计算机组成原理试题及答案
- 格式:doc
- 大小:345.50 KB
- 文档页数:6
计算机组成原理试题及答案一、选择题1. 计算机系统由以下哪几部分组成?A. 输入设备、输出设备、显示器B. CPU、存储器、I/O设备C. 光驱、硬盘、鼠标D. 键盘、内存、扩展卡答案:B2. ALU是计算机中负责什么功能的部件?A. 存储数据B. 执行运算C. 输入输出控制D. 数据传输答案:B3. 下面哪一项不属于计算机的运算单位?A. ByteB. BitC. MegahertzD. Kilobyte答案:C4. 计算机中用来存储指令和数据的部件是什么?A. CPUB. CacheC. 主存D. 寄存器答案:C5. 下面哪一种总线用于CPU与其他部件之间的传输?A. 数据总线B. 地址总线C. 控制总线D. 扩展总线答案:A二、判断题1. 冯·诺伊曼体系结构是由计算机的硬件部分和软件部分构成的。
A. 正确答案:A2. 存储器的访问速度远远快于CPU的运算速度。
A. 正确B. 错误答案:B3. 地址总线决定了计算机可以寻址的最大存储空间。
A. 正确B. 错误答案:A4. 控制单元负责执行计算机指令的操作。
A. 正确B. 错误答案:B5. 内存与外存之间的数据传输速度较外存与CPU之间的传输速度要快。
A. 正确B. 错误三、简答题1. 什么是指令周期?答:指令周期是计算机执行一条指令所需要的时间,包括取指令、译码、执行、访存和写回几个阶段。
2. 描述一下冯·诺伊曼体系结构的特点。
答:冯·诺伊曼体系结构是一种基于存储程序的计算机体系结构。
它的特点包括:程序和数据以相同的方式存储在存储器中;指令以顺序的方式执行;指令和数据都通过总线传输;计算机由CPU、存储器、输入输出设备和控制单元等几个部分组成。
3. 什么是存储器层次结构?为什么需要存储器层次结构?答:存储器层次结构指的是计算机中各个级别的存储器之间的组织关系。
存储器层次结构的存在是为了解决存储器容量和访问速度之间的矛盾。
计算机组成原理试题及答案一、选择题。
1. 下列哪个是计算机组成原理的基本概念?A. 数据结构。
B. 操作系统。
C. 计算机体系结构。
D. 算法。
答案,C。
2. 计算机组成原理的核心是什么?A. 中央处理器。
B. 内存。
C. 输入输出设备。
D. 总线。
答案,A。
3. 下列哪个不是计算机组成原理中的主要部件?A. 控制单元。
B. 运算器。
C. 存储器。
D. 输入设备。
答案,D。
4. 计算机组成原理中,数据和指令在内存中是以什么形式存储的?B. 十进制。
C. 八进制。
D. 十六进制。
答案,A。
5. 计算机组成原理中,控制单元的主要功能是什么?A. 控制数据传输。
B. 进行运算。
C. 存储数据。
D. 输入输出。
答案,A。
1. 计算机组成原理中,CPU的作用是进行数据处理和______。
答案,控制。
2. 内存是计算机中的______存储器。
答案,临时。
3. 计算机组成原理中,总线是连接各个部件的______。
答案,通信线路。
4. 控制单元的主要功能是______。
答案,控制数据传输和处理。
5. 计算机组成原理中,运算器负责进行______运算。
答案,算术和逻辑。
1. 简述计算机组成原理中的冯·诺依曼结构。
答,冯·诺依曼结构是一种计算机体系结构,主要包括存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备等五大部分。
其中存储器用于存储数据和指令,运算器用于进行算术和逻辑运算,控制器用于控制数据传输和处理,输入设备用于接收数据输入,输出设备用于显示处理结果。
2. 什么是指令周期?它与时钟周期有什么关系?答,指令周期是指计算机执行一条指令所需的时间,它包括取指令周期、执行周期和访存周期。
时钟周期是CPU中时钟脉冲的时间间隔,它决定了CPU的工作速度。
指令周期与时钟周期的关系在于,时钟周期是指令周期的基本单位,指令周期是由若干个时钟周期组成的。
四、综合题。
1. 简述计算机组成原理中的存储器层次结构。
答,计算机存储器层次结构包括寄存器、高速缓存、内存和外存等多个层次。
计算机组成原理试题及答案全套第一部分:选择题1.下列关于计算机内存的说法,错误的是:A.内存是计算机的主要存储器件之一B.内存是临时存储器件,供程序运行时使用C.内存容量越大,计算机的性能越强D.内存分为主存和辅存,主存速度较快,但容量相对较小答案:C2.下列关于CPU的说法,错误的是:A.CPU是计算机的核心部件,负责执行指令和控制计算机的运行B.CPU由运算器、控制器和寄存器组成C.CPU的速度越快,计算机的运行速度越快D.CPU的主频越高,计算机的运行速度越慢答案:D3.下列关于指令周期的说法,错误的是:A.指令周期是CPU执行一条指令所需的时间B.指令周期包括取指令、译码、执行、访存四个阶段C.指令周期的长度取决于CPU的主频D.指令周期越短,CPU的执行效率越高答案:D4.下列关于存储器层次结构的说法,错误的是:A.存储器层次结构分为寄存器、高速缓存、主存和辅存B.存储器层次结构越高,存取速度越快,容量越小C.高速缓存是位于CPU和主存之间的高速存储器D.存储器层次结构的设计目标是在速度、容量和成本之间取得平衡答案:B5.下列哪项措施可以提高计算机系统的安全性?A.设置强密码B.定期更新操作系统和应用程序补丁C.安装杀毒软件和防火墙D.以上都是答案:D6.下列关于计算机硬盘的说法,错误的是:A.硬盘是一种磁存储设备,用于长期存储数据B.硬盘的读写速度相对较慢,但容量较大C.硬盘的存储介质是固态闪存芯片D.硬盘采用磁道、扇区和柱面的方式来寻址数据答案:C第二部分:填空题1.计算机系统由________、软件和人员三部分组成。
答案:硬件2.CPU的两个主要功能是执行________和控制计算机的运行。
答案:指令3.存储器层次结构的设计目标是在速度、________和成本之间取得平衡。
答案:容量4.计算机的存储器分为________和辅存两部分。
答案:主存5.操作系统的主要功能包括________管理、文件管理和用户接口等。
一.选择题(每空1分,共20分)1.将有关数据加以分类、统计、分析,以取得有利用价值的信息,我们称其为_____。
A. 数值计算B. 辅助设计C. 数据处理D. 实时控制2.目前的计算机,从原理上讲______。
A.指令以二进制形式存放,数据以十进制形式存放B.指令以十进制形式存放,数据以二进制形式存放C.指令和数据都以二进制形式存放D.指令和数据都以十进制形式存放3.根据国标规定,每个汉字在计算机内占用______存储。
A.一个字节B.二个字节C.三个字节D.四个字节4.下列数中最小的数为______。
A.(101001)2B.(52)8C.(2B)16D.(44)105.存储器是计算机系统的记忆设备,主要用于______。
A.存放程序B.存放软件C.存放微程序D.存放程序和数据6.设X= —0.1011,则[X]补为______。
A.1.1011B.1.0100C.1.0101D.1.10017. 下列数中最大的数是______。
A.(10010101)2B.(227)8C.(96)16D.(143)108.计算机问世至今,新型机器不断推陈出新,不管怎样更新,依然保有“存储程序”的概念,最早提出这种概念的是______。
A.巴贝奇B.冯. 诺依曼C.帕斯卡D.贝尔9.在CPU中,跟踪后继指令地指的寄存器是______。
A.指令寄存器B.程序计数器C.地址寄存器D.状态条件寄存器10. Pentium-3是一种__A____。
A.64位处理器B.16位处理器C.准16位处理器D.32位处理器11. 三种集中式总线控制中,_A_____方式对电路故障最敏感。
A.链式查询B.计数器定时查询C.独立请求12. 外存储器与内存储器相比,外存储器____B__。
A.速度快,容量大,成本高B.速度慢,容量大,成本低C.速度快,容量小,成本高D.速度慢,容量大,成本高13. 一个256KB的存储器,其地址线和数据线总和为__C____。
计算机组成原理试题及答案计算机组成原理试题及答案一、选择题(每题3分,共36分)1、下列数中最小的数是()。
BA (1010010)2B (00101000)BCDC (512)8D(235)162、某机字长16位,采用定点整数表示,符号位为1位,尾数为15位,则可表示的最大正整数为(),最小负整数为()。
A A +(215-1),-(215-1) B +(215-1),-(216-1)C +(214-1),-(215-1)D +(215-1), -(1-215)3、运算器虽由许多部件组成,但核心部分是() BA 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 CA 与非门B 或非门C 异或门D 与或非门5、立即寻址是指() BA 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、输入输出指令的功能是() CA 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与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() DA 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价比() A A 最低 B 居中 C 最高 D 都差不多9、某一RAM芯片,其容量为1024×8位,除电源端和接地端外,连同片选和读/写信号该芯片引出腿的最小数目为() BA 23B 20C 17D 1910、在主存和CPU之间增加Cache的目的是()。
CA 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。
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。
计算机组成原理试题及答案关于计算机组成原理试题及答案《计算机组成原理》系统地介绍了计算机的基本组成原理和内部工作机制。
下面是小编收集整理的计算机组成原理试题及答案,欢迎阅读参考~计算机组成原理试题及答案1一、单项选择题1.若十进制数据为137.5则其八进制数为(B)。
A、89.8B、211.4C、211.5D、1011111.1012.若x补=0.1101010,则x原=(D)。
A、1.0010101B、1.0010110C、0.0010110D、0.11010103.若定点整数64位,含1位符号位,补码表示,则所能表示的绝对值最大负数为(C)。
A、-264B、-(264-1)C、-263D、-(263-1)5.若脂用双符号位,则发生正溢的特征是:双符号位为(B)。
A、00B、01C、10D、116.浮点加减中的对阶的(A)。
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7.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8.原码加减交替除法又称为不恢复余数法,因此(C)A、不存在恢复余数的操作B、当某一步运算不够减时,做恢复余数的操作C、仅当最后一步余数为负时,做恢复余数的操作D、当某一步余数为负时,做恢复余数的操作9.为了缩短指令中某个地址段的位数,有效的方法是采取(D)。
A、立即寻址B、变址寻址C、间接寻址D、寄存器寻址10.堆栈指针SP的内容是(B)。
A、栈顶单元内容B、栈顶单元地址C、栈底单元内容D、栈底单元地址11.高速缓冲存储器Cache一般采取(A)。
A、随机存取方式B、顺序存取方式C、半顺序存取方式D、只读不写方式12.若存储周期250ns,每次读出16位,则该存储器的数据传送率为(C)。
计算机组成原理习题含参考答案一、单选题(共90题,每题1分,共90分)1、在下列寻址中,()寻址方式需要先运算再访问主存。
A、间接B、直接C、变址D、立即正确答案:C2、在链式查询方式下,若有N个设备,则()oA、只需一条总线请求线B、需要N条总线请求线C、视情况而定,可能一条,也可能N条总线请求线D、以上说法都不对正确答案:A3、以下有关I/O端口的叙述中,错误的是()oA、I/O接口中有命令端口、状态端口、数据端口B、I/O接口中命令端口和状态端口不能共用同一个C、I/O接口中程序可访问的寄存器被称为I/O端口D、I/O端口可以和主存统一编号,也可以单独编号正确答案:B4、用移码表示浮点数的阶码,其好处是()。
A、便于求阶差B、便于用比较电路比较阶的大小C、提高运算精度D、便于判别溢出正确答案:B5、在取指操作结束后,程序计数器中存放的是()。
A、程序中指令的数量B、当前指令的地址C、已经执行指令的计数值D、下一条指令的地址正确答案:D6、微指令格式分为水平型和垂直型,水平型微指令的位数(),用它编写的微程序()。
A、较短,较少B、较长,较短C、较多,较长D、较少,较短正确答案:B7、用二地址指令来完成算术运算时,其结果一般存放在()。
A、其中一个地址码提供的地址中B、栈顶C、累加器(ACC)中D、以上都不对正确答案:A8、为了缩短指令中某个地址段(或地址码)的位数,有效的方法是采取()。
A、变址寻址B、间接寻址C、立即寻址D、寄存器寻址正确答案:D9、从计算机系统结构上讲,机器语言程序员所看到的机器属性是()oA、编程要用到的硬件组织B、计算机硬件的全部组织C、计算机软件所要完成的功能D、计算机各部件的硬件实现正确答案:A10、用于笔记本电脑的大容量存储器是()oA、U盘B、软磁盘C、固态盘D、磁带正确答案:C11、D/A转换是()。
A、把数字量转换为模拟量,把转化结果输出计算机B、把计算机输出的模拟量转化为数字量C、把模拟量转化为数字量,把数字量输入到计算机D、把计算机输出的模拟量转为数字量正确答案:A12、程序P在机器M上的执行时间是20秒,编译优化后,P执行的指令数减少到原来的70%,而CP1增加到原来的1.2倍,则P在M上的执行时间是()oA、16.8秒B、8.4秒C、117秒D、14秒正确答案:A13、以下说法错误的是()oA、计算机的机器字长是指数据存储与运算的基本单位B、寄存器由触发器构成C、计算机中一个字的长度都是32位D、磁盘可以永久性存放数据和程序正确答案:C14、主设备通常指()oA、掌握总线权的设备B、发送信息的设备C、主要的设备D、接收信息的设备正确答案:A15、字长12位,用定点补码规格化小数表示时,所能表示的正数范围是()OA、1/2-(1-2-11)B、(1/2+2-11)-(1-2-11)C、2-11-(1-2-11)D、2-12-(1-2-12)正确答案:A16、ASCI1码是对()进行编码的一种方案。
计算机组成原理考试题+参考答案一、单选题(共90题,每题1分,共90分)1、在三种集中式总线控制方式中,()方式响应时间最快。
A、独立请求B、计数器定时查询C、串行链接D、以上都不是正确答案:A2、计算机中常采用下列几种编码表示数据,其中,± 0 编码相同的是()。
Ⅰ . 原码Ⅱ . 反码Ⅲ . 补码Ⅳ . 移码A、Ⅲ 和ⅣB、Ⅰ 和ⅣC、Ⅰ 和ⅢD、Ⅱ 和Ⅲ正确答案:A3、半导体EPROM中写入的内容,可以通过( )擦除。
A、紫外线照射B、电信号C、口令D、DOS命令正确答案:A4、浮点数加减中的对阶是指()。
A、将加数的阶码调整到与被加数的阶码相同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、将较小的一个阶码调整到与较大的一个阶码相同正确答案:D5、已知小写英文字母“ a” 的 ASCII 码值为 61H ,现字母“ g” 被存放在某个存储单元中,若采用偶校验(假设最高位作为校验位),则该存储单元中存放的十六进制数是()。
A、E7HB、66HC、E6HD、67H正确答案:A6、通常划分计算机发展时代是以()为标准的。
A、所用的电子器件B、运算速度C、计算机结构D、所有语言正确答案:A7、假定用若干16K×1位的存储器芯片组成一个64K×8位的存储器,芯片内各单元连续编址,则地址BFF0H所在的芯片的最小地址为()。
A、8000HB、4000HC、6000HD、A000H正确答案:A8、下面是关于计算机中存储容量单位的叙述,其中错误的是()。
A、一台计算机的编址单位、指令字长和数据字长都一样,且是字节的整数倍B、最小的计量单位为位(bit),表示一位“0”或“1”C、最基本的计量单位是字节(Byte),一个字节等于8bD、主存容量为1KB,其含义是主存中能存放1024个字节的二进制信息正确答案:A9、CPU取出一条指令并执行该指令的时间被称为()。
计算机组成原理考试试题及答案一、选择题 (每题5分,共50分)1. 下列哪种设备不属于输入设备?A. 鼠标B. 键盘C. 打印机D. 扫描仪【答案】C2. 下列哪种存储器访问速度最快?A. 硬盘B. 缓存C. 内存D. 光盘【答案】B3. 下列哪种指令能够实现两个数相加?A. ADDB. SUBC. MULD. DIV【答案】A4. 下列哪种总线用于连接处理器和内存?A. ISA总线B. PCI总线C. EISA总线D. CPU总线【答案】D5. 下列哪种寄存器用于存储指令?A. 数据寄存器B. 地址寄存器C. 指令寄存器D. 状态寄存器【答案】C6. 下列哪种缓存方式是CPU缓存采用的?A. 直接映射缓存B. 全相连缓存C. 组相连缓存D. 以上都对【答案】D7. 下列哪种技术能够提高存储器的访问速度?A. 并行存储B. 串行存储C. 缓存D. 分页存储【答案】C8. 下列哪种指令能够实现两个数相乘?A. ADDB. SUBC. MULD. DIV【答案】C9. 下列哪种设备属于输出设备?A. 鼠标B. 键盘C. 打印机D. 扫描仪【答案】C10. 下列哪种总线用于连接处理器和外部设备?A. ISA总线B. PCI总线C. EISA总线D. CPU总线【答案】B二、填空题 (每题5分,共30分)11. 计算机的中央处理器简称为________。
【答案】CPU12. 计算机中用于存储程序和数据的设备称为________。
【答案】存储器13. 计算机中的数据是以________的形式进行存储和传输的。
【答案】二进制14. 计算机中的内存分为________和________两种类型。
【答案】RAM, ROM15. 在计算机中,数据的传输是通过________实现的。
【答案】总线三、简答题 (每题10分,共30分)16. 请简述CPU的主要功能。
【答案】CPU的主要功能是执行程序中的指令,进行数据的运算和控制计算机的运行。
本科生期末试卷九一.选择题(每小题1分,共10分)1.八位微型计算机中乘除法大多数用______实现。
A 软件B 硬件C 固件D 专用片子2.在机器数______中,零的表示是唯一的。
A 原码B 补码C 移码D 反码3.某SRAM芯片,其容量为512×8位,除电源和接地端外,该芯片引出线的最小数目应是______。
A 23B 25C 50D 194.某机字长32位,存储容量64MB,若按字节编址,它的寻址范围是______。
A 0—8MB 0—16MBC 0—16MBD 0—8MB5.采用虚拟存贮器的主要目的是______。
A 提高主存贮器的存取速度;B 扩大主存贮器的存贮空间,并能进行自动管理和调度;C 提高外存贮器的存取速度;D 扩大外存贮器的存贮空间;6.算术右移指令执行的操作是______。
A 符号位填0,并顺次右移1位,最低位移至进位标志位;B 符号位不变,并顺次右移1位,最低位移至进位标志位;C 进位标志位移至符号位,顺次右移1位,最低位移至进位标志位;D 符号位填1,并顺次右移1位,最低位移至进位标志位;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;8.同步传输之所以比异步传输具有较高的传输频率是因为同步传输______。
A 不需要应答信号;B 总线长度较短;C 用一个公共时钟信号进行同步;D 各部件存取时间较为接近;9.美国视频电子标准协会定义了一个VGA扩展集,将显示方式标准化,这称为著名的______显示模式。
A A VGAB SVGAC VESA EGA10.CPU响应中断时,进入“中断周期”,采用硬件方法保护并更新程序计数器PC内容,而不是由软件完成,主要是为了_______。
A 能进入中断处理程序,并能正确返回源程序;B 节省主存空间;C 提高处理机速度;D 易于编制中断处理程序;二.填空题(每小题3分,共24分)1. 多媒体CPU 是带有A.______技术的处理器。
它是一种B._______技术,特别适合于C.______处理。
2.总线定时是总线系统的核心问题之一。
为了同步主方、从方的操作,必须制订A.______。
通常采用B.______定时和C.______定时两种方式。
3.通道与CPU 分时使用A.______,实现了B.______内部数据处理和C.______并行工作。
4.74181是采用先行进位方式的4位并行加法器,74182是实现A.______进位的进位逻辑。
若某计算机系统字长为64位,每四位构成一个小组,每四个小组构成一个大组,为实现小组内并行、大组内并行,大组间串行进位方式,共需要B.______片74181和C.______片74182。
5.动态半导体存贮器的刷新一般有A.______、B.______和C.______三种方式。
6.存贮器堆栈中,需要一个A.______,它是B.______CPU 中的一个专用寄存器,指定的C.______就是堆栈的D.______。
7.2000年超级计算机最高运算速度达到A.______次。
我国的B.______号计算机的运算速度达到 3840亿次,使我国成为C.______之后,第三个拥有高速计算机的国家。
8.一个定点数由A.______和B.______两部分组成。
根据小数点位置不同,定点数有纯小数和C.______两种表示方法。
三. 应用题1. (11分)已知:x= 0.1011,y = - 0.0101,求 :[21x]补,[ 41 x]补,[ - x ]补,[21y]补,[41y]补,[ - y ]补 。
2. (11分)用16K × 1位的DRAM 芯片构成64K × 8位的存贮器。
要求:(1)画出该寄存起组成的逻辑框图。
(2)设存贮器读 / 写周期均为0.5μs ,CPU 在1μs 内至少要访存一次。
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?对全部存贮单元刷新一遍,所需实际刷新时间是多少?3. (11分)指令格式如下所示,OP 为操作码字段,试分析指令格式的特点。
15 10 7 4 3 04. (11分)CPU 结构如图B9.1所示,其中有一个累加寄存器AC ,一个状态条件寄存器,各部分之间的连线表示数据通路,箭头表示信息传送方向。
(1) 标明图中四个寄存器的名称。
(2) 简述指令从主存取到控制器的数据通路。
(3) 简述数据在运算器和主存之间进行存 / 取访问的数据通路。
图B9.15.(11分)试推导磁盘存贮器读写一块信息所需总时间的公式。
6.(11分)如图B9.2所示的系统中断机构是采用多级优先中断结构,设备A连接于最高优先级,设备B次之,设备C又次之。
要求CPU在执行完当前指令时转而对中断请求进行服务,现假设:T DC为查询链中每个设备的延迟时间,T A、T B、T C分别为设备A、B、C的服务程序所需的执行时间,T S、T R为保存现场和恢复现场所需时间。
试问:在此环境下,此系统在什么情况下达到中断饱和?即在确保请求服务的三个设备都不会丢失信息的条件下,允许出现中断的极限频率有多高?注意,“中断允许”机构在确认一个新中断之前,先要让即将被中断的程序的一条指令指令执行完毕。
图B9.2本科生期末试卷九答案一. 选择题1.A 2. B 3. D 4. C 5. B6. B7. B8. B 、D9. C 10. A二. 填空题1.A.MMX B.多媒体扩展结构 C.图象数据2.A.定时协议 B.同步 C.异步3.A.内存 B.CPU C.I / O4.A.组间并行 B.16 C.45.A.集中式 B.分散式 C.异步式6.A.堆栈指示器 B.主存单元 C.栈顶7.A.10000亿 B.神威 C.美国、日本8.A.符号位 B.数值域 C.纯整数三.应用题1. 解: [ x ]补 = 0.1011 , [ y ]补 = 1.1011[21x ]补 = 0.01011 , [21x ]补 = 1.11011 [41x ]补 = 0.001011 ,[41 x ]补 = 1.111011 [ - x ]补 = 1.0101 , [ - x ]补 =0.01012. 解:(1)根据题意,存贮器总量为64KB ,故地址线总需16位。
现使用16K ×1位的动态RAM 芯片,共需32片。
芯片本身地址线占14位,所以采用位并联与地址串联相结合的方法来组成整个存贮器,其组成逻辑框图如图B9.3,其中使用一片2 :4译码器。
(2)根据已知条件,CPU 在1μs 内至少需要访存一次,所以整个存贮器的平均读/ 写周期与单个存贮器片的读 / 写周期相差不多,应采用异步刷新比较合理。
对动态MOS 存贮器来讲,两次刷新的最大时间间隔是2μs 。
RAM 芯片读/ 写周期为0.5μs ,假设16K ×1位的RAM 芯片由128 × 128矩阵存贮元构成,刷新时只对128行进行异步方式刷新,则刷新间隔为2m / 128 = 15.6μs ,可取刷新信号周期15μs 。
图 B 9.33.解:(1)双字长二地址指令,用于访问存储器。
(2)操作码字段OP为6位,可以指定26 = 64种操作。
(3)一个操作数在源寄存器(共16个),另一个操作数在存储器中(由基值寄存器和位移量决定),所以是RS型指令。
4.解:(1)a为数据缓冲寄存器 DR ,b为指令寄存器 IR ,c为主存地址寄存器,d为程序计数器PC。
(2)主存 M →缓冲寄存器 DR →指令寄存器 IR →操作控制器。
(3)存贮器读:M →DR →ALU →AC存贮器写:AC →DR →M5.解:解:设读写一块信息所需总时间为T b,平均找到时间为T s,平均等待时间为T L,读写一块信息的传输时间为T m,则:T b=T s+T L+T m。
假设磁盘以每秒r的转速率旋转,每条磁道容量为N个字,则数据传输率=rN个字/秒。
又假设每块的字数为n,因而一旦读写头定位在该块始端,就能在T m≈(n / rN)秒的时间中传输完毕。
T L是磁盘旋转半周的时间,T L=(1/2r)秒,由此可得:T b=T s+1/2r+n/rN 秒6.解:假设主存工作周期为T M,执行一条指令的时间也设为T M 。
则中断处理过程和各时间段如图B9.4所示。
当三个设备同时发出中断请求时,依次处理设备A、B、C的时间如下:t A = 2T M + T DC + T S + T A + T Rt B = 2T M + T DC + T S + T A + T Rt C = 2T M + T DC + T S + T A + T B达到中断饱和的时间为:T = t A + t B + t C中断极限频率为:f = 1 / T图B 9.4。