计算机组成原理考研章节题库-第一章至第三章(圣才出品)

知识点概括计算机系统层次结构1.计算机系统基本组成；2.计算机硬件基本组成；3.计算机系统的工作原理.计算机性能指标吞吐量、响应时间、CPI 、CPU 执行时间等.第一章计算机系统概述计算机系统层次结构由具有各类特殊功能的信息（程序）组成1. 计算机系统计算机系统计算机的实体，如主机、外设等硬件软件按任务需要编制成的各种程序用来管理整个计算机系统系统软件应用软件高级语言虚拟机器M 3汇编语言虚拟机器M 2操作系统虚拟机器机器语言实际机器M 1微指令系统微程序机器M 0冯诺依曼机语言1. 计算机系统知识点：高级语言：需要经过编译程序编译为汇编程序后，经过汇编得到机器语言；或直接由高级语言程序直接翻译成机器语言。

汇编语言：用助记符代替二进制，必须要经过汇编才能在计算机硬件上执行。

机器语言：有二进制编码组成，是计算机唯一可以直接识别和执行的语言。

1. 计算机系统1.特点•存储程序•计算机由五大部件组成•指令和数据用二进制表示•指令由操作码和地址码组成•以运算器为中心•指令和数据以同等地位存于存储器，可按地址寻访知识点：冯·诺依曼计算机1.机器字长2.运算速度CPU一次能处理数据的位数，与CPU中的寄存器位数有关主频每秒执行百万条指令MIPS每秒浮点运算次数FLOPS执行一条指令所需时钟周期数CPICPU时钟频率，时钟周期的倒数一条指令的耗时=CPI乘CPU时钟周期M G T P E Z221b=256KB213b=1KB 如3.存储容量主存容量辅存容量存储单元个数×存储字长字节数字节数80 GB如MAR MDR 容量10 816 32存放二进制信息的总位数1K = 2101K×8位64K×32位K M G T P E Z知识点概括数制与编码1.进位计数值及其数据之间的相互转换；2.定点数的编码表示.整数表示和运算1.无符号整数的表示和运算；2.有符号整数的表示和运算.浮点数表示和运算1.浮点数的表示；2.浮点数的加/减运算.C语言中的类型转换应用运算方法和运算电路1.基本运算部件；加/减运算器；3.乘/除运算的基本原理和电路第二章数据的表示和运算数制与编码补码可表示的范围：-2的n次方~2的n次方-1补码可表示的范围：-2的n 次方~2的n 次方-1000000000000000100000010 (011111111000000010000001111111011111111011111111)…128129-0-1-128-127-127-126二进制代码无符号数对应的真值原码对应的真值补码对应的真值反码对应的真值012127 (253254255)…-125-126-127…-3-2-1…-2-1-0…+0+1+2+127…+0+1+2+127…+0+1+2+127…对有符号数：算数移位：左移移位：乘2的倍数。

计算机组成原理试题库含答案文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]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64KB,按字编址,它们寻址范围是（C ）。

A．64K B．32KB C．32K D．16KB3.某一RAM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.194.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．CPU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____A__两级存储器组成。

A．主存－辅存；B．Cache－主存；C．Cache－辅存；D．主存—硬盘。

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

A．停止CPU访问主存；B．周期挪用；C．DMA与CPU交替访问；D．DMA。

10．浮点数的表示范围和精度取决于__C____ 。

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___C___。

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。

5.3考研真题详解1．周期挪用方式常用于（）方式的输入/输出中。

[北京科技大学2014研]A．DMAB．中断C．程序传送D．通道【答案】A【解析】DMA控制器对主存储器存取数据常采用周期挪用方式，即是在中央处理器执行程序期间DMA控制器为存取数据，强行插入使用主存储器若干周期。

2．下列有关I/O接口的叙述中错误的是（）。

[2014年408统考]A．状态端口和控制端口可以合用同一寄存器B．I/O接口中CPU可访问寄存器，称为I/O端口C．采用独立编址方式时，I/O端口地址和主存地址可能相同D．采用统一编址方式时，CPU不能用访存指令访问I/O端口【答案】D【解析】采用统一编码方式，存储器和I/O端口共用统一的地址空间，不需要专用的I/O指令，任何对存储器数据进行操作的指令都可用于I/O端口的数据操作。

所以D错误。

3．某计算机处理器主频为50MHz，采用定时查询方式控制设备A的I/O，查询程序运行一次所用的时钟周期至少为500。

在设备A工作期间，为保证数据不丢失，每秒需对其查询至少200次，则CPU用于设备A的I/O的时间占整个CPU时间的百分比至少是（）。

[2011年408统考]A．0.02%B．0.05%C．0.20%D．0.50%【答案】C【解析】由于CPU每秒需对其查询至少200次，每次500个时钟周期。

所以，CPU 用于设备A的I/O时间每秒最少为500×200=100000个时钟周期。

故CPU用于设备A的I/O的时间占整个CPU时间的百分比至少为100000100000100%100%0.2%⨯=⨯=5050000000M。

6.2课后习题详解1．最少用几位二进制数即可表示任一5位长的十进制正整数？答：216<99999<217，所以至少用17位表示任一5位长的十进制正整数。

2．已知X=0.a1a2a3a4a5a6（a i为0或1），讨论下列几种情况时a i各取何值。

（1）12 X>（2）18 X≥（3）11 416X ≥>答：（1）如果要X>1/2，a1=1，a2～a6不全为0。

（2）如果要X≥1/8，a1～a3不全为零，a4～a6可任取0或1；（3）如果要1/4≥X>1/16，只要a1=0，a2可任取0或1；当a2=0时，若a3=0，则必须a4=1，且a5、a6不全为0；若a3=1，则a4～a6可任取0或1；当a2=1时，a3～a6可任取0或1。

3．设x为整数，[x]补=1，x1x2x3x4x5，若要求x<-16，试问x1～x5应取何值？答：当x<0时，[x]补=2n+1+x，x=-10000，[x]补=1000000-10000=110000，若x<-10000（十进制为16），则[x]补<110000，则x1=0，x2～x5任意。

4．设机器数字长为8位（含1位符号位在内），写出对应下列各真值的原码、补码和反码。

1329- -,,100,8764128答：（1）x=-13/64转为二进制位：x=-0.0011010；[x]原=1-x=1.0011010；[x]补=2+x=10.0000000-0.001101=1.1100110；[x]反=(2-2-n)+x=1.1111111-0.001101=1.1100101。

（2）x=29/128转为二进制位：x=0.0011101；[x]原=0.0011101；[x]补=0.0011101；[x]反=0.0011101。

（3）x=100转为二进制位：x=01100100；[x]原=01100100；[x]补=01100100；[x]反=01100100。

计算机组成原理考研试卷（一）及答案一、选择题(共20 分，每题1 分)1.CPU 响应中断的时间是______ 。

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。

2.下列说法中______是正确的。

A.加法指令的执行周期一定要访存;B.加法指令的执行周期一定不访存;C.指令的地址码给出存储器地址的加法指令，在执行周期一定访存;D.指令的地址码给出存储器地址的加法指令，在执行周期不一定访存。

3.垂直型微指令的特点是______。

A.微指令格式垂直表示;B.控制信号经过编码产生;C.采用微操作码;D.采用微指令码。

4.基址寻址方式中，操作数的有效地址是______ 。

A.基址寄存器内容加上形式地址(位移量);B.程序计数器内容加上形式地址;C.变址寄存器内容加上形式地址;D.寄存器内容加上形式地址。

5.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.Cache-主存;C.Cache-辅存;D.主存—硬盘。

6.DMA 访问主存时，让CPU 处于等待状态，等DMA 的一批数据访问结束后，CPU 再恢复工作，这种情况称作______。

A.停止CPU 访问主存;B.周期挪用;C.DMA 与CPU 交替访问;D.DMA。

7.在运算器中不包含______ 。

A.状态寄存器;B.数据总线;C.ALU;D.地址寄存器。

8.计算机操作的最小单位时间是______。

A.时钟周期;B.指令周期;C.CPU 周期;D.中断周期。

9.用以指定待执行指令所在地址的是______。

A.指令寄存器;B.数据计数器;C.程序计数器;D.累加器。

10.下列描述中______是正确的。

A.控制器能理解、解释并执行所有的指令及存储结果;B.一台计算机包括输入、输出、控制、存储及算逻运算五个单元;C.所有的数据运算都在CPU 的控制器中完成;D.以上答案都正确。

11.总线通信中的同步控制是______ 。

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十万种考研考证电子书、题库视频学习平台 圣才电子书 9.3考研真题详解
1．下列关于机器指令与微指令关系的陈述中，正确的是（）。

[北京邮电大学2017研]
A ．每条机器指令通过一条微指令解释执行
B ．每条机器指令由一段微程序解释执行
C ．每条微指令由若干条机器指令解释执行
D ．每条机器指令由若干条微程序解释执行
【答案】B
【解析】根据机器指令和微指令的关系可知，机器指令是由一段微程序解释执行。

2．微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是（）。

[北京科技大学2014研]
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指令编写的微程序来解释执行
C ．每一条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
【答案】B
【解析】微程序控制器中，机器指令、微指令与微程序的关系是：一条机器指令对应一段微程序，这段微程序由若干条微指令构成。

白中英第五版计算机组成原理课后习题参考答案第一章计算机系统概述4、冯•诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括哪些主要组成部分？答：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，其中存储程序是指将程序和数据事先存放到存储器中，而程序控制是指控制器依据存储的程序来控制全机协调地完成计算任务。

总体来讲，存储程序并按地址顺序执行，这就是冯•诺依曼型计算机的主要设计思想。

5、什么是存储容量？什么是单元地址？什么是数据字？什么是指令字？答：见教材P8和P10。

7、指令和数据均存放在内存中，计算机如何区分它们是指令还是数据？答：见教材P10。

第二章运算方法和运算器1、写出下列各整数的原码、反码、补码表示（用8位二进制数）。

3、有一个字长为32位的浮点数，符号位1位，阶码8位，用移码表示，尾数23位，用补码表示，基数为2，请写出：（1）最大数的二进制表示阶码用移码表示，题中并未说明具体偏移量，故此处按照移码的定义，即采用偏移量为27=128，则此时阶码E的表示范围为0000 0000~1111 1111，即0~255，则在上述条件下，浮点数为最大数的条件如下：所以最大数的二进制表示为：0 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 111 对应十进制真值为：+（1-2-23）×2127（2）最小数的二进制表示浮点数为最小数的条件如下：所以最小数的二进制表示为：1 1111 1111 0000 0000 0000 0000 0000 000对应十进制真值为：-1×2127（3）规格化数所表示数的范围规格化要求尾数若为补码表示，则符号位和最高有效位符号必须不同。

（A）浮点数为最大正数的条件如下：所以最大正数的二进制表示为：0 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 1111 111 对应十进制真值为：+（1-2-23）×2127（B）浮点数为最小正数的条件如下：所以最小正数的二进制表示为：0 0000 0000 1000 0000 0000 0000 0000 000 对应十进制真值为：+2-1×2-128=+2-129（C）浮点数为最大负数的条件如下：所以最大负数的二进制表示为：0 0000 0000 0111 1111 1111 1111 1111 111 对应十进制真值为：-（2-1+2-23）×2-128（D）浮点数为最小负数的条件如下：所以最小负数的二进制表示为：0 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 000 对应十进制真值为：-1×2127所以，规格化数所表示数的范围如下：正数 +2-129~+（1-2-23）×2127负数 -2127 ~-（2-1+2-23）×2-1284、将下列十进制数表示成IEEE754标准的32位浮点规格化数。

3.3考研真题详解1．假定一台计算机采用3通道存储器总线，配套的内存条型号为DDR3-1333，即内存条所接插的存储器总线的工作频率为1333MHz、总线宽度为64位，则存储器总线的总带宽大约是（）[2019年408统考]A．10.66GB/sB．32GB/sC．64GB/sD．96GB/s【答案】B【解析】首先总线的宽度为64bit，即8字节（Byte），则采用三通道的存储器总线的总带宽为8×1333×3=31.992≈32GB/s2．在系统总线的数据线上，不可能传输的是（）。

[2011年408统考]A．指令B．操作数C．握手（应答）信号D．中断类型号【答案】C【解析】握手（应答）信号属于通信联络控制信号应该在通信总线上传输，不可能在数据总线上传输。

而指令、操作数和中断类型号都可以在数据线上传输。

3．下列选项中，在I/O总线的数据线上传输的信息包括（）。

[2012年408统考]Ⅰ．I/O接口中的命令字Ⅱ．I/O接口中的状态字Ⅲ．中断类型号A．仅Ⅰ、ⅡB．仅Ⅰ、ⅢC．仅Ⅱ、ⅢD．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ【答案】D【解析】在程序查询方式中，向I/O接口发出的命令字和从I/O接口取回的状态字，以及中断方式中的中断类型号（确定相应的中断向量）都是通过I/O总线的数据线传输的。

4．假设某系统总线在一个总线周期中并行传输4B信息，一个总线周期占用两个时钟周期，总线时钟频率为10MHz，则总线带宽是（）。

[2009年408统考]A．10MB/sB．20MB/sC．40MB/sD．80MB/s【答案】B【解析】总线带宽是指单位时间内总线上可传输数据的位数，通常用每秒钟传送信息的字节数来衡量，单位可用字节/秒（B/s）表示。

根据题意可知，在两个时钟周期内传输了4B的信息。

时钟周期=1/(10MHz)=0.1µs，也就是每0.2µs可以传输4B的信息，故每秒可以传输的信息数为4B/(0.2)us=4B/0.2×10-6s=20MB/s。

第6章计算机的运算方法一、选择题1．unsigned short x=65530；unsigned int y=x；得到y的机器数为（）。

[2012年统考]A．00007FFAHB．0000FFFAHC．FFFF7FFAHD．FFFF FFFAH【答案】B【解析】本题主要考查考生的逆向思维过程。

怎么快速地将65530转换成十六进制，考生应该记住对于16位无符号整数的最大值为65535（216-1），其十六进制为FFFFH，那么就可以很轻松地得到65530的十六进制为FFFAH（F-5=A）。

无符号短整型转换成无符号整型只需在高位补0即可。

所以，最终得到y的机器数为y=0000FFFAH。

2．一条C语言程序在一台32位机器上运行。

程序中定义了3个变量x、y和z，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，x、y和z 的值分别是（）。

[2009年统考]A．x=0000007FH，y=FFF9H，z=00000076HB．x=0000007FH，y=FFF9H，z=FFFF0076HC．X=0000007FH，y=FFF7H，z=FFFF0076HD．x=0000007FH，y=FFF7H，z=00000076H【答案】D【解析】①在计算机中，机器数默认使用补码表示。

②符号位扩展问题：所有扩展位使用符号位填充，即正数用0填充，负数用l填充。

如1001扩充成8位，可以写成lllll001；0111扩充成8位，可以写成00000111。

③强制类型转换：如果一个运算符两边的运算数类型不同，先要将其转换为相同的类型，即较低类型转换为较高类型，然后再参加运算。

对于x:x为int型，说明x占32位的存储空间。

127换成二进制为00000000000000000000000001111111，对应的十六进制为0000007FH，故X的值为0000007FH。

对于y:y为short型，说明y占16位的存储空间。