完整word版计算机组成与结构.docx
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完整word版计算机组成与结构
《计算机组成与结构》
一、填空题(每小题0.5分,共10分)
1、从一条指令的启动到下一条指令的启动的间隔时间称为______________。
2、按照传输数据格式不同划分,总线数据通信方式可分为______________和______________两类。
3、对I/O数据传送的控制方式,可分为:
程序直接控制方式、______________、______________、______________。
4、汉字的______________、______________、______________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。
5、RISC的中文含义是______________;CISC的中文含义是______________。
6、对动态存储器的刷新有两种方式,它们是______________和______________。
7、在存储系统的Cache与主存层次结构中,常会发生数据替换问题,此时我们较常使用的替换算法有______________和______________等。
8、一条指令实际上包括两部分即______________和______________。
9、按照总线仲裁电路的位置不同,可分为______________仲裁和______________仲裁。
10、软件系统包括:
_____________和应用软件。
二、选择题(每小题1分,共10分)
1、cache和主存交换信息的单位是()
A.字节B.机器字C.字块D.视cache情况而定
2、下列寄存器中,汇编语言程序员可见的是()
A.程序计数器(PC) B.存储器地址寄存器(MAR)
C.存储器数据寄存器(MDR) D.指令寄存器(IR)
3、若某指令采用寄存器相对寻址,则()。
A.操作数在寄存器中B.操作数在内存中
C.操作数就在指令中D.无法确定操作数在哪里
4、相对于微程序控制器,硬布线控制器的特点是()。
A.指令执行速度慢,指令功能的修改和扩展容易
B.指令执行速度慢,指令功能的修改和扩展难
C.指令执行速度快,指令功能的修改和扩展难
D.指令执行速度快,指令功能的修改和扩展容易
5、假设某系统总线在一个总线周期中并行传输4个字节,一个总线周期占4个时钟周期,总线时钟频率为10MHz,则总线带宽是()
A.40MB/sB.30MB/sC.20MB/sD.10MB/s
6、下列选项中英文缩写都是总线标准的为()
A.PCI、CRT、USB、EISAB.ISA、CPI、VESA、EISA
C.ISA、EISA、PCI、VESAD.ISA、SCSI、RAM、MIPS
7、某计算机的存储系统由cache和内存两部分构成。
某程序执行过程中,访问内存100次,其中有3次未在cache中找到需访问内容,则cache的命中率为()
A.30%B.3%C.97%D.9.7%
8、计算机系统中微程序存放在()中
A.ROMB.指令寄存器C.控制存储器D.cache
9、下列不属于DMA传送方式的是()
A.CPU周期挪用B.停止CPU访问
C.分时传送D.CPU和DMA交替访存
10、将存储器芯片进行位扩展可以()
A.提高存储器速度B.增加存储单元数量
C.增加存储器字长D.降低存储器价格
三、名词解释(每题4分,共20分)
1、基数
2、DRAM
3、堆栈
4、DMA
5、随机存取
四、简答题(每题5分,共30分)
1、试述计算机系统的多级层次结构。
2、试述在设计指令系统时,通常应从哪4个方面考虑?
3、试述在微程序的控制器中,通常有哪5种得到下一条指令地址的方式?
4、试述组合逻辑控制器应由哪几个功能部件组成?
5、试述Cache有哪3种基本映象方式,各自的主要特点是什么?
6、试述静态存储器和动态存储器器件的特性有哪些主要区别?
各自主要应用在什么地方?
五、计算题(每题15分,共30分)
1、若浮点数x的IEEE754标准存储格式为(41700000)16,求其浮点数的十进制数值。
2、有一个具有32位地址线和16位数据线的存储器,问:
(1)该存储器能够存储多少字节信息?
(2)如果用4M*8位的RAM芯片构成该存储器,则需要这样的芯片多少片?
(3)需要多少位进行芯片选择?
一、填空题(每小题0.5分,共10分)
1、通常计算机的更新换代以 为依据。
微型计算机的发展通常以
为技术标志。
计算机辅助教学的英文缩写是 。
2、已知X=(-1021)10,则[X]补= ,[X]移= 。
3、已知X=0.11011,Y=-0.10010,则[X]补= ,[-Y]补= ,[X+Y]补= 。
4、微指令分成水平型微指令和 微指令, 可同时执行若干个微操作,执行指令的速度快。
5、对于单色字符显示器,若每屏可显示80列×25行=2000个字符,字符窗口为9×14点阵,字符为7×9点阵,其VRAM中存放的是 ,容量为
字节。
如果是图像显示器,帧存储器的容量是 。
6、一个512K×8位的存储器,其地址总线和数据总线的和是 根,其中地址总线为 根.
7、Cache是指 ,主存和CPU之间增加Cache的目的是 。
8、一台计算机所具有的各种机器指令的集合称为该计算机 。
9、CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫做 ,它常用若干个
来表示,它与微指令的执行周期相对应。
而后者又包含若干个时钟周期。
二、选择题(每小题1分,共10分)
1、在计算机的机器数中,()中“0”的表示方式是唯一的
A.原码B.反码C.补码D.真值
2、下列选项中,描述浮点数操作速度指标的是()
A.MFLOPSB.CPIC.IPCD.MIPS
3、假定有4个整数用8位补码分别表示r1=FEH,r2=F2H,r3=90H,r4=F8H,若将运算结果放在一个8位寄存器中,则下列运算会发生溢出的是()
A.r1*r2B.r2*r3C.r1*r4D.r2*r4
4、已知定点整数x的补码为1x3x2x1x0,且x>-8,则必有()
A.x3=1,x2~x0任意B.x3=0,x2~x0至少有一个为1
C.x3=1,x2~x0至少有一个为1D.x3=0,x2~x0任意
5、设在网络中传送采用偶校验的ASCII码,当收到的数据位为11101101时,可以断定()
A.未出错B.出现偶数位错C.出现奇数位错D.未出错或者出现偶数位错
6、两个浮点数进行加减运算,在尾数加减过程中如果出现溢出则需要()
A.中断处理B.左规C.右规D.舍入
7、设机器数采用补码形式,若加法运算时,加数和被加数的最高两位不相同,则可以断定()
A.运算结果一定为负B.运算结果一定为正
C.运算结果一定不会溢出D.运算结果一定溢出
8、一个C语言程序在一台32位机器上运行。
程序中定义了三个变量x、y和z,其中x和y为int型,z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()
A.x=0000007FH,y=FFF9H,z=00000076H
B.x=0000007FH,y=FFF9H,z=FFFF0076H
C.x=0000007FH,y=FFF7H,z=00000076H
D.x=0000007FH,y=FFF7H,z=FFFF0076H
9、下列有关RAM和ROM的叙述中,正确的是()
IRAM是易失性存储器,ROM是非易失性存储器
IIRAM和ROM都采用随机存取方式进行信息访问
IIIRAM和ROM都可以用作cache
IVRAM和ROM都需要进行刷新
A.全部B.II和IIIC.I和IID.I,II,III
10、假定用若干个2K×4的芯片组成8K×8的存储器,则地址03FFH所在的芯片的最小地址是()
A.0800HB.0600HC.0000HD.0400H
三、名词解释(每题4分,共20分)
1、机器语言
2、立即寻址方式
3、总线
4、逻辑地址
5、微程序控制器
四、简答题(每题5分,共30分)
1、试述硬连线控制器如何产生微命令?
产生微命令的主要条件是哪些?
2、试述中断处理过程?
它主要应用在什么场合?
3、试述在DMA方式预处理(初始化)阶段,CPU通过程序送出哪些信息?
4、试述总线的分类方法主要有哪几种?
请分别按这几种法说明总线的分类。
5、试述存储系统一般由哪三级组成(不包含CPU中的寄存器级)?
请分别简述各层存储器的作用(存放什么内容)及对速度、容量的要求。
6、试述中断接口一般包含哪些基本组成?
简要说明它们的作用。
五、计算题(每题15分,共30分)
1、已知cache命中率H=0.98,主存比cache慢4倍,以知主存存取周期为200ns,求cache/主存的效率和平均访问时间。
2、设8位有效信息为11010110,求其海明校验码。
一、填空题(每小题0.5分,共10分)
1、程序访问的___________为Cache的引入提供了理论依据。
2、动态半导体存贮器的刷新一般有 、 和
三种方式。
3、操作数由指令直接给出的寻址方式为 。
操作数的地址直接在指令中给出的寻址方式为 。
4、一个1M×8位的存储器,其地址总线和数据总线的和是 根,其中地址总线为 根.
5、一台计算机所具有的各种机器指令的集合称为该计算机 。
6、主存与cache的地址映射有 , , 三种方式。
7、在浮点加法算中,当尾数需要右移时,应进行舍入处理。
常用的舍入方法有___________和___________这两种。
8、按照存储器的不同工作方式可以将存储器分为随机存取存储器(RAM)、___________和顺序存取存储器(SAM)。
9、有静态RAM与动态RAM可供选择,在构成大容量主存时,一般就选择___________。
10、与静态MOS型存储器相比,动态MOS型存储器的最大特点是存储信息需要不断地___________。
11、主存储器进行两次连续、独立的操作(读/写)之间所需的时间称作___________。
12、软件系统包括:
_____________和_____________。
二、选择题(每小题1分,共10分)
1、计算机ALU的功能为()
A.进行计算机过程控制B.存放数据和程序
C.完成外设和内存之间的数据传送D.完成数字和逻辑运算
2、下列对于cache的描述正确的是()
A.cache用于存放程序和数据,cache就是内存
B.cache有自己的指令系统,可以辅助CPU完成一定操作
C.cache的存在是为了缓解CPU和内存之间的速度差距
D.cache分为片内cache和片外cache,所谓片内cache就是在主板上的cache。
3、采用串行接口进行7位ASCII码传送,带有一位校验位,一位起始位,一位停止位,当波特率为9600波特时,字符传送速率为()
A.960B.873C.1371D.480
4、某磁盘内直径24cm,外直径36cm,磁盘的道密度为50道/cm,问磁盘共有()磁道
A.600个B.50个C.300个D.无法确定磁道个数
5、下列对于存储器的分类描述错误的是()
A.DRAM称为动态存储器,其优点是掉电之后信息可以完好保留
B.磁盘称为磁表面存储器,其每位价格低于内存
C.在计算机的存储系统中,CPU可以直接访问内存中的数据
D.存储器的容量单位可以为B、KB、MB、GB、TB等
6、下列哪一个方式不属于CPU管理外围设备的方式()
A.通道方式B.设备自主方式C.DMA方式D.程序查询方式
7、某计算机的指令流水线由三个功能段组成,指令流经各个功能段的时间分别为90ns,85ns,95ns。
则该计算机的CPU时钟周期至少是()
A.90nsB.85nsC.95nsD.100ns
8、某计算机的存储系统由cache和内存两部分构成。
某程序执行过程中,访问内存100次,其中有3次未在cache中找到需访问内容,则cache的命中率为()
A.30%B.3%C.97%D.9.7%
9、下列关于RISC和CISC描述错误的是()
A.RISC称为精简指令系统,其指令系统中的指令条数少于CISC
B.CISC中指令系统中指令条数多,每条指令的利用率都高于RISC中的指令
C.RISC指令长度固定,寻址方式种类少,仅有少数指令需要访问内存
D.RISC指令功能简单,控制器多采用硬布线方式。
10、某计算机的控制器为微程序控制器,一条指令的执行对应微程序的执行过程,系统的微指令存放在()
A.内存中B.控制存储器中C.CPU指令cache中D.寄存器中
三、名词解释(每题4分,共20分)
1、微程序
2、随机存储器
3、指令流水
4、消息传输方式
5、多级中断
四、简答题(每题5分,共30分)
1、简述浮点数加减法运算的操作步骤
2、试述海明码能实现检错纠错的基本原理?
为什么能发现并改正一位错、也能发现二位错,校验位和数据位在位数上应满足什么条件?
3、试述运算器中的ALU通常可以提供的至少5种运算功能?
运算器中使用多累加器的好处是什么?
乘商寄存器的基本功能是什么?
4、试述使用阵列磁盘的目的是什么?
阵列磁盘中的RAID0、RAID1各有什么样的容错能力?
5、试述程序控制方式、程序中断方式、直接存储器访问方式,在完成输入/输出操作时的优缺点。
6、试述针式、喷墨式、激光3类打印机各自的优缺点。
五、计算题(每题15分,共30分)
1、某计算机的字长为16位,存储器按字编址,访内存指令格式下图所示。
OP
M
1511
108
7
0
其中OP是操作码,M是定义寻址方式,A为形式地址。
设PC和RX分别为程序计数器和变址寄存器,字长为16位,其中M=0为立即寻址、M=1为直接寻址、M=2为间接寻址、M=3为变址寻址、M=4为相对寻址。
问:
(1)该格式能定义多少种指令?
(3分)
(2)各种寻址方式的寻址范围为多少字?
(3分)
(3)写出各种寻址方式的有效地址EA的计算式。
(3分)
2、某计算机CPU的主频为500MHz,CPI=5。
假定某外设的数据传输率为0.5MB/s,采用中断方式与主机进行数据传送,以32位为传输单位,对应的中断服务程序包含18条指令,中断服务的其他开销相当于2条指令的执行时间。
请回答下列问题
(1)中断方式下,CPU用于该外设I/O的时间占整个CPU时间的百分比是多少?
(2)当该外设的数据传输率达到5MB/s是,改用DMA方式传输数据。
假定每次DMA传送块大小为5000B,且DMA预处理和后处理的总开销为500个时钟周期,则CPU用于该外设的I/O的时间占整个CPU时间的百分比是多少?
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