计算机组成原理 第11讲_控制器的功能..

1、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2、16位字长的定点数，采用2的补码形式表示时,所能表示的整数范围是___A___。

A . -215 ~ +（215 -1） B. -（215–1）~ +（215–1）C. -（215 + 1）~ +215D. -215 ~ +2153、容量是128M*32的内存，若以字节编址，至少需要__C____根地址线。

A. 16B. 29C. 27D. 324、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___B_。

A、0~64KB、0~32KC、0~64KBD、0~32KB5、主存贮器和CPU之间增加cache的目的是__B____。

A. 扩大主存贮器的容量B. 解决CPU和主存之间的速度匹配问题C. 扩大CPU中通用寄存器的数量D. 既扩大主存的容量，又扩大CPU通用寄存器的数量6、以某个寄存器的内容为操作数地址的寻址方式称为__C____寻址。

A. 直接B. 间接C. 寄存器直接D. 寄存器间接7、在cache的映射方式中不需要替换策略的是_A_____。

A. 全相联映射方式B. 直接映射方式C. 组相联映射方式8、在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是__B____。

A 主存地址寄存器B 程序计数器C 指令寄存器D 状态条件寄存器9、. 微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是___C___。

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程序来解释执行C. 每一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行D. 每一条微指令由机器指令来解释执行10、微程序控制存储器容量为128 X 36位，测试条件有4个，微指令采用水平格式，则对应的3个字段长度分配是 B 。

一、简答题1、试述浮点数规格化的目的和方法。

答：浮点的规格化是为了使浮点数尾数的最高数值位为有效数位。

当尾数用补码表示时，若符号位与小数点后的第一位不相等，则被定义为已规格化的数，否则便是非规格化数。

通过规格化，可以保证运算数据的精度。

方法：进行向左规格化，尾数左移一位，阶码减1，直到规格化完毕。

2、简述循环冗余码（CRC）的纠错原理。

答：CRC码是一种纠错能力较强的校验码。

在进行校验时，先将被检数据码的多项式用生成多项式G（X）来除，若余数为0，说明数据正确；若余数不为0，则说明被检数据有错。

只要正确选择多项式G（X），余数与CRC码出错位位置的对应关系是一定的，由此可以用余数作为判断出错位置的依据而纠正出错的数据位。

3、DRAM存储器为什么要刷新？有几种刷新方式?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”。

①集中式---正常读/写操作与刷新操作分开进行，刷新集中完成。

②分散式---将一个存储系统周期分成两个时间片，分时进行正常读/写操作和刷新操作。

③异步式---前两种方式的结合，每隔一段时间刷新一次，保证在刷新周期内对整个存储器刷新一遍。

4、CPU中有哪些主要寄存器？简述这些寄存器的功能。

（1）指令寄存器（IR）：用来保存当前正在执行的一条指令。

（2）程序计数器（PC）：用来确定下一条指令的地址。

（3）地址寄存器（AR）：用来保存当前CPU所访问的内存单元的地址。

（4）缓冲寄存器（DR）：<1>作为CPU和内存、外部设备之间信息传送的中转站。

<2>补偿CPU和内存、外围设备之间在操作速度上的差别。

<3>在单累加器结构的运算器中，缓冲寄存器还可兼作为操作数寄存器。

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64,按字编址,它们寻址范围是（C ）。

A．64K B．32C．32K D．163.某一芯片其容量为512*8位,除电源和接地端外该芯片引线的最少数目是（C ）。

A.21B.17C.19D.204.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．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两级存储器组成。

A．主存－辅存；B．－主存；C．－辅存；D．主存—硬盘。

9．访问主存时，让处于等待状态，等的一批数据访问结束后，再恢复工作，这种情况称作。

A．停止访问主存；B．周期挪用；C．与交替访问；D．。

10．浮点数的表示范围和精度取决于。

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；C．阶码的位数和尾数的位数；D．阶码的机器数形式和尾数的机器数形式。

11．中断向量可提供。

A．被选中设备的地址；B．传送数据的起始地址；C．中断服务程序入口地址；D．主程序的断点地址。

12．加法器采用先行进位的目的是。

A．优化加法器的结构；B．节省器材；C．加速传递进位信号；D．增强加法器结构。

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；D．有N个总线请求信号和一个总线响应信号。

计算机组成原理实用教程(第二版)习题1一、选择题1．微型计算机的分类通常是以微处理器的 D 来划分。

A．芯片名 B. 寄存器数目C．字长 D. 规格2. 将有关数据加以分类、统计、分析，以取得有价值的信息，我们称为 A。

A．数据处理 B. 辅助设计C．实时控制 D. 数值计算3．计算机技术在半个世纪中虽有很大的进步，但至今其运行仍遵循这一位科学家提出的基本原理 D 。

A.爱因斯坦B. 爱迪生C. 牛顿D. 冯·诺伊曼4．冯·诺伊曼机工作方式的基本特点是 A 。

A．按地址访问并顺序执行指令 B．堆栈操作C．选择存储器地址 D．按寄存器方式工作5．目前的CPU包括_A_和cache。

A. 控制器、运算器B. 控制器、逻辑运算器C. 控制器、算术运算器D. 运算器、算术运算器二、填空1. 数字式电子计算机的主要外部特性是快速性、准确性、通用性、逻辑性。

2. 世界上第一台数字式电子计算机诞生于 1946 年。

3. 第一代电子计算机逻辑部件主要由电子管组装而成。

第二代电子计算机逻辑部件主要由晶体管组装而成。

第三代电子计算机逻辑部件主要由集成电路组装而成。

第四代电子计算机逻辑部件主要由大规模集成电路组装而成。

4. 当前计算机的发展方向是网络化计算机系统、分布式计算机系统和智能化计算机系统等方向发展。

5. 电子计算机与传统计算工具的区别是自动化程度高。

6.冯·诺依曼机器结构的主要思想是1.采用二进制代码表示数据和指令；2．采用存储程序的工作方式；3．计算机的硬件系统由五大部分组成。

7. 冯·诺依曼机器结构由控制器、存储器、运算器、输入设备和输出设备五大部分组成。

8. 中央处理器由运算器和控制器两部分组成。

9. 计算机中的字长是指机器数的二进制位数（或计算机一次可以处理的二进制位数）。

10. 运算器的主要部件是算术逻辑运算单元ALU。

11. 控制器工作的实质是指挥和协调机器各个部件有条不紊工作。

组成样卷A卷杭州电子科技大学学生考试卷（A）卷一．单项选择题（20分，每题1分）1．完整的计算机系统应包括（）A．运算器、存储器、控制器B．外设和主机C．主机和实用程序D．配套的硬件设备和软件系统2．计算机中CPU可以直接访问的程序和数据存放在（）中。

A．硬盘B．光盘C．主存D．运算器E．控制器3．在机器数（）中，零的表示形式是唯一的。

A．原码B．补码C．补码和移码D．原码和反码4．在定点二进制运算中，减法运算一般通过（）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5．带有1位奇偶校验位的校验码能检测出（）位错误。

A．1 B．2 C．奇数D．偶数6．下列校验码中，正确的奇校验码是（）。

A．11011011 B．11010010 C．10000001 D．110110017．在浮点数编码表示中（）在机器数中不出现，是隐含的。

A．基数B．符号C．尾数D．阶码8．下面哪一种不是冯•诺依曼体系结构的基本特点：（）。

A．采用二进制表示数据B．采用存储程序的方式C．硬件系统由五大部件组成D．机器以存储器为中心交换数据9．8位的定点小数的补码所能表示的数据范围是（）。

A．[-（1-2-8），1-2-8] B．[-1，1-2-7]C．[-1，1-2-8] D．[-（1-2-7），1-2-7] 10．存储周期是指（）。

A．从存储器读写操作开始到读写操作完成为止的时间B．存储器的存取时间C．存储器的写入时间D．存储器进行连续读和写操作所允许的最短时间间隔11．下面有关交叉存储器的说法中，（）是错误的。

A．交叉存储器实质上是一种模块式存储器，它能并行执行多个独立的读写操作。

B．交叉存储器的每个模块的体选信号通常是由地址总线的高位经过译码产生的。

C．交叉存储器的每个模块都有自己的MAR和MDR。

D．交叉存储器的每个模块的地址是不连续的，相邻地址的单元位于相邻的模块。

“与非”门中的某一个输入值为“0”，那么它的输出值（D取决于正逻辑还是负逻辑）ASCII编码_____。

B.是7位的编码C.共有128个字符B变址寻址方式中，操作数的有效地址等于(变址寄存器,内容加上形式地址)。

B补码加减法是指（C操作数用补码表示，连同符号位直接相加减，减某数用加负某数的补码代替，结果的符号在运算中形成）CCPU通过指令访问Cache所用的程序地址叫做(A)。

A.逻辑地址CCPU通过指令访问主存所用的程序地址叫做(A)。

A.逻辑地址CCPU正在处理优先级低的一个中断的过程中又可以响应更高优先级中断的解决中断优先级别问题的办法被称为(A)。

A.中断嵌套CCPU中通用寄存器(C)。

C.可以存储数据和地址CPU输出数据的速度远远高于打印机的打印速度，为解决这一矛盾，可采用(缓冲技术)。

CPU通过指令访问主存所用的程序地址叫做(逻辑地址)。

为)。

C程序计数器PC的位数取决于,指令寄存器IRC程序计数器PC属于()。

B．控制器C程序控制类指令的功能是（DCC存储单元是指（C存放一个字节的所有存储元集合）C存储器是计算机系统中的记忆设备，它主要用来（C存放数据和程序）C存取周期是指存储器进行一次完整的读写操作所需要的全部时间。

C长度相同但格式不同的2种浮点数，假设前者阶码短、尾数长，后者阶码长、尾数短，其他规定均相同，则它们可表示的数的范围和精度为(C)。

C.后者可表示的数的范围大但精度低C长度相同但格式不同的2种浮点数，假设前者阶码长、尾数短，后者阶码短、尾数长，其他规定均相同，则它们可表示的数的范围和精度为(前者可表示的数的范围大但精度低，后者可表示的数的范围小但精度高)。

D当采用(直接存储器访问方式)输入数据时，除非CPU等待否则无法传送数据给计算机。

．D当采用（程序查询方式）输入数据时，除非CPU等待否则无法传送数据给计算机。

D当码距d=4时，海明校验码具有_____。

A.检错能力B.纠错能力F.能发现2位错，并纠正2位错D当在采用（B）输入数据时，除非CPU等待否则无法传送数据给计算机。

计算机专业计算机组成原理试题（0801和0707）一、选择题1、冯·诺依曼机工作方式的基本特点是()。

B、按地址访问并顺序执行指令2、计算机系统中的存储器系统是指，没有外部存储器的计算机监控程序可以存放在中。

()D、主存储器和外存储器，ROM3、某机字长16位，采用定点小数表示，符号位为1位，尾数为15位，则可表示的最大正小数为，最小负小数为。

()C、+ (1一2-15)，一(1一2-15 )4、在定点数运算中产生溢出的原因是()。

C、运算的结果的操作数超出了机器的表示范围5、间接寻址是指()。

D、指令中间接给出操作数地址6、输入输出指令的功能是()。

C、进行CPU和I/O设备之间的数据传送7、某计算机的字长是8位，它的存储容量是64KB，若按字编址，那么它的寻址范围应该是() B、0-64 K8、若主存每个存储单元为16位，则()。

B、其地址线与16无关9.在计算机I/O系统中，在用DMA方式传送数据时，DMA控制器应控制(D、以上都是)。

A、地址总线B、数据总线C、控制总线10.在计算机总线结构的单机系统中，三总线结构的计算机的总线系统由()组成。

B、数据总线、地址总线和控制总线1、下列数中最小的数是（）。

C、（00101001）BCD2、1946年研制成功的第一台计算机称为_ _ ,1949年研制成功的第一台程序内存的计算机称为)。

B、ENIAC, EDSAC3、冯·诺依曼机工作方式的基本特点是（）。

B、按地址访问并顺序执行指令4、两个补码数相加，只有在最高位相同时会有可能产生溢出，在最高位不同时（）C、一定不会产生溢出5、在指令的寻址方式中，寄存器寻址，操作数在（）中，指令中的操作数是（）A、通用寄存器B、寄存器编号6、关于操作数的来源和去处，表述不正确的是（）。

D、第四个来源和去处是外存贮器7、对磁盘进行格式化，在一个记录面上要将磁盘划分为若干_ ，在这基础上要将划分为若干_ 。

第一章1．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；数字计算机的特点：数值由数字量（离散量）来表示，运算按位进行。

2．分类：数字计算机分为专用计算机和通用计算机。

通用计算机又分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机和单片机六类。

分类依据：专用和通用是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。

通用机的分类依据主要是体积、简易性、功率损耗、性能指标、数据存储容量、指令系统规模和机器价格等因素。

3．（略）4．冯. 诺依曼型计算机的主要设计思想是：存储程序和程序控制。

存储程序：将解题的程序（指令序列）存放到存储器中；程序控制：控制器顺序执行存储的程序，按指令功能控制全机协调地完成运算任务。

主要组成部分有：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。

5．存储容量：指存储器可以容纳的二进制信息的数量，通常用单位KB、MB、GB来度量，存储容量越大，表示计算机所能存储的信息量越多，反映了计算机存储空间的大小。

单元地址：单元地址简称地址，在存储器中每个存储单元都有唯一的地址编号，称为单元地址。

数据字：若某计算机字是运算操作的对象即代表要处理的数据，则称数据字。

指令字：若某计算机字代表一条指令或指令的一部分，则称指令字。

6．指令：计算机所执行的每一个基本的操作。

程序：解算某一问题的一串指令序列称为该问题的计算程序，简称程序。

7．一般来讲，在取指周期中从存储器读出的信息即指令信息；而在执行周期中从存储器中读出的信息即为数据信息。

8．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。

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。

CPU：包括运算器和控制器。

基本功能为：指令控制、操作控制、时间控制、数据加工。

作业解答第一章作业解答1.1 基本的软件系统包括哪些内容？答：基本的软件系统包括系统软件与应用软件两大类。

系统软件是一组保证计算机系统高效、正确运行的基础软件，通常作为系统资源提供给用户使用。

包括：操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、分布式软件系统、网络软件系统、各种服务程序等。

1.2 计算机硬件系统由哪些基本部件组成？它们的主要功能是什么？答：计算机的硬件系统通常由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器等五大部件组成。

输入设备的主要功能是将程序和数据以机器所能识别和接受的信息形式输入到计算机内。

输出设备的主要功能是将计算机处理的结果以人们所能接受的信息形式或其它系统所要求的信息形式输出。

存储器的主要功能是存储信息，用于存放程序和数据。

运算器的主要功能是对数据进行加工处理，完成算术运算和逻辑运算。

控制器的主要功能是按事先安排好的解题步骤，控制计算机各个部件有条不紊地自动工作。

1.3 冯·诺依曼计算机的基本思想是什么？什么叫存储程序方式？答：冯·诺依曼计算机的基本思想包含三个方面：1) 计算机由输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器五大部件组成。

2) 采用二进制形式表示数据和指令。

3) 采用存储程序方式。

存储程序是指在用计算机解题之前，事先编制好程序，并连同所需的数据预先存入主存储器中。

在解题过程（运行程序）中，由控制器按照事先编好并存入存储器中的程序自动地、连续地从存储器中依次取出指令并执行，直到获得所要求的结果为止。

1.4 早期计算机组织结构有什么特点？现代计算机结构为什么以存储器为中心？答：早期计算机组织结构的特点是：以运算器为中心的，其它部件都通过运算器完成信息的传递。

随着微电子技术的进步，人们将运算器和控制器两个主要功能部件合二为一，集成到一个芯片里构成了微处理器。

同时随着半导体存储器代替磁芯存储器，存储容量成倍地扩大，加上需要计算机处理、加工的信息量与日俱增，以运算器为中心的结构已不能满足计算机发展的需求，甚至会影响计算机的性能。

第一章１．电子数字计算机和电子模拟计算机的区别在哪里？解：电子数字计算机中处理的信息是在时间上离散的数字量，运算的过程是不连续的；电子模拟计算机中处理的信息是连续变化的物理量，运算的过程是连续的。

２．冯·诺依曼计算机的特点是什么？其中最主要的一点是什么？解：冯·诺依曼计算机的特点如下：①计算机（指硬件）应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成；②计算机内部采用二进制来表示指令和数据；③将编好的程序和原始数据事先存入存储器中，然后再启动计算机工作。

第③点是最主要的一点。

３．计算机的硬件是由哪些部件组成的？它们各有哪些功能？解：计算机的硬件应由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成。

它们各自的功能是：①输入设备：把人们编好的程序和原始数据送到计算机中去，并且将它们转换成计算机内部所能识别和接受的信息方式。

②输出设备：将计算机的处理结果以人或其他设备所能接受的形式送出计算机。

③存储器：用来存放程序和数据。

④运算器：对信息进行处理和运算。

⑤控制器：按照人们预先确定的操作步骤，控制整个计算机的各部件有条不紊地自动工作。

４．什么叫总线？简述单总线结构的特点。

解：总线是一组能为多个部件服务的公共信息传送线路，它能分时地发送与接收各部件的信息。

单总线结构即各大部件都连接在单一的一组总线上，这个总线被称为系统总线。

CPU 与主存、CPU 与外设之间可以直接进行信息交换，主存与外设、外设与外设之间也可以直接进行信息交换，而无须经过CPU 的干预。

５．简单描述计算机的层次结构，说明各层次的主要特点。

解：现代计算机系统是一个硬件与软件组成的综合体，可以把它看成是按功能划分的多级层次结构。

第０级为硬件组成的实体。

第１级是微程序级。

这级的机器语言是微指令集，程序员用微指令编写的微程序一般是直接由硬件执行的。

第２级是传统机器级。

这级的机器语言是该机的指令集，程序员用机器指令编写的程序可以由微程序进行解释。

2021年湖南工商大学软件工程专业《计算机组成原理》科目期末试卷A（有答案）一、选择题1、假定编译器将赋值语句“x=x+3；”转换为指令“add xaddr，3”，其中xaddr是x 对应的存储单元地址。

若执行该指令的计算机采用页式虚拟存储管理方式，并配有相应的TLB，且Cache使用直写（Write Trough）方式，则完成该指令功能需要访问主存的次数至少是（）。

A.0B.1C.2D.342、地址线A15~A0（低），若选取用16K×1位存储芯片构成64KB存储器，则应由地址码（）译码产生片选信号。

A.A15，A14B.A0，AlC.A14，A13D.A1，A23、在补码一位乘中，若判断位Y n Y n+1=01，则应执行的操作为（）。

A.原部分积加[-x]补，然后右移一位B.原部分积加[x]补，然后右移一位C.原部分积加[-x] 补，然后左移一位D.原部分积加[x]补，然后左移一位4、float 型数据常用IEEE754单精度浮点格式表示。

假设两个float型变量x和y分别存放在32位寄存器fl和f2中，若（fl）=CC900000H，（f2）=BOC00000H，则x和y 之间的关系为（）。

A.x<y且符号相同B.x<y符号不同C.x>y且符号相同D.x>y且符号不同5、在浮点机中，判断原码规格化的形式的原则是（）。

A.尾数的符号位与第一数位不同B.尾数的第一数位为1，数符任意C.尾数的符号位与第一位相同D.阶符与数符不同6、在链式查询方式下，若有N个设备，则（）。

A.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D.以上说法都不对7、总线的半同步通信方式是（）。

A.既不采用时钟信号，也不采用握手信号B.只采用时钟信号，不采用握手信号C.不采用时钟信号，只采用握手信号D.既采用时钟信号，又采用握手信号8、只有当程序要执行时，它才会去将源程序翻译成机器语言，而且一次只能读取、翻译并执行源程序中的一行语句，此程序称为（）。

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_____。

１.l 解释下列名词摩尔定律：对集成电路上可容纳的晶体管数目、性能和价格等发展趋势的预测，其主要内容是：成集电路上可容纳的晶体管数量每18个月翻一番，性能将提高一倍，而其价格将降低一半。

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。

控制器:计算机的指挥中心,它使计算机各部件自动协调地工作。

时钟周期:时钟周期是时钟频率的倒数，也称为节拍周期或T周期，是处理操作最基本的时间单位。

多核处理器:多核处理器是指在一枚处理器中集成两个或多个完整的计算引擎（内核)。

字长：运算器一次运算处理的二进制位数。

存储容量: 存储器中可存二进制信息的总量。

CＰＩ:指执行每条指令所需要的平均时钟周期数。

MＩＰＳ：用每秒钟执行完成的指令数量作为衡量计算机性能的一个指标，该指标以每秒钟完成的百万指令数作为单位。

ＣPＵ时间：计算某个任务时CPU实际消耗的时间，也即CPU真正花费在某程序上的时间。

计算机系统的层次结构:计算机系统的层次结构由多级构成,一般分成5级,由低到高分别是：微程序设计级,机器语言级，操作系统级,汇编语言级，高级语言级。

基准测试程序：把应用程序中使用频度最高的那那些核心程序作为评价计算机性能的标准程序。

软／硬件功能的等价性:从逻辑功能的角度来看，硬件和软件在完成某项功能上是相同的,称为软/硬件功能是等价的，如浮点运算既可以由软件实现,也可以由专门的硬件实现。

固件:是一种软件的固化，其目的是为了加快软件的执行速度。

可靠性:可靠性是指系统或产品在规定的条件和规定的时间内,完成规定功能的能力。

产品可靠性定义的要素是三个“规定”：“规定条件”、“规定时间”和“规定功能”。

MTTF:平均无故障时间,指系统自使用以来到第一次出故障的时间间隔的期望值。

MＴTＲ:系统的平均修复时间。

MTＢF：平均故障间隔时间，指相邻两次故障之间的平均工作时间。

可用性:指系统在任意时刻可使用的概率,可根据MTTF、MTTR和MTBF等指标计算处系统的可用性。

练习单元三一、单项选择题1. 计算机系统中，仅由硬件设计人员使用的指令是（）。

A. 机器指令B. 宏指令C. 微指令D. 特权指令2. 指令系统中采用不同的寻址方式的主要目的是（）。

A. 增加内存的容量B. 缩短指令长度，扩大寻址范围C. 提高访问内存的速度D. 简化指令译码电路3. 指令操作所需的数据不会来自（）。

A. 寄存器B. 指令本身C. 主存中D. 控制存储器4．在相对寻址方式中，若指令中地址码为X，则操作数的地址为（）。

A. XB. （PC）+XC. X+段基址D. 变址寄存器+X5. 单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个操作数常采用的寻址方式是（）。

A. 相对寻址方式B. 立即寻址方式C. 隐含寻址方式D. 间接寻址方式6. 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. 隐含地址B. 立即寻址C. 寄存器寻址D. 直接寻址7. 支持实现程序浮动的寻址方式称为（）。

A. 变址寻址B. 相对寻址C. 间接寻址D. 寄存器间接寻址8. 设变址寄存器为X，形式地址为D，（X）表示寄存器X的内容，变址寻址方式的有效地址可表示为（）。

A. EA=（X）+DB. EA=（X）+（D）C. EA=（（X）+D）D. EA=（（X）+（D））9. 下列说法中不正确的是（）。

A. 变址寻址时，有效数据存放在主存中B. 堆栈是先进后出的随机存储器C. 堆栈指针SP的内容表示当前堆栈内所存储的数据的个数D. 内存中指令的寻址和数据的寻址是交替进行的10. 在零地址指令格式中，下面论述正确的是（）。

A. 只能有一个操作数，它由地址码提供B. 一定有两个操作数，另一个是隐含的C. 可能有一个操作数，也可能有两个操作数D. 如果有两个操作数，另一个操作数一定在堆栈中11. 以下论述正确的是（）。

A. 二地址指令中，目的操作数的地址就是存操作结果的地址B. 二地址指令中，目的操作数一定在源操作数后面C. 由于三地址指令使用灵活，所以广泛地使用在各类型计算机的指令中D. 指令的地址码字段存放的一定是操作数地址12. 堆栈常用于（）。

第3章6、二进制左移一位;则数值_a____；二进制右移一位;则数值__b_____.. a增大一倍 b减小一倍 c增大10倍 b减小10倍7、8位二进制无符号定点整数能表示的数值范围是 d ;8位二进制补码定点整数能表示的数值范围是 a ..a-128~127 b –127~127 c0~127 d 0~255 e 0~2568、8位原码能表示的数据个数是 c ；8位补码能表示的数据个数是d ..a127 b128 c255 d256第4章1 DRAM地址分两次输入行选通RAS、列选通CAS的目的是_b________.. a缩短读/写时间 b减少芯片引出端线数 c刷新第5章9 在指令系统中采用 b 寻址方式的指令其长度最短..a立即数 b寄存器 c直接 d变址10、一条指令字长16位;存储器按字节编址;在读取一条指令后;PC的值自动加__b____..a1 b2 c4 d-111、某计算机存储器按字16位编址;每取出一条指令后PC值自动+1;说明其指令长度是___b_____..a1个字节 b2个字节 c4个字节第6章7、在取指令操作完成之后;PC中存放的是 c ..a）当前指令的地址b）下一条实际执行的指令地址c）下一条顺序执行的指令地址PC+1d）对于微程序控制计算机;存放的是该条指令的微程序入口地址..8、控制存储器用来存放__d_____..a机器指令和数据 b微程序和数据 c机器指令和微程序 d微程序第8章3、在大多数磁盘存储器中;以下正确的是_b__..a各个磁道的位密度相等 b内圈磁道的位密度较大c外圈磁道的位密度较大 c磁盘读写信息的最小单位是字节4 大多数情况下;对于磁盘;以下叙述正确的是__d___..a依靠磁盘的旋转定位磁道 b依靠磁臂的移动定位扇区c外圈磁道与内圈磁道的容量不同d访问磁道的地址用盘面号、磁道号和扇区号来表示..扇区是最小访问单元..第10章4、指令执行结果出现异常引起的中断是__a___中断；键盘发出的中断是___b_____..a内部 b外部 c软件5、键盘输入输出适用于采用__b___..a程序查询 b程序中断或字节多路通道cDMA d选择通道6、在多重中断情况下;CPU现场信息可保存在__c___中..a通用寄存器 b控制存储器c堆栈 d外设接口7、以下叙述中正确的是__a_____..a)中断方式一般用于处理随机出现的服务请求b)外部设备发出中断应立即得到CPU的响应c)中断方式可用于CPU向外部设备的请求d)DMA也可用于在主存与主存之间传送数据8、磁盘设备适宜于连接到__c___通道..a)字节多路通道或数据组多路通道b)字节多路通道或选择通道c)数组多路通道或选择通道d)任一种9、通道处理机不具备_d____功能..a程序控制 b中断 cDMA d数据运算10、在外设接口中;控制器的作用是_a___；状态寄存器的作用是__c_____..a存放CPU给外设的操作命令 b存放外设给CPU的操作命令c存放外设的工作状态 d存放CPU的工作状态11、在以下的叙述中;不正确的是_d___..a)在总线中;缩短总线长度有利于提高总线数据传输速度b)在系统总线中;通常一个总线工作周期是先传送地址;后传输数据c)在总线接口中;设备地址选择器的作用是判断CPU送来的地址是否是本接口的地址d)总线的同步通信方式运用于速度差异较大的部件之间的通信第3章数据编码和运算方法1、数据 1.0000;表示原码时其真值为_-0_____;表示补码时其真值为__-1____;表示反码时其真值为__-0.1111___..2、X补=0.1010;X反=0.1010;X补=1.1010;X反=1.1010;其原码分别为0.1010 、0.1010 、 1.0110 和 1.0101 按顺序回答3、已知X补=11101;X/2补= 11110 不舍入;2X补= 11010 ..4、数据01101101的奇校验位为_0____;偶校验位为__1____..5、了进行算术运算;运算部件中至少要有___3_____个寄存器..其中存放乘数和上商的寄存器要有______移位___功能;加法器向存放部分积或余数的寄存器传送数据..要具有____直送__、____向左斜送___和____向右斜送____功能..否则存放部分积或余数的寄存器要有____移位____功能;采用斜送方法比移位方法更节省___时间___;因为它在传送时就完成了移位操作..第4章主存储器1、半导体随机存储器可分为_SRAM_和__DRAM__两种..2、启动一次存储器读/写操作到完成读/写操作的时间称为_ 读写时间___..连续启动两次读/写操作所需的最小时间间隔称为_存储周期______..3、DRAM为保持其信息需要定时进行刷新 ..刷新方式有集中式和分散式或分布式 ..4、设某存储器的容量是MN位;采用LK位存储器芯片;该存储器所需的芯片数为_M/L N/K__________..5、某计算机指令地址长度为32位;主存储器容量为128MB;则可访问主存的地址长度为 27 位;可访问的地址范围为0到 128M ..第5章指令系统1、一般机器指令由操作码和地址码组成..2、指令的地址码字段存放的内容及其编码方式称为操作数据的寻找方式 ..3、在单地址运算指令例如加法指令中;一个操作数由地址码给出;另一个操作数在累加器中;运算结果存入累加器 ..4、操作数在主存储器中;存储器地址直接在指令中给出;这是直接寻址方式..操作数的地址在主存储器中;这是间接寻址方式..操作数的地址在寄存器中;这是寄存器间接寻址方式..5、操作数地址为程序计数器的内容加上偏移量;该偏移量由指令的地址码给出;这是相对寻址方式..6、设相对转移指令占两个字节;第1个字节为操作码;第2个字节是相对偏移量用补码表示;设该指令的地址为2003H按字节编址;要求转移到2008H;该指令的相对位移量为 00000011或00000101 用二进制表示..若指令的地址为2008H;要求转移到2001H;相对位移量为二进制表示.. 7、某一个自底向上生成的存储器堆栈;堆栈指针是SP;在数据进入堆栈时;先进行 SP-2→SP 操作;然后进行进栈操作；数据推出堆栈时;先进行出栈操作;然后进行 SP+2→SP 操作..已知数据字长为2字节;存储器按字节编址..8、Load功能是将数据从___存储器______传送到__寄存器________；store指令的功能是将数据从___寄存器_________传送到__存储器________..第6章中央处理器1、控制器中必有的两个寄存器是程序计数器PC 和指令寄存器IR ..2、在非流水线计算机中;一个指令周期是由若干个机器周期组成的..一个机器周期可以等于一个或多个时钟周期..时钟频率一般称为主频 ..3、完成一条指令的一系列微指令的有序集合称为微程序 ..4、微指令分两个字段;它们是控制字段和下址字段 ..5、在硬连线控制器中;控制信号形成电路根据指令译码信息、机器周期Ti 、和条件状态信息产生控制信号..6、连接CPU和存储器的信号线按功能划分有地址线、数据线和控制线..第7章存储系统1、三级存储器系统是cache 、主存储器和辅助存储器 ..2、对cache进行读写时;需将主存地址变换成cache地址;这种变换过程称为地址映像 ..3、访问主存的指令和数据存在于cache中称为命中 ..命中的次数与访存次数之比称为命中率 ..4、如果cache的容量是256块;采用直接映像;主存中的第i块映像到cache的第 imod 256 块..5、cache与主存的地址映像有直接映像、全相联映像和组相联映像 ..6、一个组相联映像的cache;有64个页面;每组4个页面;主存共有4096个页面;每个页面64个字;因而在主存地址中;应有标记字段 8 位;组地址字段 4 位;页面字段 2 位;主存地址总长度 20 位按字编址.. 注:页面即本章所讲述的“块”..7、存储器的管理方式有段式、页式和段页式 ..其中页的长度是固定的;段的长度是可变的..8、在cache组相联存储器中;假设c’为组字段长度;r为块字段长度..当r=0时;则成为直接地址映像;当c’=0时;则成为全相联地址映像..9、以下叙述正确的是__c_和__e______..a)主存的存取速度可以与CPU匹配b)主存由RAM构成;不包括ROMc)辅存中的程序调入主存后才能运行d)如果指令的地址码为24位;那么主存容量必是16MBe)汇编语言程序设计需要了解计算机的硬件结构10、采用cache、内存分页段管理和虚拟存储器技术时;在执行程序过程中都有地址映射问题..对于cache一般是从___c_____映射成___d______；对于内存分页分段管理;从___e_______映射成___c________；对于虚拟存储器是从__fe______映射成___c________..a绝对地址 b相对地址 c物理地址 dcache地址e逻辑地址 f虚拟地址 g程序地址第8章辅助存储器1、在磁盘存储器的速度指标中; 平均等待时间和数据传输率与磁盘的旋转速度有关..2 、存储器按读写方式可分为随机存取、直接存取和顺序存取 3种;半导体存储器、磁盘存储器、磁带存储器 3种存储器分别依次属于上述3种方式..第10章 I/O系统12、外设地址有两种表示法：一种是_统一编址___;是利用_访存___指令进行输入输出操作的；另一种是_独立编址_______;它是利用_I/O_指令进行输入输出操作的..13、通道的类型有字节多路__通道、_数组多路____通道和__选择____通道..4.13 通用微机是否可采用Flash memory作为主存答：不能..闪存并不能支持原位更新; 向闪存中写入一条数据对这个数据块先执行擦除操作后; 这个页中的原有数据也需要重写到这个块中; 所以擦除操作所消耗的时间要远远大于写操作所要执行的时间..6.15 设有主频为16MHz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..问：1存储器为“0等待”;求出机器速度..2假如每两个机器周期中有一个是访存周期;需插入1个时钟周期的等待时间;求机器速度..“0等待”表示存储器可在一个机器周期完成读/写操作;因此不需要插入等待时间答：1 机器速度＝主频/平均每条指令占的时钟脉冲数＝16/22=4MIPS2机器速度＝16/2+2+1=3.2MIPS7.3 设某流水线计算机有一个指令和数据合一的cache;已知cache的读／写时间为10ns;主存的读／写时间为100ns;取指的命中率为98%;数据的命中率为95%;在执行程序时;约有1/5指令需要存／取一个操作数;为简化起见;假设指令流水线在任何时候都不阻塞..问设置cache后;与无cache比较;计算机的运算速度可提高多少倍答：1有cache的情况：平均访存时间=平均取指时间+平均取数时间=98%10ns+1-98%10ns+100ns+95%10ns+1-95%10ns+100ns/5=12ns+3ns=15ns2无cache的情况平均访存时间=平均取指时间+平均取数时间=1001+1001/5=120ns3速度提高倍数=120ns/15ns=8倍7.5 设某计算机的cache采用4路组相联映像;已知cache容量为16KB;主存容量为2MB;每个字块有8个字;每个字有32位..请回答：1 主存地址多少位按字节编址;各字段如何划分各需多少位2 设cache起始为空;CPU从主存单元0;1;…;100..依次读出101个字主存一次读出一个字;并重复按此次序数读11次;问命中率为多少若cache 速度是主存的5倍;问采用cache与无cache比较速度提高多少倍答：1主存地址位数：2MB＝221B;即21位..块内地址b：每个字块8个字;即3位;每个字32位即4个字节;需2位地址..块号r：每组4路;需2位地址..组号c’：cache分成的组数为：16MB/4832/8B=27..即需要7位组号..区号t：t+r为2MB/16KB/4=29;即9位;故t=9-2=7位..2第一轮全部不命中;以后10次全部命中;命中率＝10/11=91%设cache的读出时间为1;主存的读数时间为5;则：速度可提高到：无cache时的访问时间/有cache时的访问时间＝115/101+15＝3.67倍7.6 设某计算机采用直接映像cache;已知容量为4096字..1 若CPU依次从主存单元0;1;…;99和4096;4097;…;4195交替取指令;循环执行10次;问命中率为多少2 如cache存取时间为10ns;主存存取时间为100ns;cache命中率为95%;求平均存取时间..答：1cache容量为4096字;其地址从0~4095;采用直接映像;则主存地址0和4096、1和4097、…、99和4195映射到cache的同一地址上..若从主存单元0~99和4096~4195交替取指令;因为cache内容的替换;所以命中率为0..2平均存取时间＝10ns+1-95%100ns=15ns7.7 一个组相联cache;由64个存储块组成;每组包含4个存储块;主存由8192个存储块组成;每块由32字组成;访存地址为字地址..问：1主存和cache地址各多少位地址映像是几路组相联2在主存地址格式中;区号、组号、块号、块内地址各多少位答：1 主存单元数为819232＝218;主存地址为18位..cache单元数为6432＝211;cache地址为11位..因每组包含4个块;所以是4路组相联2 主存地址：每块32字;即块内地址b=5位；4路组相联;即块号r=2位；组数为64/4=16;即组号c=4位；主存块数/cache组数＝8192/16=29;即t+r=9;所以区号t=7..7.8 主存储器容量为4MB;虚存容量为1GB1×109B;虚拟地址和物理地址各为多少位根据寻址方式计算出来的有效地址是虚拟地址还是物理地址如果页面大小为4kB;页表长度是多少答：4MB＝222B;1GB＝230B;所以虚拟地址30位;物理地址22位..根据寻址方式计算出来的有效地址是虚拟地址..如果页面大小为4KB;采用页式管理时;页面的数量＝1GB/4KB=218;即页表长度为218..8.5 设磁盘组有11个盘片;每片有两个记录面；存储区域内直径2.36英寸;外直径5.00英寸；道密度为1250TPI;内层位密度52400bpi;转速为2400rpm..问：TPI表示每英寸磁道数;bpi表示每英寸位数(1)共有多少个存储面可用112－2＝20存储面..最外两个面不可用..2 共有多少柱面柱面数＝道数＝12505－2.36/2=16503 每道存储多少字节盘组总存储容量是多少每道存储量=2πr位密度＝2.36π52400＝48.56KB总存储容量＝20面存储量＝20道数道存储量＝20165048.56KB＝1.6GB4 数据传输率是多少数据传输率＝道存储量转速＝48.562400/60=1.94MB/s5 每扇区存储2KB数据;在寻址命令中如何表示磁盘地址磁盘地址由盘面号、道号和扇区号组成..20个盘面号由5位表示即可..1650个道号需用11位..每道扇区数＝48.56KB/2KB≈24个扇区;用5位表示..8.6 设高密软盘;每面80个磁道;每磁道15扇区;每扇区存储512B..已知磁盘的转速为360rpm;今在一个磁道上写入4096B数据;平均需要多少时间最长时间是多少假设找道时间为10ms-40ms..解：写入平均时间＝平均找道时间+平均等待时间+传输数据时间＝10+40/2 ms+60/3602+60/3604096/512/15=25ms+83ms+89ms=197ms最长时间＝40ms+60/360 s+89ms=296ms8.7 一磁带机有9个磁道8个磁道存储数据;1个磁道存储奇偶校验位;带长700m;带速2m／s;每个数据块1KB;块间间隔14mm..若数据传输率为128KB／s;试求：1 记录位密度..带速2m/s;传输率128KB/s;即2m的磁带含有128KB的容量;故磁带位密度＝128KB/2m=64B/mm;一个磁带的位密度＝64B/mm/8=64b/mm2 若带首尾各空2m;求此带最大有效存储容量..有效存储长度＝700－22＝696m每个数据块长度＝数据长度+块间隔＝1KB/64B/mm+14mm=16mm+14mm=30mm 磁带最大存储容量＝块数每块容量＝696m/30mm1KB=23.2MB。

计算机组成原理张功萱顾一禾王晓峰编著选择、填空、是非题解答第一章1.9单选题(1)1946年，美国推出了世界上第一台电子数字计算机，名为__A_oA.ENIACB. UNIV AC-IC. ILLIAC-IVD. EDVAC(2)在计算机系统中，硬件在功能实现上比软件强的是__C__ oA.灵活性强B.实现容易C.速度快D.成本低(3)完整的计算机系统包括两大部分，它们是__C ________ oA.运算器与控制器B.主机与外设C.硬件与软件D.硬件与操作系统(4)在下列的描述中，最能准确反映计算机主要功能的是___D_oA.计算机可以代替人的脑力劳动B.计算机可以存储大量的信息C.计算机是一种信息处理机D.计算机可以实现高速运算(5)存储程序概念是由美国数学家冯•诺依曼在研究 D 时首先提出来的。

A.ENIACB. UNIVAC-IC. ILLIAC-IVD. EDVAC(6)现代计算机组织结构是以__B_为中心，其基本结构遵循冯•诺依曼思想。

A.寄存器B.存储器C.运算器D.控制器(7)冯？诺依曼存储程序的思想是指___C___ oA.只有数据存储在存储器B.只有程序存储在存储器C.数据和程序都存储在存储器D.数据和程序都不存储在存储器1.10填空题(1)计算机CPU主要包括①和②两个部件。

答：①运算器②控制器(2)计算机的硬件包括①、②、③、④和⑤等5大部分。

答：①运算器②控制器③存储器④输入设备⑤输出设备(3)计算机的运算精度与机器的①有关，为解决精度与硬件成本的矛盾, 大多数计算机使用②答：①字长②变字长运算(4)从软、硬件交界面看，计算机层次结构包括①和②两大部分。

答：① 实机器② 虚机器(5)计算机硬件直接能执行的程序是①程序，高级语言编写的源程序必须经过②翻译，计算机才能执行。

答：①机器语言②语言处理程序(6)从计算机诞生起，科学计算一直是计算机最主要的①°答：①应用领域(7)银河I ( YH-I )巨型计算机是我国研制的①°答：① 第一台巨型计算机1.11是非题(1) 微处理器可以用来做微型计算机的 CPU 。