仅直接影响到机器的硬件结构，而且也影响到C.___。

3.流水线处理器是指A.___类型的机器，其实质是B.___处理，以提高机器速度。

4.总线定时是总线系统的核心问题之一，为了同步主从方的操作，必须制订A.___,通常采用B.___定时和C.___定时两种。

5.显示适配器作为CRT和CPU的接口，由A.___存储器，显示控制器，B.___三部分组成，先进的显示控制器具有C.___加速能力。

6.字节多路通道可允许A.___设备进行B.___型操作，数据传送单位是C.___。

二．（10分）把十进制数x=(+128.75)×2－10写成浮点表示动机器数,阶码、尾数分别用原码反码和补码表示。

设阶码4位，阶符1位，尾数15位，尾数符号1位。

三．（10分）设x=+15,y=-13,输入数据用补码表示，用带求补器的补码阵列乘法器求乘积x×y=?并用十进制乘法进行验算。

四．（11分）一片EDRAM的存储容量为1M×4位，其中Sel为片选信号，RAS为行选通信号，CAS为列选通信号，Ref为刷新信号，A0~A10为地址输入信号。

请设计一个1M×32位的存储器。

其存储容量是多少？画出组成模块图。

五．（10分）如图A20.1所示的处理机是按下列规则设计的①所有指令的字长都是１６位;②OP码域宽度为２位;③在进行所有的算术运算时，累加器AC0的内容总是作为一个操作数，而运算结果保存在AC1。

AC0,AC1均不必在指令中指出;④数据存储器(DM)字长１６位，最大容量65536字;⑤指令存储器(IM)最大容量为16384字;⑥四个合法的操作码中，任一操作码所指定的任何一个操作数都可以按直接寻址方式从DM中找到;⑦每个通用寄存器(Ri)的宽度都是１６位;⑧四个合法的OP码是：LDA=00,从DM位置AAA取数放在AC0中，STA=01,将AC0的内容存入DM位置AAA;ADD=10,AC0内容与DM位置AAA里的内容相加，UNA=11未用。

考研408真题及解析答案一、计算机组成原理题目1：某计算机的指令格式如下，其中操作码占8位，地址码占16位。

若该计算机有16条指令，256个地址，那么该计算机的指令系统可以支持的最大指令数是多少？解析：操作码占8位，可以表示\( 2^8 = 256 \)种不同的操作码。

由于有16条指令，说明操作码有16种不同的取值。

地址码占16位，可以表示\( 2^{16} = 65536 \)个不同的地址。

但是题目中提到只有256个地址，这意味着地址码的某些位是固定的，用来表示指令类型。

因此，最大指令数为16条指令乘以256个地址，即4096条指令。

答案： 4096二、操作系统题目2：在操作系统中，进程的三种基本状态是什么？解析：进程的三种基本状态包括：就绪状态（Ready）、执行状态（Running）和阻塞状态（Blocked）。

就绪状态表示进程已经准备好执行，等待CPU分配；执行状态表示进程正在使用CPU执行；阻塞状态表示进程因为等待某些事件发生（如I/O操作）而暂停执行。

答案：就绪状态、执行状态、阻塞状态三、数据结构题目3：给定一个无序的整数数组，请编写一个函数来找出数组中的第k个最大元素。

解析：这个问题可以使用快速选择算法来解决，它是快速排序算法的一个变种。

基本思想是随机选择一个元素作为基准，将数组分为两部分，一部分是小于基准的元素，另一部分是大于基准的元素。

如果基准元素的位置正好是第k个位置，那么它就是第k个最大元素；如果它的位置大于k，那么第k个最大元素在左侧；如果它的位置小于k，那么第k个最大元素在右侧。

答案：快速选择算法四、计算机网络题目4：什么是TCP的三次握手过程？解析： TCP的三次握手过程是建立一个可靠的连接的过程。

首先，客户端发送一个SYN（同步序列编号）包到服务器，请求建立连接；然后，服务器收到这个SYN包后，会发送一个SYN-ACK（同步确认）包作为响应；最后，客户端收到SYN-ACK包后，发送一个ACK（确认）包给服务器，完成三次握手，连接建立。

研究生入学试卷十一一.填空题 (每小题 3分,共 18分。

1.为了使计算机能直接处理十进制形式的数据,采用以下两种表示形式:A. ___形式和 B. ___形式。

前者主要用在 C. ___计算的应用领域。

2. 主存与 cache 的地址映射有 A. ___, B. ___, C. ___三种方式。

3. 存储器堆栈中,需要一个 A. ___, 它是 CPU 中的一个专用寄存器, 它指定的 B. ___就是堆栈的 C. ___。

4.微程序设计技术是利用 A. ___方法设计操作控制器的一门技术,具有 B. ___和可维性等一系列优点。

5. 计算机系统中,根据应用条件和硬件资源不同,数据传输方式可采用 A. ___传送, B. ___传送, C. ___传送。

6. IEEE1394是 A. ___I/O标准接口, 与 SCSI 相比, 具有更高的 B. ___和 C. ___实时性。

二. (11分求证:[x]补 +[y]补 =[x+y]补 (mod 2三 . (10分设 x = -15,y = -13,用带求补器的原码阵列乘法器求出乘积 x ×y = ?并用十进制数乘法验证。

四 . (10分设存储器容量为 2M 字,字长 64位,模块数 M = 8, 分别用顺序方式和交叉方式进行组织,存储周期 T = 200ns,数据总线宽度 64位,总线传送周期为τ= 50ns.问:顺序存储器和交叉存储器带宽各是多少?五 . (10分请在下表中第 2列、第 3列填写简要文字对 CISC 和 RISC 的主要特性进行对比。

比较内容 CISC RISC(1指令系统(2指令数目(3指令格式(4寻址方式(5指令字长(6可访存指令(7各种指令使用频率(8各种指令执行时间(9优化编译实现(10程序源代码长度(11控制器实现方式(12软件系统开发时间六 . (10分证明一个 m 段流水线处理器和具有 m 个并行部件的处理器一样具有同等水平的吞吐能力。

研究生入学试卷七一．填空题（每小题3分，共18分）1.按IEEE1394标准，一个浮点数由A.___，阶码E，尾数M三个域组成，其中阶码E 的值等于指数的B.___加上一个固定C.___。

2.为了在一台特定的机器上执行程序，必须把A.___映射到这台机器主存储器的B.___空间上，这个过程称为C.___。

3.形成指令地址的方式，称为A.___方式，有B.___寻址和C.___寻址两种。

4.硬布线控制器的基本思想是，某一微操作控制信号是A.___译码输出、B.___信号、C.___信号的逻辑函数。

5.按照总线仲裁电路的A.___不同，总线仲裁分为B.___仲裁和C.___仲裁。

6.中断处理需要有中断A.___，中断B.___产生，中断C.___等硬件支持。

二．（11分）已知两个浮点数：x=0011,01001y=1111,01011阶码用以2为基的4位补码表示，其中最高位为阶符。

尾数用5位原码表示，其中最高位为数符。

列出求x/y的运算步骤，并对结果进行规格化及舍入处理。

三．（10分）求证： [-x]补=[[x]补]求补。

四．（10分）IDT7133是2K×16位的双端口存储器，若（１）从左端口读出１００号单元内容(FFFF)H，同时从右端口向２００号单元写入(F0F0)H；（２）从左右端口同时读/写２００号单元。

要求画出两种情况下的存储器数据读写示意图，并说明考虑什么问题。

五．（10分）RISC机中一些指令没有选入指令系统，但很重要，使用指令集中的另外一条指令来替换实现。

下表左半部分列出6条指令的功能，请在表的右半部分填入SPARC机的替代指令（ADD、SUB、XOR）及实现方法。

指令功能替代指令实现方法MOV 寄存器间传送数据INC 寄存器内容加1DEC 寄存器内容减1NEG 取负数NOT 取反码CLR 清除寄存器六．（11分）时序产生器要在一个CPU周期中产生T1－T5五个等间隔的节拍脉冲，请画出该时序电路的逻辑电路图，假设时钟脉冲源频率为10MHz.七．（10分）集中式仲裁有几种方式？画出链式查询方式的逻辑结构框图，说明其工作原理。

计算机组成原理考试试卷一、选择题（每题2分，共20分）1. 在计算机系统中，CPU指的是什么？A. 中央处理器B. 存储器C. 输入设备D. 输出设备2. 计算机的存储器分为哪两大类？A. 内部存储器和外部存储器B. 只读存储器和随机存取存储器C. 静态存储器和动态存储器D. 硬盘存储器和固态存储器3. 以下哪个是计算机的输入设备？A. 打印机B. 鼠标C. 显示器D. 键盘4. 计算机的指令执行过程通常包括哪几个步骤？A. 取指令、分析指令、执行指令B. 存储指令、分析指令、执行指令C. 取指令、存储指令、执行指令D. 分析指令、存储指令、执行指令5. 以下哪个是计算机的输出设备？A. 硬盘B. 打印机C. 扫描仪D. 键盘6. 计算机的总线分为哪几种类型？A. 数据总线、地址总线、控制总线B. 内部总线、外部总线C. 串行总线、并行总线D. 逻辑总线、物理总线7. 计算机的存储器的容量通常用哪个单位来表示？A. 位B. 字节C. 赫兹D. 毫秒8. 计算机的内存条通常指的是什么类型的存储器？A. 只读存储器B. 随机存取存储器C. 缓存存储器D. 辅助存储器9. 在计算机系统中，操作系统的主要作用是什么？A. 管理计算机硬件资源B. 执行用户程序C. 提供用户界面D. 存储数据10. 计算机的CPU中，ALU指的是什么？A. 算术逻辑单元B. 地址逻辑单元C. 应用逻辑单元D. 辅助逻辑单元二、填空题（每空1分，共10分）11. 计算机的五大基本部件包括________、________、存储器、输入设备和输出设备。

12. 计算机的指令系统包括指令格式和________。

13. 在计算机系统中，________是用于存储程序和数据的部件。

14. 计算机的CPU由________和控制单元组成。

15. 计算机的存储器的存储单元地址从________开始。

三、简答题（每题5分，共20分）16. 简述计算机指令的执行过程。

2009-2012全国硕士研究生入学考试计算机组成原理选择题及答案11.冯·诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中，CPU区分它们的依据是（）A.指令操作码的译码结果B.指令和数据的寻址方式C.指令周期的不同阶段D.指令和数据所在的存储单元12、下列选项中，能缩短程序执行时间的措施是（）I 提高CPU时钟频率，II优化数据通路结构，III对程序进行编译优化A：仅I和IIB：仅I和IIIC：仅II和IIID：I，II，III12、下列选项中，描述浮点数操作速度指标的是（）。

A.MIPSB.CPIC.IPCD.MFLOPS12.一个C语言程序在一台32位机器上运行。

程序中定义了三个变量xyz，其中x和z是int 型，y为short型。

当x=127，y=-9时，执行赋值语句z=x+y后，xyz的值分别是（）A．X=0000007FH，y=FFF9H，z=00000076HB．X=0000007FH，y=FFF9H，z=FFFF0076HC．X=0000007FH，y=FFF7H，z=FFFF0076HD．X=0000007FH，y=FFF7H，z=00000076H13.浮点数加减运算过程一般包括对阶、尾数运算、规格化、舍入和判溢出等步骤。

设浮点数的阶码和尾数均采用补码表示，且位数分别为5位和7位（均含2位符号位）。

若有两个数X=27×29/32，Y=25×5/8，则用浮点加法计算X+Y的最终结果是（）A．00111 1100010B．00111 0100010C．01000 0010001D．发生溢出13、假定有4个整数用8位补码分别表示r1=FEH ,r2=F2H ,r3=90H,r4=F8H,若将运算结果存放在一个8位的寄存器中，则下列运算会发生溢出的是（）A：r1*r2B：r2*r3C：r1*r4D：r2*r414、假定变量i、f和d的数据类型分别为int、float和double（int用补码表示，float 和double分别用IEEE 754单精度和双精度浮点数格式表示），已知i=785，f=1.5678e3，d=1.5e100。

全国硕士研究生计算机学科入学统一考试计算机组成原理试题分析一、选择题（每个题2分）12．下列选项中，能缩短程序执行时间的措施是I．提高CPU时钟频率II．优化数据通路结构III．对程序进行编译优化A．仅I和II B．仅I和III C．仅II和III D．I、II和III[答案] D[解析] 提高CPU时钟频率会使机器执行指令的运行速度更快，对程序进行编译优化可以有效地减少指令条数，优化数据通路结构可以改进某些指令的运行效率，3者都有利于缩短程序的执行时间。

13．假定有4个整数用8位补码分别表示为r1=FEH，r2=F2H，r3=90H，r4=F8H。

若将运算结果存放在一个8位寄存器中，则下列运算会发生溢出的是A．r1×r2 B．r2×r3 C．r1×r4 D．r2×r4[答案]B[解析]8位寄存器能保存的补码整数的范围是-128~+127，r1中的数值是-2，r2中的数值是-14，r3中的数值是-112，r4中的数值是-8，则4个运算会发生溢出的是r2×r3。

14．假定变量i、f和d的数据类型分别为int、float和double（int用补码表示，float和double 分别用IEEE 754单精度和双精度浮点数格式表示），已知i=785，f=1.5678e3，d=1.5e100。

若在32位机器中执行下列关系表达式，则结果为“真”的是I．i == (int) (float) i II．f == (float) (int) fIII．f == (float) (double) f IV．(d+f) - d == fA．仅I和II B．仅I和III C．仅II和III D．仅III和IV[答案]B[解析] （II）运算会丢掉浮点数的小数部分，（IV）运算过程中可能有误差使其不相等，（I）和（III）则不存在问题。

15．假定用若干个2 K×4位的芯片组成一个8 K×8位的存储器，则地址0B1FH所在芯片的最小地址是A．0000H B．0600H C．0700H D．0800H[答案] D[解析] 一个8 k×8位的存储器可以由8片2k×4位的存储器芯片组成，则每2k存储空间的起始地址为0000H、0800H、1000H、1800H，因此0B1FH所在芯片的最小地址是0800H。

计算机组成原理-研究生入学经典试卷（共20套）6 研究生入学试卷六一．填空题（每小题3分，共18分）。

1．为了运算器的高速性，采用了A.___进位，B.___乘除法，C.___等并行技术措施。

2．虚拟存储器只是一个容量非常大的存储器A.___模型，不是任何实际的B.___存储器。

3．RISC CPU是克服A.___机器缺点的基础上发展起来的，它具有的三个要素是（1）一个有限的B.___，（2）CPU配备大量的C.___，（3）强调D.___的优化。

4．总线异步定时协议中，后一事件出现在总线上的A.___取决于前一事件的出现，即建立在B.___或互锁机制基础上，不需要统一的C.___信号，总线周期长度是D.___的。

5．温彻斯特磁盘是一种采用先进技术研制的A.___磁头，B.___盘片的磁盘机，它将磁头，盘片，电机等驱动部件读写电路等组装成一个C.___机电一体化整体，成为最有代表性的D.___存储器。

6．通道与CPU分时使用A.___，实现了B.___内部的数据处理和C.___的并行工作。

二．（11分）设有两个十进制数：x= -0.875×21，y=0.625×22。

（1）将x，y的尾数转换为二进制补码形式。

（2）设阶码2位，阶符1位，数符1位，尾数3位。

通过补码运算规则求出z=x-y 的二进制浮点规格化结果。

三．（11分）CPU的地址总线16根（A15―A0，A0是低位），双向数据总线16根(D15―D0)，控制总线中与主存有关的信号有MREQ(允许访存，低电平有效)，R/W(高电平读命令，低电平写命令)。

主存地址空间分配如下：0―8191为系统程序区，由EPROM芯片组成，从8192起一共32K地址空间为用户程序区，最后（最大地址）4K地址空间为系统程序工作区。

上述地址为十进制，按字编址。

现有如下芯片：EPROM : 8K×16位（控制端仅有CS）,16位×8位SRAM :16K×1位，2K×8位, 4K×16位，8K×16位请从上述芯片中选择芯片设计该计算机的主存储器，画出主存逻辑框图，注意画选片逻辑（可选用门电路及译码器）。

计算机组成原理研究⽣⼊学考试试题研究⽣⼊学试卷（⼀）⼀、填空题1 字符信息是符号数据，属于处理（）领域的问题，国际上采⽤的字符系统是七单位的（）码。

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（）加上⼀个固定的偏移值（）。

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（）并⾏技术，后者采⽤（）并⾏技术。

4 虚拟存储器分为页式、（）式、（）式三种。

5 安腾指令格式采⽤5个字段：除了操作码（OP ）字段和推断字段外，还有3个7位的（）字段，它们⽤于指定（）2个源操作数和1个⽬标操作数的地址。

6 CPU 从内存取出⼀条指令并执⾏该指令的时间称为（），它常⽤若⼲个（）来表⽰。

7 安腾CPU 中的主要寄存器除了128个通⽤寄存器、128个浮点寄存器、128个应⽤寄存器、1个指令指针寄存器（即程序计数器）外，还有64个（）和8个（）。

8 衡量总线性能的重要指标是（），它定义为总线本⾝所能达到的最⾼传输速率，单位是（）。

9 DMA 控制器按其结构，分为（）DMA 控制器和（）DMA 控制器。

前者适⽤于⾼速设备，后者适⽤于慢速设备。

10 64位处理机的两种典型体系结构是（）和（）。

前者保持了与IA-32的完全兼容，后者则是⼀种全新的体系结构。

⼆、简答题已知：[]=1234561.X X X X X X X 补求证：6____________[]=12345621.X X X X X X X-+原三、分析题某机字长32位，存储器按字节编址，CPU 可提供数据总线8条（D 7～D 0），地址总线18条（A 17～A 0），控制线1条（WE#），⽬前使⽤的存储空间为16KB ，全部⽤4K×4位的RAM芯⽚构成，要求其地址范围为08000H ～0BFFFH（可有地址重叠区）。

请回答下列问题：⑴该CPU可访问的最⼤存储空间是多少？⑵⽬前使⽤的存储空间需要多少个上述RAM芯⽚？⑶画出CPU与RAM芯⽚之间的连接图（要求⽤138译码器实现地址译码）。

研究生入学试卷十五一．填空题（每题3分，共18分）1. {(26)16U(63)16}⊕ (135)8 的值为A.___。

2. DRAM 存储器的刷新一般有A.___,B.___,C.___三种方式。

3. 块寻址方式常用于A.___,以实现外存或外设同主存之间的B.___,在主存中还可用于C.___。

4. 流水线处理器是指A.___类型的机器，运算部件也可实现 B.___其实质是C.___处理以提高机器速度。

5. 分布式仲裁不需要A.___,每个功能模块都有自己的B.___,通过分配C.___,仲裁号,每个仲裁器将仲裁总线得到的号与自己的仲裁号进行比较,从而获得总线控制权。

6. 中断处理过程可以A.___进行,B.___的设备可以中断C.___的中断服务程序。

二.（11分） 设有两个浮点数x=2Ex ×S x ,y=2Ey ×S y ,，E X =(-10)2,，S x =(+0.1001)2,E y =(+10)2,S y =(+0.1011)2, 若尾数4位，阶码2位，阶符1位，求x+y=? 并写出运算步骤及结果。

三．（10分）根据表A15.1，一位全加器（FA ）的逻辑表达式可用“与或非”形式写出：S i= A i B i C i +A i B i C i + A i B i C i +A i B i C i (1)__ __ __ __ __C i+1 =A i B i +A i C i +B i C i (2)用此表达式设计的一位全加器构成加法器有什么问题？请改进设计，以便缩短加法器进位时间。

并画出加法器逻辑图(2位)。

表A15.1四．（10分）CPU 执行一段程序时，cache 完成存取的次数为1900次，主存完成存取的次数为100次，已知cache 存取周期为50ns,主存存取周期为250ns.求：（1）cache/主存系统的效率 （2）平均访问时间五．（10分）现在要设计一个新处理机，但机器字长尚悬而未决，有两种方案等待选择：一种是指令字长16位，另一种指令字长24位。

《计算机组成原理》考研模拟试题与答案研究生入学试卷八一．填空题（每小题3分，共18分）。

1．{(26)16 ∪ (63)16} ⊕ (135)8 的值为A.___。

2．广泛使用的A.___和B.___都是半导体C.___存储器。

前者的速度比后者快，D.___不如后者高，它们的共同缺点是断电后E.___保存信息。

3．寻址方式按操作数的A.___位置不同，多使用B.___型和C.___型，前者比后者的执行速度快。

4．时序信号产生器提供机器所需的A.___时序信号，在硬布线控制器中，时序信号采用B.___三级体制；在微程序控制器中，一般采用C.___二级体制。

5．当代流行的标准总线追求与A.___，B.___，C.___无关的开发标准。

6．通道是一个特殊功能的A.___，它有自己的B.___专门负责数据输入输出的传输控制，CPU 只负责C.___功能。

二．（11分）对于模4补码，设[x]补=x 0′.x 0x 1x 2…x n ,其中x 0′为符号位， 求证： x=-2x 0′+x 0 +∑=n i 1x i 2-i三．（10分）全加器可由异或门及进位逻辑电路组成，根据A ⊕B = A ⊕B,可以设计利用原变量或反变量进行运算的加法器，进而可以推测，对已设计好的加法器，用原变量运算和反变量运算都是一样的，这种说法对不对？为什么？四．（10分）某机字长32位，常规设计的存储空间≤32M ，若将存储空间扩至256M ，请提出一种可能的方案。

五．（10分）表8.1列出Pentium 机的寻址方式名称，请在第3列、第4列写出有关表示式和说明。

六．（10分）图A8.1给出了微程序控制的某计算机的部分微指令序列，图中每一框代表一条微指令。

分支点a由指令寄存器IR5,IR6两位决定，分支点b由条件码标志C o决定，现采用断定方式实现微程序的顺序控制，已知微地址寄存器长度为8位，要求：（1）设计实现该微指令序列的微指令字顺序控制字段格式。

研究生入学试卷十九答案一．选择题1．D 2. C 3. A 4. C 5. A 6.C 7. A8. C，D 9.C10.A.B.C 二．填空题1．A.简单性 B.补码 C.原码 D.补码2．A.存储容量 B.存取时间 C.存储周期 D.存储器带宽3．A.数据 B.先进后出 C.寄存器 D.存储器4．A.水平微指令 B.垂直微指令 C.少5．A.数据传送总线 B.仲裁总线 C.中断和同步总线6．A.物理 B.逻辑 C.慢速三. 证：（1）当被乘数x的符号任意，用补码表示，乘数y为正。

设[x]补=x0. x1x2 ……x n[y]补=0. y1y2 ……y n因为[x]补=2 + x ( mod2 )[y]补=y所以[x]补×[y]补=(2 +x)×y = 2y +x×y= 2(y1y2 ……y n) +x×y因为(y1y2 ……y n) 是大于0的正整数，根据模运算的性质有：2 (y1y2 ……y n) = 2 (mod2)所以[x]补.[y]补= 2 + x×y =[x×y]补(mod2)即[x×y]补=[x]补×[y]补=[x]补×（0. y1y2 ……y n）= [x]补×y (1)(2) 当被乘数x符号任意，乘数y为负，都以补码表示。

[x]补= x0. x1x2 ……x n[y]补= y0.y1y2 ……y n = 1. y1y2 ……y n = 2 + y (mod)2y = [y]补– 2 =1. y1y2 ……y n– 2 =0. y1y2 ……y n– 1所以xy = x(0. y1y2 ……y n– 1) = x(0. y1y2 ……y n) – x[x×y]补= [x (0. y1y2 ……y n)]补+ [-x]补因为(0. y1y2 ……y n) > 0,根据式(1)[x(0. y1y2 ……y n)]补= [x]补×[y]补= [x]补×(0. y1y2 ……y n)即[x×y]补= [x]补×(0. y1y2 ……y n) + [-x]补(2)(3)被乘数x与乘数y的符号任意，以补码表示。