计算机组成原理答案
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计算机组成原理（本） 模拟题一
计算机组成原理（本） 模拟题一
一． 填空题（共20分）
1．计算机软件一般分为两大类：一类叫__系统件__，另一类叫__应用软件__。操作系统属于 系统__软件__ 类。
2．主存与cache的地址映射有_全相联_、_直接映射_、_组相联_三种方式。
3． DMA 控制器按其 _内部_结构，分为 _选择_型和 _多路_型两种。
4．闪速存储器能提供高性能、低功耗、高可靠性及_瞬时启动_能力，为现有的_存储器_体系结构带来巨大变化，因此作为_固态盘_用于便携式电脑中。
5．主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。
6．汉字的_输入码_、_字模码_、_内码_是计算机用于汉字输入、内部处理、输出三种不同用途的编码。
7．RISC指令系统的最大特点是： _指令数少_； _指令长度固定_; _指令格式和寻址方式_种类少。只有取数 / 存数指令访问存储器。
8．存储器和CPU连接时，要完成_DB_的连接；_CB_的连接和_AB_的连接，方能正常工作。
9．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_传输速度_。PCI总线的带宽可达_264MB/S_。
10．微型机的标准总线从16位的_ISA_总线，发展到32位的_EISA_总线和_VISA_总线，又进一步发展到64位的PCI总线。
二． 选择题（共30分）
1．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__B__。
A．巴贝奇 B．冯. 诺依曼 C．帕斯卡
D．贝尔
2．算术 / 逻辑运算单元74181ALU可完成__C__。
A．16种算术运算功能
B．16种逻辑运算功能
C．16种算术运算功能和16种逻辑运算功能
D．4位乘法运算和除法运算功能
3．若浮点数用补码表示，则判断运算结果是否为规格化数的方法是__C__。
A．阶符与数符相同为规格化数
B．阶符与数符相异为规格化数
C．数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数
D．数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数
4．某SRAM芯片，存储容量为64K×16位，该芯片的地址线和数据线数目为__D__。
A．64，16 B．16，64 C．64，8 D．16，16
5．存储单元是指__B__。 A．存放一个二进制信息位的存贮元
B．存放一个机器字的所有存贮元集合
C．存放一个字节的所有存贮元集合
D．存放两个字节的所有存贮元集合
6．交叉存贮器实质上是一种___A___存贮器，它能_____执行______独立的读写操作。
A．模块式，并行，多个 B．模块式串行，多个
C．整体式，并行，一个 D．整体式，串行，多个
7．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（位移量）
B．堆栈指示器内容加上形式地址（位移量）
C．变址寄存器内容加上形式地址（位移量）
D．程序记数器内容加上形式地址（位移量）
8．描述PCI总线中基本概念不正确的句子是____C__。
A．HOST 总线不仅连接主存，还可以连接多个CPU
B．PCI 总线体系中有三种桥，它们都是PCI 设备
C．以桥连接实现的PCI总线结构不允许许多条总线并行工作
D．桥的作用可使所有的存取都按CPU 的需要出现在总线上
9．中断向量地址是：___A___。
A．子程序入口地址 B．中断服务例行程序入口地址
C．中断服务例行程序入口地址的指示器 D．中断返回地址
10．某计算机字长32位，其存储容量为2MB，若按半字编址，它的寻址范围是____D__。
A．4MB B．2MB C．2M
D．1M
11．当采用___B___对设备进行编址情况下，需要专门的I/O指令组。
A．统一编址法 B．单独编址法
C．两者都是 D．两者都不是
12．指令周期是指___C___。
A．CPU从主存取出一条指令的时间
B．CPU执行一条指令的时间
C．CPU从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间
D．时钟周期时间
13．发生中断请求的条件之一是___AB___。
A．一条指令执行结束 B．一次 I/O 操作结束
C．机器内部发生故障 D．一次DMA 操作结束
14．同步控制是___C___。
A．只适用于CPU控制的方式
B．只适用于外围设备控制的方式
C．由统一时序信号控制的方式
D．所有指令执行时间都相同的方式
15．为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的办法是采用__B____。
A．通用寄存器 B．堆栈 C．存储器 D．外存 三． 简答题（共15分）
1． 说明计算机系统的层次结构。
解：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。
2． 请说明程序查询方式与中断方式各自的特点。
解：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。
3． 提高存储器速度可采用哪些措施，请说出至少五种措施。
解：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。
四． 分析题（共35分）
1．设机器字长32位，定点表示，尾数31位，数符1位，问：
1）定点原码整数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少？
2）定点原码小数表示时，最大正数是多少？最小负数是多少？
解：（1）定点原码整数表示：
最大正数：
数值 = （231 – 1）10
最大负数：
数值 = -（231 – 1）10
（2）定点原码小数表示：
最大正数值 = （1 – 2-31 ）10
最大负数值 = -（1 – 2-31 ）10
2．已知某8位机的主存采用半导体存储器，地址码为18位，采用16K×4位的SRAM芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用模块条形式，问：
1）若每个模块条为32K×8位，共需几个模块条？
2）每个模块条内有多少片RAM芯片?
3）主存共需多少RAM芯片？CPU需使用几根地址线来选择各模块？使用何种译码器？
解：（1）地址码为18位，所允许的最大主存空间为218B=512KB，
512KB / 32K×8位 = 16，共需16个模块条
（2）32K×8位 / 16K×4位 = 4，
每个模块条内有4片RAM芯片
（3）16×4 = 64
主存共需64个RAM芯片
16 = 2n， n = 4
CPU需使用4地址线来选择各模块，使用2-4译码器。
3．指令格式如下所示，OP为操作码字段，试分析指令格式特点。
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（由变址寄存器和位移量决定）
所以是RS型指令。
4．CPU执行一段程序时，cache完成存取的次数为4100次，主存完成存取的次数为160次。已知cache存取周期为30ns，主存存取周期为150ns。求：
1）Cache 命中率H〖H = Nc / (Nc + Nm)〗
2）平均访问时间Ta。
解：（1）：H=4100/（4100+160）=96%
（2）：Ta=30*96%+150*4%=34.8ns
5．某磁盘存储器的转速为3000转/分，共有4个记录面，每毫米5道，每道记录信息为12000B,最小磁道直径为230mm,共有275道.问：
1）磁盘存储器的存储容量是多少？
2）磁盘数据传输率是多少？
1. 解：
（1） 每道记录信息容量 = 12000B
每个记录面信息容量 = 275×12000B
共有4个记录面，所以磁盘存储器总容量为 ：
4 ×275×12000B = 13200000B
（2） 磁盘传输率 C = r • N
r = 3000 / 60 = 50 周 / 秒
N = 12000字节（信道信息容量）
C = r • N = 50 × 12000
计算机组成原理（本） 模拟题二
一． 填空题（共20分）
1．计算机的_软件_是计算机_系统_结构的重要组成部分，也是计算机不同于一般电子设备的本质所在。
2．一个定点数由_符号位_和_数据位_两部分组成。
3．EDRAM的中文含义是_增强动态随机存取存储器_，RISC的中文含义是_精简指令集计算机_。
4．相联存储器不按地址而是按_存储内容_访问的存储器，在cache中用来存放_行地址_，在虚拟存储器中用来存放_分段表、页表和快表_。
5．主存储器容量通常以KB表示，其中K=_2^10_；硬盘容量通常以GB表示，其中G=_2^30_。
6．堆栈是一种特殊的数据寻址方式，它采用_先进后出_原理。按结构不同，分为寄存器堆栈和存储器堆栈。 7．从操作数的物理位置来说，可将指令归结为三种类型：存储器-存储器型，_R-S_，_S-S_。
8．由于存储器芯片的容量有限，所以往往需要在_字长位数_和_字存储容量_两方面进行扩充才能满足实际需求。
9．奔腾CPU中L2级cache的内容是_主存_的子集，而_L1级cache_内容又是L2级cache的子集。
10．磁表面存储器主要技术指标有存储密度，存储容量，平均存取时间，和数据传输率。
二． 选择题（共30分）
1．带有处理器的设备一般称为_A_设备。
A．智能化 B．交互式 C．远程通信
D．过程控制
2．下列数中最大的数是_A_。
A．（10011001）2 B.（227）8 C.（98）16 D.（152）10
