计算机组成原理专升本试题解析指令流水线与并行处理

计算机系统结构专升本试题详解一、多选题1. 在现代计算机中，以下哪项不是属于CPU的功能？A) 运算逻辑单元（ALU）B) 控制单元（CU）C) 主存储器（RAM）D) 寄存器组答案：C) 主存储器（RAM）解析：CPU（Central Processing Unit）是计算机的核心部件，负责处理计算机中的所有指令。

CPU包括运算逻辑单元（ALU）、控制单元（CU）、寄存器组等部件，而主存储器并不属于CPU的功能范畴。

2. 下列关于指令周期（Instruction Cycle）和时钟周期（Clock Cycle）的说法中，哪一个是正确的？A) 指令周期等于时钟周期B) 指令周期大于时钟周期C) 指令周期小于时钟周期D) 指令周期和时钟周期没有直接的联系答案：B) 指令周期大于时钟周期解析：指令周期是执行一条指令所需要的所有操作所花费的时间，包括获取指令、解码指令、执行指令等。

而时钟周期是CPU内部时钟的一个周期所需要的时间。

由于指令周期中的各个操作可能分解为多个时钟周期，所以指令周期往往大于时钟周期。

3. 下列关于存储器层次结构的说法中，哪一个是正确的？A) 高速缓存是存储器层次结构中最小且最快的存储器B) 主存储器的访问速度比高速缓存快C) 高速缓存的容量比主存储器大D) 高速缓存的成本比主存储器高答案：A) 高速缓存是存储器层次结构中最小且最快的存储器解析：存储器层次结构是计算机中不同速度和容量的存储器之间的组织关系。

在存储器层次结构中，高速缓存（Cache）是最接近CPU的一级缓存，容量较小但速度很快；主存储器（Main Memory）的容量较大，速度相对较慢；而高速缓存的容量比主存储器小，但速度更快。

二、判断题1. 存储器单元地址是由存储器的存储容量决定的。

答案：错误解析：存储器单元地址是由存储器的位数决定的，而不是存储容量。

存储器容量是指存储器可以存储的数据量，而存储器位数是指存储器单元地址的位数。

计算机组成原理试题集含答案第五章a单选题1、一般机器周期的时间是根据（A ）来规定的。

主存中读取一个指令字的时间主存中读取一个数据字的时间主存中写入一个数据字的时间主存中读取一个数据字的时间2、存放微程序的控制存储器称为：（B）高速缓冲存储器控制存储器虚拟存储器主存储器3、以下叙述中正确描述的句子是： (A)同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相容性微操作同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相交性微操作同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫相斥性微操作同一个CPU周期中，可以并行执行的微操作叫排他性微操作4、计算机操作的最小时间单位是：(A)时钟周期指令周期CPU周期微指令周期5、下列部件中不属于控制器的是：(D)IR操作控制器PCPSW6、同步控制是:(C)只适用于CPU控制的方式只适用于外围设备控制的方式由统一时序信号控制的方式所有指令执行时间都相同的方式7、在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是：(B)MAR PC IR PSW判断题8、指令流水线中主要存在三种相关冲突：资源相关、数据相关及控制相关。

对9、并发性指两个或两个以上事件在同一时间间隔内发生。

对10、硬布线控制器的缺点：增加了到控存中读取微指令的时间，执行速度慢。

错11、微程序控制器的优点：规整性、灵活性、可维护性强。

对12、微操作是执行部件接受微命令后所进行的操作，是计算机硬件结构中最基本的操作对13、微命令指控制部件通过控制线向执行部件发出的各种控制命令，是构成控制信号序列的最小单位。

对14、时钟周期是CPU处理操作的最大时间单位。

错15、微程序控制器属于存储逻辑型，以微程序解释执行机器指令，采用存储逻辑技术实对16、地址寄存器用于存放当前执行的指令码，供进行指令译码。

错17、程序计数器用于存放CPU正在执行的指令的地址。

错18、指令寄存器用于保存当前CPU所要访问的内存单元的地址。

错填空题19、请在括号内填入适当答案。

计算机体系结构专升本试题解析指令流水线与缓存计算机体系结构专升本试题解析——指令流水线与缓存计算机体系结构是计算机科学中的基础课程之一，专升本考试中也是一个重要的考点。

本文将针对专升本试题中的指令流水线与缓存部分进行解析，并探讨其相关概念和应用。

一、指令流水线的概念及原理指令流水线是一种提高计算机处理速度的技术。

它通过将指令执行过程划分为若干个阶段，并在不同阶段同时执行不同指令的部分内容，从而实现多条指令的并行执行。

指令流水线的基本原理可以概括为以下几点：1. 指令划分：将指令执行过程分为取指（IF）、译码（ID）、执行（EX）、访存（MEM）和写回（WB）等阶段。

2. 流水线寄存器：用于存放每个阶段的中间结果，以便下一阶段使用。

3. 并行执行：在不同阶段同时执行多条指令的部分内容，以提高处理效率。

指令流水线的优点是能够提高计算机的处理速度，缩短程序的执行时间。

但同时也存在一些问题，例如流水线冒险（数据冒险、结构冒险、控制冒险）和流水线停顿等，需要通过适当的优化手段来解决。

二、缓存的概念及原理缓存是计算机系统中用于加速数据访问的一种高速存储器。

它位于主存和处理器之间，将常用的数据复制到高速存储器中，以提高系统的响应速度。

缓存的基本原理可以概括为以下几点：1. 局部性原理：根据程序执行的局部性原理，将访问频率高的数据块存放到缓存中。

2. 缓存替换策略：当缓存已满时，需要根据一定的策略替换掉一部分数据，常见的替换策略有随机替换、先进先出（FIFO）和最近最少使用（LRU）等。

3. 缓存一致性：当多个缓存同时访问同一块数据时，需要保证数据的一致性，可以通过使用缓存一致性协议（如MESI）来解决。

缓存的设计需要平衡存储空间和访问速度之间的关系。

较大的缓存可以提供更多的存储空间，但访问速度可能会变慢；而较小的缓存虽然速度更快，但容量较小可能无法满足需求。

因此，需要在实际应用中根据系统需求进行合理的配置。

三、指令流水线与缓存的关系指令流水线和缓存是计算机体系结构中两个重要的优化技术。

计算机组成原理中的流水线与并行处理计算机组成原理是指计算机的各个组成部分及其相互关系的原理。

其中，流水线与并行处理是计算机组成原理中的两个重要概念。

本文将从流水线和并行处理的定义、特点、应用以及优缺点等方面进行论述。

一、流水线的定义和特点流水线技术是一种将复杂的任务分解为若干个互相依赖的子任务，并通过时序控制将其分别交给不同的处理单元进行执行的技术。

它可以提高计算机的执行效率和吞吐量。

与串行处理相比，流水线处理具有以下特点：1.任务分解：将复杂的任务分解为多个子任务，每个子任务由不同的处理单元负责执行。

2.流水线寄存器：通过在流水线各个阶段之间插入流水线寄存器，实现了各个阶段之间的数据传递和暂存，确保了数据的正确性和稳定性。

3.并行操作：不同的处理单元可以并行执行不同的任务，提高了计算机的并行处理能力。

4.随机任务执行：由于流水线中的各个阶段是独立的，因此可以随机运行和停止任务，提高了计算机的灵活性。

二、并行处理的定义和特点并行处理是指同时利用多个处理器或者多个处理单元并行执行多个任务的处理方式。

它可以大幅提升计算机系统的运算速度和处理能力。

并行处理的特点如下：1.任务分配：将大任务分解为多个小任务，并分配给多个处理单元同时执行。

2.任务协调：通过合理的任务调度算法，协调各个处理单元之间的任务执行顺序和数据传递，确保整个系统的稳定性和正确性。

3.资源共享：各个处理单元之间可以共享资源，如内存、缓存等，提高资源利用率。

4.计算效率提高：通过多个处理单元同时执行任务，大幅提高了计算效率和处理速度。

三、流水线与并行处理的应用流水线和并行处理在计算机领域被广泛应用，以下是几个常见的应用示例：1.超级计算机：超级计算机通常采用并行处理的方式，利用多个处理器同时进行计算，以提高计算能力。

2.图形处理器：图形处理器（GPU）采用流水线技术，将图像处理任务分解为多个子任务，通过流水线处理实现高效的图形渲染和计算。

专升本计算机试题中的计算机组成原理计算机组成原理是专升本计算机试题中的重要内容之一。

在计算机科学与技术领域的学习中，了解计算机组成原理及其相关知识对于掌握计算机硬件的工作原理和设计思想至关重要。

本文将从计算机组成原理的定义、主要组成部分、工作原理以及实际应用等方面进行论述。

一、计算机组成原理的定义计算机组成原理是指计算机硬件的构成和工作原理，它是计算机科学与技术的基础知识之一。

计算机在功能上可以分为五大部分：输入单元、输出单元、中央处理器（CPU）、控制单元和存储器。

计算机组成原理研究计算机各个功能部件的物理结构和工作方式，通过深入理解计算机的组成与工作原理，有助于我们更好地设计、维护和优化计算机系统。

二、计算机组成原理的主要组成部分计算机的组成部分主要包括输入单元、输出单元、中央处理器和存储器。

1. 输入单元：输入单元负责从外部设备接收数据并将其转化为计算机可识别的内部数据格式。

常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪等。

输入单元的主要任务是将外部输入转化为内部二进制编码。

2. 输出单元：输出单元负责将计算机处理后的数据转化为人类可读的形式，并输出到外部设备。

输出单元的常见设备包括显示器、打印机等。

输出单元的主要任务是将计算机内部数据转化为外部可读形式。

3. 中央处理器（CPU）：中央处理器是计算机的核心部件，负责执行指令和处理数据。

中央处理器由运算器和控制器组成。

运算器负责执行算术和逻辑运算，而控制器负责控制计算机内部各个部件的协调工作。

4. 存储器：存储器是计算机系统中的主要数据存储部分。

它用于存储计算机的指令和数据。

根据存储介质的不同，存储器可以分为随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）等各种类型。

三、计算机组成原理的工作原理计算机组成原理的工作原理主要包括指令的执行流程和数据的处理流程。

1. 指令的执行流程：计算机中的指令是由二进制编码表示的。

指令的执行流程一般可以分为取指令、解码指令、执行指令和访存写回四个阶段。

计算机专业基础综合（计算机组成原理）模拟试卷16(题后含答案及解析)题型有：1. 单项选择题 2. 综合应用题单项选择题1-40小题，每小题2分，共80分。

下列每题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题目要求的。

1．指令流水线中，不同的指令在指令流水的不同功能段中可以( )。

A．顺序B．选择C．循环D．并行正确答案：D解析：在指令流水线中，不同的指令在不同功能段中可以并行。

知识模块：计算机组成原理2．下列说法中，正确的是( )。

A．水平型微指令的执行速度要慢于垂直型微指令B．水平型微指令的长度要短于垂直型微指令C．水平型微指令的编码空间利用率高D．垂直型微指令中包含微操作码字段正确答案：D解析：此题考查的知识点包括：水平型微指令的执行速度要快于垂直型微指令，水平型微指令的长度要长于垂直型微指令，水平型微指令的编码空间利用率较低，垂直型微指令的格式与普通机器指令的格式相仿。

知识模块：计算机组成原理3．下列特征中，不属于有利于实现指令流水线的是( )。

A．指令字等长B．Load／Store指令风格C．寻址方式灵活多样D．指令格式规整统一正确答案：C解析：有利于实现流水线的指令特征是指令字等长、Load／Store指令风格(隐含寻址方式简单)、指令格式规整统一、数据和指令在存储器中“对齐”存放。

知识模块：计算机组成原理4．下列关于动态流水线和超标量处理器的说法中，错误的是( )。

A．超标量处理器中一定有多个不同的指令执行单元B．动态流水线执行指令的顺序不一定是输入指令的顺序C．超标量处理器不一定都采用动态流水线D．超标量技术是指采用更多流水段个数的流水线技术正确答案：D解析：超标量技术是采用更多指令执行部件来构成多条流水线的技术。

知识模块：计算机组成原理5．指令流水中不同功能段的执行时间最好( )。

A．相等B．不等C．为零D．与指令周期一致正确答案：A解析：不同功能段的时间相同可以提高流水线的效率。

计算机组成原理与系统结构专升本试题详解计算机组成原理与系统结构是计算机专业的一门重要课程，也是计算机专业考试中的一项必考内容。

下面，我们将对计算机组成原理与系统结构专升本试题进行详解，帮助大家更好地理解和掌握这门课程。

一、选择题1. 下列关于计算机硬件的描述中，错误的是：A. CPU是计算机的主要执行部件，负责数据的处理和控制。

B. 内存是计算机的主要存储部件，用于暂时保存数据和程序。

C. 硬盘是计算机的外部存储设备，用于永久保存数据和程序。

D. 显卡是计算机的输出设备，用于将计算机处理结果显示在显示器上。

解析：选项D是错误的，显卡并不是计算机的输出设备，而是用于将计算机处理结果转换成图像信号并输出到显示器上。

2. 下列关于计算机总线的描述中，正确的是：A. 数据总线用于传输地址和控制信息。

B. 地址总线用于传输数据和指令。

C. 控制总线用于传输数据和指令。

D. 所有总线都用于传输数据。

解析：选项A是正确的，数据总线用于在计算机各个部件之间传输数据，地址总线用于传输地址信息，控制总线用于传输控制信息。

3. 下列关于存储器层次结构的描述中，正确的是：A. 高速缓存是存储器层次结构中访问速度最慢的一级。

B. 主存是存储器层次结构中容量最大的一级。

C. 高速缓存是存储器层次结构中访问速度最快的一级。

D. 辅助存储器是存储器层次结构中访问速度最快的一级。

解析：选项C是正确的，高速缓存是存储器层次结构中访问速度最快的一级，位于CPU和主存之间，用于加快CPU对数据的访问速度。

4. 下列关于指令周期和总线周期的描述中，错误的是：A. 指令周期是指CPU执行一条指令所需的时间。

B. 总线周期是指CPU获取一次有效数据的时间。

C. 指令周期包含了取指令、执行指令和存储访问三个阶段。

D. 总线周期包含了存储访问、数据传输和数据处理三个阶段。

解析：选项B是错误的，总线周期是指CPU获取一次数据的时间，不仅包括有效数据的获取，还包括地址、控制信息的传输。

计算机组成原理专升本试题详解计算机组成原理是计算机科学与技术专业的一门基础课程，它涵盖了计算机硬件与软件的核心原理和基本知识。

对于专升本考试来说，计算机组成原理是一个重要的考点。

本文将详细解析计算机组成原理专升本试题，帮助大家更好地理解和掌握这门课程的知识。

第一部分：计算机组成原理基础知识第一题：简述冯·诺伊曼体系结构的特点。

冯·诺伊曼体系结构是现代计算机的基本结构，它的特点包括以下几个方面：1. 存储程序：计算机以二进制形式存储程序指令和数据，程序和数据共享同一存储空间。

2. 存储器：计算机使用存储器来存储程序和数据，包括内存和外存。

3. 控制器：计算机使用控制器来控制程序的执行，包括指令的取指、解码和执行。

4. 算术逻辑单元(ALU)：计算机使用ALU来执行算术和逻辑运算。

5. 输入输出设备：计算机通过输入输出设备与外部世界进行信息交互。

第二题：简述冯·诺伊曼体系结构与哈佛体系结构的区别。

冯·诺伊曼体系结构和哈佛体系结构是两种不同的计算机体系结构，它们的主要区别在于存储器和指令的分离情况。

冯·诺伊曼体系结构的存储器和指令共用一个存储器空间，程序和数据存储在同一存储器中。

而哈佛体系结构则将指令和数据分别存储在不同的存储器中，它们有各自独立的存储器空间。

冯·诺伊曼体系结构的优点是灵活性强，可以根据需要灵活地修改和扩展程序。

而哈佛体系结构的优点是指令和数据访问可以同时进行，提高了计算机的运行效率。

第三题：简述冯·诺伊曼体系结构中的指令执行过程。

冯·诺伊曼体系结构中的指令执行过程主要包括以下几个步骤：1. 取指令（Fetch）：控制器从存储器中读取下一条指令，并将其放入指令寄存器。

2. 解码指令（Decode）：控制器对指令进行解码，确定指令的类型和操作数。

3. 执行指令（Execute）：根据指令的类型和操作数，执行相应的操作，例如进行算术运算或逻辑运算。

计算机组成原理部分答案1. 什么是总线判优？为什么需要总线判优？答：总线判优就是当总线上各个主设备同时要求占用总线时，通过总线控制器，按一定的优先等级顺序确定某个主设备可以占用总线。

因为总线传输的特点就是在某一时刻，只允许一个部件向总线发送信息，如果有两个以上的部件同时向总线发送信息，势必导致信号冲突传输无效，故需用判优来解决。

1. 什么是总线通信控制？为什么需要总线通信控制？答：总线通信主要解决双方如何获知传输开始和传输结束，以及通信双方如何协调配合。

因为总线时众多部件共享的，在传送时间上只能用分时方式来解决，所以通信双方必须按某种约定的方式进行通信。

1. 什么是总线标准？为什么要制定总线标准？答：总线标准是国际公布或推荐的互联各个模块的标准，这个标准为各模块互联提供一个标准界面（接口），这个界面对两端的模块都是透明的，即界面的任一方只需根据总线标准的要求来完成自身一方接口的功能，而不必考虑对方与界面的接口方式。

制定总线标准使系统设计简化，便于模块生产批量化，确保其性能稳定，质量可靠，实现可移化，便于维护等，较好的解决了系统、模块、设备与总线之间不适应、不通用及不匹配等问题。

1.计算机中采用总线结构有何优点？答：计算机中采用总线结构便于故障诊断与维护，便于模块化结果设计和简化系统设计，便于系统扩展和升级，便于生产各种兼容的软、硬件。

1. 串行传输和并行传输有何区别？各应用于什么场合？答：串行传输是指数据在一条线路上按位依次进行传输，线路成本低，但速度慢，适合于远距离的数据传输。

并行传输是每个数据位都有一条独立的传输线，所有的数据位同时传输，其传输速度快、成本高，适应于近距离、高速传输的场合。

1. 存储芯片内的地址译码有几种方式？试分析它们各自的特点及应用场合。

答：存储芯片内的地址译码有两种方式，一种是线选法，适用于地址线较少的芯片。

其特点是地址信号只须经过一个方向的译码就可以选中某一存储单元的所有位。

计算机组成原理试题解析5一.判断题1.一个指令周期由若干个机器周期组成. 解:答案为正确.2.非访内指令不需从内存中取操作数,也不需将目的操作数存放到内存,因此这类指令的执行不需地址寄存器参与. 解:答案为错误.3.组合逻辑控制器比微程序控制器的速度快. 解:答案为正确.4.流水线中的相关问题是指在一段程序的相邻指令之间存在某种信赖关系,这种关系影响指令的执行.解:答案为正确.5.微程序控制控制方式与硬布线控制方式相比,最大的优点是提高了指令的执行速度. 解:答案为正确.6.微程序控制器中的控制存储器可用PROM,EPROM或闪存实现. 解:答案为正确.7.指令周期是指人CPU从主存取出一条指令开始到执行这条指令完成所需的时间. 解:答案为正确.8.控制存储器是用来存放微程序的存储器,它比主存储器速度快. 解:答案为正确.9.机器的主频最快,机器的速度就最快. 解:答案为正确.10.80X86的数据传送指令MOV,不能实现两个内存操作数的传送. 解:答案为正确. 二.选择题1.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是 . A. 实现程序控制和快速查找存储器地址 B. 可以直接访问主存和外存C. 缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程灵活性D. 降低指令译码难度解:答案为C.2.CPU组成中不包括 .A.指令寄存器B.地址寄存器C.指令译码器D.地址译码器解:答案为D.3.程序计数器PC在中. A.运算器 B.控制器 C.存储器 D.I/O接口解:答案为B.4.计算机主频的周期是指 . A.指令周期 B.时钟周期 C.CPU周期 D.存取周期解:答案为B.5.CPU内通用寄存器的位数取决于 . A.存储器容量 B.机器字长C.指令的长度D.CPU的管脚数解:答案为B.6.以硬布线方式构成的控制器也叫 . A.组合逻辑型控制器 B.微程序控制器 C.存储逻辑型控制器 D.运算器解:答案为A.7.一个节拍脉冲持续的时间长短是 . A.指令周期 B.机器周期 C.时钟周期 D.以上都不是解:答案为C.8.直接转移指令的功能是将指令中的地址代码送入 . A.累加器 B.地址寄存器 C.PCD.存储器解:答案为C.9.状态寄存器用来存放 .A.算术运算结果B.逻辑运算结果C.运算类型D.算术,逻辑运算及测试指令的结果状态解:答案为D.10.微程序放在中. A.指令寄存器 B.RAM C.控制存储器 D.内存解:答案为C.11.某寄存器中的值有时是地址,这只有计算机的才能识别它. A.译码器 B.判断程序C.指令D.时序信号解:答案为C.12.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解:答案为C.13.在高速计算机中,广泛采用流水线技术.例如,可以将指令执行分成取指令,分析指令和执行指令3个阶段,不同指令的不同阶段可以① 执行;各阶段的执行时间最好② ;否则在流水线运行时,每个阶段的执行时间应取③ . 可供选择的答案:① A.顺序 B.重叠 C.循环 D.并行② A.为0 B.为1个周期 C.相等 D.不等③ A. 3个阶段执行时间之和 B. 3个阶段执行时间的平均值 C. 3个阶段执行时间的最小值 D. 3个阶段执行时间的最大值解:答案为①D,②C,③D.14.微指令格式分成水平型和垂直型,前者的位数 ,用它编写的微程序 . A.较少 B.较多 C.较长 D.较短解:答案为B,D.15.异步控制常作为的主要控制方式.A. 单总线计算机结构计算机中访问主存和外部设备时B. 微型机的CPU控制中C.组合逻辑的CPU控制中D. 微程序控制器中解:答案为A.16.与微指令的执行周期对应的是 . A.指令周期 B.机器周期 C.节拍周期 D.时钟周期解:答案为B. 三.填空题1.目前的CPU包括 , 和CACHE(一级). 答:运算器,控制器.2.CPU中保存当前正在执行的指令的寄存器为 ,保存下一条指令地址的寄存器为 . 答:指令寄存器IR,程序计数器PC.3.CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫 ,它常用若干个来表示,而后者又包含若干个 .答:指令周期,机器周期,时钟周期.4.在程序执行过程中,控制器控制计算机的运行总是处于 ,分析指令和的循环之中. 答:取指令,执行指令.5.控制器发出的控制信号是因素和因素的函数,前者是指出操作在什么条件下进行,后者是指操作在什么时刻进行. 答:空间,时间.6.微程序入口地址是根据指令的产生的. 答:译码器,操作码.7.微程序控制器的核心部件是 ,它一般用构成. 答:控制存储器,只读存储器.8.微指令执行时,产生后继微地址的方法主要有 , 等. 答:计数器方式,断定方式.9.任何指令的第一个周期一定是 . 答:取指令.10.一条机器指令的执行可与一段微指令构成的相对应,微指令可由一系列组成. 答:微程序,微命令.11.微程序设计技术是利用方法设计的一门技术. 答:软件,控制器.12.在同一微周期中的微命令叫互斥的微命令;在同一微周期中的微命令叫相容的微命令.显然, 不能放在一起译码.答:不可能同时出现,可以同时出现,相容的微命令. 13.在微程序控制器中,时序信号比较简单,一般采用 . 答:同步控制.14.保存当前栈顶地址的寄存器叫 . 答:栈顶指针SP.15.实现下面各功能有用哪些寄存器⑴表示运算结果是零的是. ⑵表示运算结果溢出的是. ⑶表示循环计数的是 .⑷做8位乘除法时用来保存被乘数和被除数的是. ⑸暂时存放参加ALU中运算的操作数和结果的是 . 答:⑴状态寄存器中的ZF. ⑵状态寄存器中的OF. ⑶CX. ⑷AL/AX. ⑸累加器. 四.综合题1.在8086中,对于物理地址2021CH来说,如果段起始地址为20000H,则偏移量应为多少解:14CH.2.在8086中SP的初值为2000H,AX=3000H,BX=5000H.试问: (1) 执行指令PUSH AX 后,SP=(2) 再执行指令PUSH BX及POP AX后,SP= ,BX= 请画出堆栈变化示意图. 解:⑴SP=2000H-2=1FFEH⑵执行PUSH BX和POP AX后,SP=1FFEH-2+2=IFFEH,BX=5000H,指针变化图略. 3.指出下列8086指令中,源操作数和目的操作的寻址方式. (1) PUSH AX (2) XCHG BX,[BP+SI] (3) MOV CX,03F5H (4) LDS SI,[BX](5)LEA BX,[BX+SI] (6) MOV AX,[BX+SI+0123H] (7) MOV CX,ES:[BX][SI] (8) MOV [SI],AX (9)XCHG AX,[2000H]解:⑴源是寄存器直接寻址.目的是寄存器间接寻址. ⑵源是变址/基址寻址,目的是寄存器直接寻址. ⑶源是立即数寻址,目的是寄存器直接寻址. ⑷源是寄存器间接寻址.目的是寄存器直接寻址. ⑸源是变址/基址寻址,目的是寄存器直接寻址.⑹源是变址/基址加偏移量寻址,目的是寄存器直接寻址. ⑺源是跨段的变址/基址寻址,目的是寄存器直接寻址. ⑻源是寄存器直接寻址.目的是寄存器间接寻址. ⑼源是存储器直接寻址.目的是寄存器直接寻址. 4.请按下面的要求写出相应的8086汇编指令序列.(1) 将1234H送入DS中(2) 将5678H与AX中的数相加,结果放在AX中. (3) 将DATAX和DATAY相加,其和放在DATAY中. (4) 将AX中的高4位变为全0. (5) 将AX中的低2位变为全1. 解:⑴MOV AX,1234H ;MOV DS,AX ⑵ADD AX,5678H ⑶MOV AX,DATAX ADD DATAY,AX ⑷AND AX,0FFFH⑸OR AX,0003H5.若BX=0379H,下面8086指令执行后,BX= (1) XOR BX,0FF00H (2) AND BX,0FF00H (3) OR BX,0FF00H解:⑴根据\异或\操作的特点,与\做\异或\操作,操作数不变;与\做\异或\操作,即使操作数变反,此题仅使BH变反,所以结果为BX=1111110001111001=FC79H.⑵根据\与\操作的特点,对\做\与\操作,操作数为0;对\做\与\操作,即操作数不变.此题仅使BL清0,BH不变,所以结果为BX=0000001100000000=0300H.⑶根据\或\操作的特点,对\做\或\操作,操作数不变;对\做\或\操作,即操作数为1.此题仅使BH(即高8位)置1,BL(低8位)不变,所以结果为BX=0000001110000110=0386H. 6.若(BX)=5555H,试写出执行完下面的指令序列后BX中的内容. MOV CL,5 SHR BX,CL解:第一条指令把数5传送到CL(CL是指定用于存放移位或循环次数的寄存器)中,第2条是逻辑右移指令,使BX逻辑右移5次(由CL给出移位次数),结果BX=02AAH. 7.试用8086移位和加法指令完成将AX中的内容乘以10的操作. 解:算法为AX×10=AX×2+AX×8,指令序列如下: SHL AX,1 ;AX×2MOV BX,AX ;AX×2保存到BX SHL AX,1 ;AX×4 SHL AX,1 ;AX×8 ADDAX,BX ;AX×108.根据以下要求写出相应的8086汇编语言指令.(1) 把BX寄存器和DX寄存器的内容相加,结果存入DX寄存器中.(2) 用寄存器BX和SI的基址变址寻址方式把存储器中的一个字节与AL寄存器的内容相加,并把结果送到AL寄存器中.(3) 用寄存器BX和偏移量0BD2H的寄存器相对寻址方式把存储器中的一个字和CX相加并把结果送回存储器中.(4) 用偏移量为0524H的直接寻址方式把存储器中的一个字与数2A59H相加,并把结果送回该存储单元中.(5) 把数0B5H与 AL相加,并把结果送回AL中. 解:⑴ADD DX,BX ⑵ADD AL,[BX+SI]⑶ADD [BX+0BD2H],CX ⑷ADD [0524H],2A59H ⑸ADD AL,0B5H9.已知8086汇编程序段如下: MOV AX,1234H MOV CL,4 ROL AX,CL DEC AX MOV CX,4 MUL CXINT 20H试问:(1) 每条指令执行完后,AX寄存器的内容是什么(2) 每条指令执行完后,进位,溢出和零标志的值是什么 (3) 程序结束时,AX和DX的内容是什么解:⑴ MOV AX,1234H AX=1234H MOV CL,4 AX=1234H ROL AX,CL AX=2341H DEC AX AX=2340H MOV CX,4 AX=2340H MUL CX AX=8D00H INT 20H第2,5,7条指令对AX没有操作,故不影响AX的值.第1条指令把立即数1234H送到AX 中,AX的值就是1234H,第3条指令把AX的内容循环移位4次,AX值为2341H,第4条指令把AX减1,AX的值为2340H,第6条指令把AX的值乘以4,AX的值变为8D00H.⑵传送指令不影响标志位,第3条指令影响进位(CF),溢出(OF)标志,CF=0,OF=0;第4条指令不影响CF标志,该指令执行后,CF维持原状,OF=0,零标志(ZF)也为0;第6条指令影响各标志位,由于DX=0,因此CF=0,OF=0,ZF=0.⑶程序结束时,AX的值为8D00H,DX的值为0000H.10.有一主频为25 MHz的微处理器,平均每条指令的执行时间为两个机器周期,每个机器周期由两个时钟脉冲组成.(1)假定存储器为\等待\请计算机器速度 (每秒钟执行的机器指令条数).(2)假如存储器速度较慢,每两个机器周期中有一个是访问存储器周期,需插入两个时钟的等待时间,请计算机器速度.解:⑴存储器\等待\是假设在访问存储器时,存储周期=机器周期,此时机器周期=主频周期×2(一个机器周期由两个时钟脉冲组成) =2/25MHz=0.08μS指令周期=2×机器周期=0.16μS机器平均速度=1/0.16=6.25MIPS(百万条指令/秒)⑵若每两个机器周期中有一个是访问存储器周期,则需插入两个时钟的等待时间. 指令周期=0.16μS+0.08μS=0.24μS机器平均速度=1/0.24≈4.2MIPS(百万条指令/秒)感谢您的阅读，祝您生活愉快。

计算机组成原理试题及答案一、选择题1. 在计算机中，字长是指（）A. 计算机的内存容量B. CPU一次能处理的数据的位数C. 计算机的硬盘容量D. 计算机的显示器分辨率答案：B2. 冯·诺伊曼计算机体系结构的主要特点是（）A. 程序存储B. 程序控制C. 程序存储和程序控制D. 程序执行答案：C3. 在计算机中，浮点数的表示方式是（）A. 定点小数B. 科学记数法C. 指数形式D. 十进制数答案：C4. 计算机的指令周期包括（）A. 指令取值和指令执行B. 数据取值和数据执行C. 指令取值、数据取值和指令执行D. 指令执行和数据执行答案：A5. 在计算机系统中，主存储器的主要作用是（）A. 长期存储数据和程序B. 临时存储数据和程序C. 长期存储操作系统D. 临时存储操作系统答案：B二、填空题1. 计算机的中央处理器（CPU）主要由________和________组成。

答案：算术逻辑单元（ALU）；控制单元（CU）2. 在计算机系统中，________是用于暂时存储指令和数据的存储器。

答案：寄存器3. 计算机的存储系统通常包括主存储器和________。

答案：辅助存储器4. 计算机的输入设备包括键盘、鼠标等，而输出设备包括显示器、打印机等。

其中，________是计算机最基本的输入设备。

答案：键盘5. 在计算机中，指令的执行通常分为取指、分析和________三个阶段。

答案：执行三、简答题1. 简述计算机的五大基本组成部件。

答案：计算机的五大基本组成部件包括：输入设备、输出设备、存储器、中央处理器（CPU）和总线。

2. 解释什么是指令流水线，并简述其优缺点。

答案：指令流水线是一种在计算机中用于提高指令执行效率的技术，它将指令的执行过程分解为多个阶段，每个阶段可以并行处理不同的指令。

优点包括提高指令执行速度和CPU利用率；缺点包括资源冲突、流水线冒险等。

四、计算题1. 假设一个计算机的字长为32位，计算其最大正整数的值。

计算机组成原理与操作系统专升本常见题型解析计算机组成原理和操作系统是计算机专业中的两门核心课程，也是专升本考试中常见的题型。

掌握这两门课程的知识对于提高专业水平和应对考试至关重要。

本文将针对计算机组成原理和操作系统这两门课程的常见题型进行解析，帮助考生更好地理解和掌握相关知识。

一、计算机组成原理1. 什么是计算机组成原理？计算机组成原理是研究计算机硬件组成、功能和工作原理的学科，包括计算机硬件的结构、功能、性能以及与软件的协调工作等内容。

2. 常见题型解析（1）选择题选择题是计算机组成原理考试中常见的题型，主要考察对计算机组成原理的基本概念和原理的掌握程度。

例如：1）下列哪个不属于计算机的主要硬件组成部分？A. 控制器B. 运算器C. 输入设备D. 程序员正确答案：D. 程序员该题考察对计算机的主要硬件组成部分的了解，其中程序员属于计算机的软件部分。

2）以下哪种存储器属于易失性存储器？A. ROMB. RAMC. CacheD. Virtual Memory正确答案：B. RAM该题考察对计算机存储器分类和特点的理解，易失性存储器指的是断电后数据会丢失的存储器。

（2）填空题填空题常出现在计算机组成原理的考试中，需要考生补充一个或多个空格处的内容。

例如：1）计算机的运算器是由________和________组成的。

正确答案：算术逻辑单元（ALU）和寄存器该题考察对计算机运算器组成部分的了解，ALU负责进行算术和逻辑运算，寄存器用于暂存数据。

2）计算机的控制器负责________。

正确答案：指挥计算机执行指令该题考察对计算机控制器功能的理解，控制器负责指挥计算机执行指令。

二、操作系统1. 什么是操作系统？操作系统是计算机系统的核心软件之一，负责管理和控制计算机硬件，并提供与应用软件和用户交互的接口。

2. 常见题型解析（1）单选题单选题在操作系统的考试中经常出现，主要考察对操作系统的基本概念和原理的掌握程度。

国家开放大学最新《计算机组成原理》形考任务（1-6）试题答案解析形考任务 1（红色标注选项为正确答案，请用 Ctrl+F 查找答案）一、单项选择题（每小题6分，共36分）题目1正确获得6.00分中的6.00分未标记标记题目题干下列数中最小的数是。

选择一项：A. （1010011）2B. （42）8C. （10011000）BCDD. （5A）16题目2正确获得6.00分中的6.00分未标记标记题目题干某计算机字长16位，采用补码定点小数表示，符号位为1位，数值位为15位，则可表示的最大正小数为_____，最小负小数为_____。

选择一项：A.B.C.D.题目3正确获得6.00分中的6.00分未标记标记题目题干两个补码数相加，在符号位相同时有可能产生溢出，符号位不同时。

选择一项：A. 会产生溢出B. 也有可能产生溢出C. 不一定会产生溢出D. 一定不会产生溢出题目4正确获得6.00分中的6.00分未标记标记题目题干已知[X]原=010100，[X]反= 。

选择一项：A. 010100B. 001011C. 101011D. 101100正确获得6.00分中的6.00分未标记标记题目题干已知[X]原=110100，[X]补= 。

选择一项：A. 110100B. 001011C. 101011D. 101100题目6正确获得6.00分中的6.00分未标记标记题目题干已知[X]原=110100，[X]移= 。

选择一项：A. 101100B. 001100C. 101011D. 011011未标记标记题目信息文本二、多项选择题（每小题9分，共36分）题目7正确获得9.00分中的9.00分未标记标记题目机器数中，零的表示形式不唯一的是_____。

选择一项或多项：A. 原码B. 补码C. 移码D. 反码题目8正确获得9.00分中的9.00分未标记标记题目题干ASCII编码_____。

选择一项或多项：A. 是8位的编码B. 是7位的编码C. 共有128个字符D. 共有256个字符E. 有64个控制字符题目9正确获得9.00分中的9.00分未标记标记题目题干相对补码而言，移码_____。

计算机组成原理面试题
1. 什么是指令流水线技术？
指令流水线技术是一个高效的处理器设计和实现方法，它利用硬件并行执行指令，提高了处理器的性能。

它的基本思想是将指令的执行过程拆分成若干个互相独立的基本操作，然后将它们分配到不同的硬件单元上，使得多个指令可以同时在处理器内部处理。

2. 什么是中断？
中断是一种计算机系统通过暂停当前进程并转而执行其他进程来响应某种事件的机制。

这种事件可以是来自硬件设备的信号，也可以是来自软件的请求。

当发生中断时，处理器会暂停当前进程的执行，保存当前的执行环境，并跳转到中断处理程序去处理这个事件。

3. 什么是DMA技术？
DMA技术是一种直接内存访问的技术，它允许外部设备访问系统内存，而无需经过处理器的干预。

DMA控制器负责维护数据传输的地址和数量等信息，然后通过总线直接访问内存。

DMA技术大大提高了数据传输的效率，减少了CPU的负载，常用于高速数据传输和外设驱动等场合。

4. 什么是Cache一致性问题？
Cache一致性问题是指在多处理器系统中，由于每个处理器都有自己的Cache，而Cache之间的数据不一定相同，因此可能会出现数据不一致的情况，导致程序执行错误。

为了解决这个问题，需要实现一定的Cache一致性协议来维护Cache之间的数据一致性。

5. 什么是总线？
总线是计算机内部各个部件之间进行通信和数据传输的一组物理线路。

它通常包括地址线、数据线和控制线等多条线路，用于传输指令、数据和控制信号。

总线的性能和传输带宽对计算机的性能和速度都有很大的影响，因此在计算机设计中总线的选择和实现非常重要。

计算机组成原理中的流水线与并行计算计算机组成原理是计算机科学中的重要课程，涉及到计算机硬件的各个层面和组成部分。

在计算机组成原理中，流水线和并行计算是两个重要的概念，它们在提高计算机性能和效率方面发挥着重要作用。

一、流水线的概念与原理流水线是一种将任务分解为多个阶段并分别处理的技术。

在计算机中，流水线将指令执行过程分为多个步骤，并在不同的处理器上同时执行这些步骤，以提高整体的执行速度。

流水线的原理可以简单地用装配线的概念来解释。

就像工厂的装配线一样，每个工人负责在流水线上的一个工作站上完成一个特定的任务，然后将产品传递给下一个工人进行下一步处理。

这样，整个生产过程可以并行进行，从而提高了效率。

在计算机中，流水线处理的阶段通常包括取指（Instruction Fetch）、译码（Instruction Decode）、执行（Execute）、访存（Memory Access）和写回（Write Back）等。

每个阶段负责完成特定的任务，然后将结果传递给下一个阶段。

这样，计算机可以同时处理多个指令，提高了整体的运行速度。

二、并行计算的概念与应用并行计算是指在计算过程中同时进行多个操作或任务的技术。

与流水线不同的是，并行计算更强调多个任务的同时执行。

在计算机组成原理中，并行计算被广泛应用于多核处理器和分布式系统中。

例如，现代的计算机中常常使用多核处理器，每个核心可以同时执行不同的任务，从而提高计算机的整体性能。

另外，分布式系统中的多台计算机可以同时工作，通过任务的分配和协调来完成复杂的计算任务。

并行计算的应用包括科学计算、数据处理、图像处理等领域。

在科学计算中，大规模的模拟和计算问题可以通过将任务分配给多个处理器来加速计算过程。

在数据处理和图像处理中，可以同时处理多个数据项或图像，从而提高处理的效率和速度。

三、流水线与并行计算的关系流水线和并行计算是紧密相关的概念，它们都旨在提高计算机的性能和效率。

流水线的实现可以看作是一种简单形式的并行计算，其中不同的阶段可以同时执行。

1.(单选题) 在计算机组成原理中，Cache缓存的作用是什么？A. 储存CPU指令B. 储存操作系统C. 临时存储CPU频繁访问的数据D. 储存外设驱动程序答案: C解析: Cache缓存用于临时存储CPU频繁访问的数据，以加快CPU的访问速度。

例如，当CPU反复读取同一段数据时，Cache可以直接从高速缓存中读取，而不必每次都访问内存，提高了数据访问效率。

2.(单选题) 什么是冯·诺依曼体系结构中的“存储程序”？A. 指存储计算机程序的光盘B. 将程序和数据存储在同一个存储器中C. 将程序和数据存储在不同的存储器中D. 将程序和数据存储在磁带上答案: B解析: 冯·诺依曼体系结构中的“存储程序”是指将程序和数据存储在同一个存储器中，程序可以像数据一样被读取和写入，实现了程序的灵活性和可修改性。

3.(单选题) 计算机系统中的时钟频率指的是什么？A. CPU执行指令的速度B. 数据传输的速率C. 主存储器的访问速度D. CPU内部时钟发生器的振荡频率答案: D解析: 计算机系统中的时钟频率指的是CPU内部时钟发生器的振荡频率，它决定了CPU 执行指令的速度，是衡量CPU性能的重要指标。

4.(单选题) 在计算机系统中，什么是硬件中断？A. 由软件主动发起的中断请求B. 外部设备发出的中断信号C. 由CPU内部错误引发的中断D. 由硬件故障引发的中断答案: B解析: 硬件中断是由外部设备发出的中断信号，通知CPU需要进行处理。

例如，外部设备完成了数据传输，可以通过硬件中断通知CPU数据已经准备好。

5.(单选题) 在计算机系统中，什么是地址总线？A. 用于传输控制信号的线路B. 用于传输数据的线路C. 用于传输地址信息的线路D. 用于传输时钟信号的线路答案: C解析: 地址总线是用于传输CPU发出的内存地址信息的线路，它决定了CPU可以访问的内存空间范围。

6.(单选题) 在计算机系统中，什么是DMA（直接存储器访问）？A. CPU直接访问主存储器B. 外部设备直接访问主存储器C. CPU直接访问外部设备D. 外部设备直接访问CPU答案: B解析: DMA（直接存储器访问）是指外部设备可以直接访问主存储器，而不需要经过CPU的介入，提高了数据传输的效率。

.专升本《计算机组成原理》一、（共75题,共150分）1. 冯诺衣曼计算机工作方式的基本特点是( ) （2分）A.以控制器为中心B.按地址访问并顺序执行指令C.堆栈操作D.存储器按内部选择地址。

.标准答案：B2. 下列关于计算机系统层次结构的描述中，不正确的是( ) （2分）A.微程序级属于硬件级，其它级都是软件级B.固件功能类似于软件，形态类似硬件C.从功能看，软件与硬件具有等价性D.不同机器级的程序具有不同的执行效率。

.标准答案：A3. 与十进制数-65对应的8位移码为( ) （2分）A.00111111B.01000001C.11000001D.1011111l.标准答案：A4. CRC编码的码距为( ) （2分）A.1B.2C.3D.4.标准答案：C5. 某计算机字长8位，两个有符号整数[x]补= 44H , [y]补= DCH，在该机中执行算术运算x +2y后得到的结果及相应溢出标志位OF的值分别为( ) （2分）A.32H，0B.32H，1C.FCH，0D.FCH，1.标准答案：C6. 加法器采用先行进位的目的是( ) （2分）A.优化加法器的结构B.加速进位位的产生C.保证运算结果正确D.正确传递进位位.标准答案：B7. 相联存贮器寻址的原理是( ) （2分）A.地址方式B.堆栈方式C.内容指定方式D.地址方式与堆栈方式.标准答案：C 8. 假定用16k′8位的存储器芯片组成一个多体交叉的64k′8位的存储器，则地址为BFFFH所在芯片的最小全局地址为( ) （2分）A.0000HB.0001HC.0002HD.0003H.标准答案：D9. 下列关于指令操作码(OP)的描述中，错误的是( ) （2分）A.操作码可向未使用的地址码字段扩展B.操作码表征指令的功能C.OP字段为n位时最多支持2n条指令D.指令中必须有操作码字段.标准答案：C10. 指令执行所需的操作数不会来自( ) （2分）A.指令寄存器IRB.主存C.通用寄存器D.变址寄存器.标准答案：D11. 指令系统采用不同寻址方式的目的是( ) （2分）A.实现存贮程序和程序控制；B.缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性；。

一、判断题1.计算机系统由软件和硬件两部分组成，其中计算机执行的所有程序构成了计算机软件。

F解析：软件由程序相关数据和文档组成2.为了提高计算机的处理速度，计算机中可以包含多个CPU，实现操作的并行处理。

T3.计算机中正在运行的程序和数据可以存放在内存中，也可以存放在外存中。

F4.一个CPU所能执行的全部指令称为该CPU的指令系统，不同CPU的指令系统之间相互兼容F5.从第一代计算机开始一直到现在使用的计算机，工作原理都是程序存储和程序控制，没有发生任何根本的改变T6.PC机的所有外设必须通过在指定的扩展槽中插入扩充卡的形式才能与主板相连。

F有的外设的接口就集成在主板上7.CMOS芯片是主板上一个很有用的集成电路，主要保存计算机硬件的设置参数，它不是易失性的存储器，断电后内容不会丢失F8.芯片组是PC机各组成部分的枢纽，CPU类型不同，通常需要使用不同的芯片组T9.在CMOS中存放计算机的一些设置参数，其内容包括系统的日期和时间、软盘和硬盘驱动器的数目、类型、参数以及操作系统的类型等F显示卡的类型10.显示屏上的图像数据存储在显卡的显示存储器中，不用存储在内存中F显卡上的存储器也是内存11.CMOS中可以设定计算机系统的启动顺序，除了CD ROM驱动器，软盘、硬盘驱动器都可以设置为系统启动驱动器T12.SRAM与DRAM相比具有工作速度快，集成度高价格贵的特点F低13.所有的ROM存储器都是只读存储器，其内容只能读不能修改F解析：ROM有MaskROM PROM EPROM EEPROM FlashROM非易失性存储器可以快速写入信息14.Cache存储器中存放的内容是主存部分内容的映射，将主存信息调入Cache存储器的操作是在主板芯片组的控制下自动完成的解析：T15.RDRAM是新一代的高性能存储器，其数据通路只有16位宽，在一个时钟周期内可以实现两次数据传送T解析：RAM（Rambus DRAM）是美国的RAMBUS公司开发的一种内存。

计算机组成原理与指令流水线探究计算机组成原理是指计算机硬件和软件之间相互协调、相互配合的总体规律。

而指令流水线是计算机组成原理中一个重要的概念，它可以提高计算机的运行效率，加快指令执行速度。

本文将深入探究计算机组成原理与指令流水线的关系，并对其进行详细阐述。

【引言】计算机组成原理是计算机科学中的重要学科之一，通过研究计算机的基本组成部分和运行原理，可以理解计算机的工作原理和运行机制，从而更好地进行计算机系统设计与优化。

而指令流水线则是计算机组成原理中的一种设计思想，通过将指令执行过程划分为多个步骤，并流水化地执行，以提高指令执行效率。

下面将对计算机组成原理与指令流水线进行深入探究。

【计算机组成原理】1. 中央处理器（CPU）：中央处理器是计算机的核心部件，负责控制和执行计算机的指令。

CPU主要由控制单元、算术逻辑单元和寄存器组成，其中控制单元负责指令的解码和执行，算术逻辑单元负责进行各种算术和逻辑运算。

2. 存储器：存储器用于存储数据和程序，包括内存和外存。

内存是计算机中的主要存储设备，用于存储当前运行的程序和数据，而外存则用于长期存储数据和程序。

3. 输入输出设备：输入输出设备用于与计算机进行数据和信息的交互，包括键盘、鼠标、显示器、打印机等。

输入设备将外部的数据输入到计算机，输出设备将计算机处理后的数据输出给用户。

【指令流水线】指令流水线是一种将指令执行过程划分为多个步骤，并在不同的时钟周期内同时执行不同指令的技术。

通过流水线的方式，计算机可以同时执行多条指令，提高指令的执行效率。

指令流水线主要包括以下几个阶段：1. 取指令（IF）：根据程序计数器提供的地址，从内存中取出指令，并将程序计数器加一。

2. 译码（ID）：对取出的指令进行解码，确定指令的操作类型和操作数。

3. 执行（EX）：根据指令的操作类型和操作数，执行相应的算术和逻辑运算。

4. 访存（MEM）：将执行阶段得到的结果存储到内存中，或从内存中取出操作数。