第三章计算机组成原理课件.docx
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第三章计算机组成原理课件
一.选择题
1.运算器虽由许多部件组成,但核心部分是(B)
A数据总线B算术逻辑运算单元C多路开关D累加寄存器
2、在定点运算器中,无论采用双符号位还是采用单符号位,都必须要有溢出判断电路,它一般用(C)来实现
A与非门B或非门C异或门D与或非门
3、立即寻址是指(B)
A指令中直接给出操作数地址B指令中直接给出操作数
C指令中间接给出操作数D指令中间接给出操作数地址
4、输入输出指令的功能是(C)
A进行算术运算和逻辑运算
B进行主存与CPU之间的数据传送
C进行CPU与I/O设备之间的数据传送
D改变程序执行的顺序
5.某一RAM芯片,其容量为1024×8位,除电源端和接地端外,连同片选和读/写信号该芯片引出腿的最小数目为(B)
A23B20C17D19
6、在主存和CPU之间增加Cache的目的是(C)。
A扩大主存的容量B增加CPU中通用寄存器的数量
C解决CPU和主存之间的速度匹配D代替CPU中寄存器工作
7、计算机系统的输入输出接口是(B)之间的交接界面。
ACPU与存储器B主机与外围设备C存储器与外围设备
DCPU与系统总线
8、在采用DMA方式的I/O系统中,其基本思想是在(B)之间建立直接的数据通路。
ACPU与存储器B主机与外围设备C外设与外设DCPU与主存
9、运算器虽由许多部件组成,但核心部分是(B)
A数据总线B算术逻辑运算单元C多路开关D累加寄存器
10.立即寻址是指(B)
A指令中直接给出操作数地址B指令中直接给出操作数
C指令中间接给出操作数D指令中间接给出操作数地址
11.计算机系统的输入输出接口是(B)之间的交接界面。
ACPU与存储器B主机与外围设备C存储器与外围设备
DCPU与系统总线
12、在采用DMA方式的I/O系统中,其基本思想是在(B)之间建立直接的数据通路。
ACPU与存储器B主机与外围设备C外设与外设DCPU与主存
13、输入输出指令的功能是()C
A进行算术运算和逻辑运算
B进行主存与CPU之间的数据传送
C进行CPU与I/O设备之间的数据传送
D改变程序执行的顺序
14.8051有(C)个输入/输出端口,每个端口都有8根信号线。
A、2B、3C、4
15.下列存储器中,电擦除可编程存储器指的是(C)。
A、ROMB、RAMC、EEPROM
16.数据的各位同时传送,每一位都需要一条传输线,这种通信方式是(A)方式
A、并行B、串行C、普通
17.计算机内存储器可以采用( A )。
A.RAM和ROM B.只有ROM C.只有RAM D.RAM和SAM
18.常用的虚拟存储系统由( A)两级存储器组成,其中辅存是大容量的磁表面存储器。
A cache-主存 B 主存-辅存 C cache-辅存 D 通用寄存器-cache
19.EEPROM是指(D )。
A 读写存储器 B 只读存储器
C 闪速存储器 D 电擦除可编程只读存储器
20.某存储器芯片的存储容量为8K×12位,则它的地址线为__C__。
A.11 B.12 C.13 D.14
21.在定点运算器中,无论采用双符号位还是单符号位,必须有___B___,它一般用异或门来实现。
A.译码电路B.溢出判断电路C.编码电路D.移位电路
22.和内存储器相比,外存储器的特点是___B___。
A.容量大,速度快,成本低B.容量大,速度慢,成本低
C.容量小,速度快,成本高D.容量小,速度快,成本低
23.某一SRAM芯片,其容量为1024×8位,包括电源端和接地端,该芯片引出线的最小数目应为_D_____。
A.13B.15C.18D.20
24.以下四种类型的半导体存储器中,以传输同样多的字为比较条件,则读出数据传输率最
高的是_C_____。
ADRAMBSRAMC闪速存储器DEPROM
25.交叉存贮器实质上是一种______存贮器,它能_____执行__A____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
26.某机字长32位,存储容量为1MB,若按字编址,它的寻址范围是__C____。
A1MB512KBC256KD256KB
27.所谓的存储单元指的是( C )。
A.存放一个字节的所有存储元的集合 B.存放一个机器字的所有存储元
C.存放一个二进制信息位的存储元 D.存放两个字节的所有存储元的集合
28、在计算机中,普遍采用的字符编码是( C )。
A.BCD码 B.二进制 C.ASCII码 D.格雷码
29、在计算机中,存取数据是根据( A )来实现的。
A.地址 B.指令 C.编码 D.数值
30、ASCII码是对字符进行编码的一种方案,它是( A )的缩写。
A.美国标准信息交换码 B.格雷码
C.十进制数的二进制编码 D.BCD码
31、下列软件中,属于应用软件的是( B )。
A.连接程序 B.文本处理
C.操作系统 D.编译系统
32、一个字节占( A )位;一个双字占( C )位。
A.8 B.16 C.32 D.64
33、中央处理器(CPU)是指( C )。
A.运算器、主存储器和cache B.控制器、主存储器和cache
C.运算器、控制器和cache D.运算器、控制器和主存储器
34.存储器是计算机系统中的记忆设备,它主要用来( D )。
A.存放程序 B.存放数据 C.存放微程序 D.存放数据和程序
35.、虚拟存储器的空间是由( C )支配的。
A.主存储器 B.高速缓冲器Cache
C.辅助存储器 D.中央处理器CPU
36、机器数( C )中,零的表示形式是唯一的。
A.补码、反码 B.原码、移码
C.补码、移码 D.原码、补码
37.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( B )。
A.隐含寻址 B.立即寻址 C.寄存器寻址 D.直接寻址
38、完整的计算机系统包括( A )。
A.运算器、存储器和控制器 B.外部设备和主机
C.主机和实用程序 D.配套的硬件设备和软件系统
39.动态存储器的最大刷新周期为( A )。
A.2ms B.4ms C.6ms D.10ms
40.磁盘存储器采用( A )。
A.直接存取方式 B.顺序存取方式
C.先进后出存取方式 D.随机存取方式
41.动态存储器依靠(D )。
A.门电路存储信息 B.触发器存储信息
C.多路开关存储信息 D.电容电荷存储信息
42.同步控制方式( C )。
A.只适用于CPU内部控制 B.只适用于对外围设备控制
C.要求由统一时序信号控制 D.要求所有指令执行时间相同
43.总线主设备是指( A )。
A.掌握总线权的设备 B.CPU
C.发送信息的设备 D.接收信息的设备
44、在同步控制方式中,各操作(B)。
A由CPU控制B由统一时序信号控制
C按需分配时间D用异步应答实现衔接
45、CPU响应DMA请求是在(D)。
A.一条指令结束时B.一个时钟周期结束时
C.一段程序结束时D.一个总线周期结束时
46、按随机存取方式工作的存储器是( A)。
A主存B堆栈C磁盘D磁带
47、显示缓冲存储器中存放的是(B)。
A字符点阵代码B字符编码C字符扫描码D字符位置码
48.用2K×8位/片的存储芯片组成容量为8K×16位的存储器,地址总线A15~A0,其中A0是最低位。
请在1、2题的括号中各填入一个正确答案,在第3题的括号中填入正确的逻辑式。
1、需用几块存储芯片?
(C)
A4片B5片C8片D10片
2、连入各存储芯片的地址线是哪几位?
(B)
AA9~A0B10~A0C11~A0DA12~A0
49.一个256K×8的存储器,其地址线和数据线总和为___C___。
A.16 B.18 C.26 D.20.
50.一个512KB的存储器,地址线和数据线的总和是(C)。
A.17 B.19 C.27 D.36
二.填空题
1.CPU是计算机的中央处理器部件,具有A._指令_____控制、B._操作____控制、C._时间___控制、D.数据______加工等基本功能
2.在指令系统中,MOV表示 -------- 传送---- 指令,XCHG表示--- 交换---- 指令
3.由两部分组成,它们分别为:
操作码 和 地址码
4.计算机软件一般分为两大类,分别为:
----系统软件--- 和 ----应用软件----。
其中,操作系统属于 ---- 系统软件 ----- 类
5.主存储器的性能指标主要是__ ____、__ ____、存储周期和存储器带宽。
一个定点数由 数符 和 数值 两部分组成
6.一个组相联映射的Cache,有128块,每组4块,主存共有16384块,每块64个字,则主存地址共( )位,其中主存字块标记应为( )位,组地址应为( )位,Cache地址共( )位。
7.某系统总线的一个存取周期最快为3个总线时钟周期,总线在一个总线周期中可以存取32位数据。
如总线的时钟频率为8.33MHz,则总线的带宽是( )。
8.存储器的技术指标有A._.存储容量_____,B._存储时间_____,C._存储周期_____,和存储器带宽
9.对存储器的要求是A.__.容量大____,B.__速度快____,C.___成本低___。
为了解决这方面的矛盾,计算机采用多级存储体系结构。
10.当今的CPU芯片,除了包括定点运算器和控制器外,还包括A__Cache____,B__浮点____
运算器和C__存储管理
11.Cache是一种A.___高速缓冲___存储器,是为了解决CPU和主存之间B.__速度____不匹配而采用
的一项重要硬件技术。
现发展为多级cache体系,C.__指令cache与数据cache____分设体系
12.某计算机字长32位,其存储容量为64MB,若按字编址,它的存储系统的地址线至少需要(16 )条。
13.反映主存速度指标的三个术语是存取时间、( 存取周期)和(存取带宽 )。
14.CPU从( )取出一条指令并执行这条指令的时间和称为( )。
15.主存储器的技术指标有(存储容量 ),(存取时间 ),(存取周期 ),(存取带宽 )。
16.cache和cpu之间的数据交换是以(字)为单位,而cache和主存之间的数据交换是以(块)为单位的。
17.为了运算器的(高速性)采用了(先行)进位,(阵列)乘除法和流水线等并行措施。
18.相联存储器不按地址而是按(.内容)访问的存储器,在cache中用来存放(行地址表),在虚、拟存储器中用来存放(页表和段表)。
19.硬布线控制器的设计方法是:
先画出(指令周期)流程图,再利用(布尔代数)写出综合逻辑表达式,然后用(门电路、触发器或可编程逻辑)等器件实现
20.CPU周期也称为(.机器周期);一个CPU周期包含若干个(.时钟周期)。
任何一条指令的指令周期至少需要
(2)个CPU周期。
21.CPU中至少有如下六类寄存器(指令)寄存器,(程序)计数器,(地址)寄存器,通用寄存器,状态条件寄存器,缓冲寄存器。
22.主存储器的性能指标主要是A._存储容量_、B.__存取时间__、存储周期和存储器带宽。
23.闪速存储器能提供高性能、低功耗、高可靠性及A.__瞬间启动__能力,为现有的B.__存储器_体系结构带来巨大变化,因此作为C.__固态盘__用于便携式电脑中。
24.Cache是一种A._高速缓冲__存储器,是为了解决CPU和主存之间B.__速度__不匹配而采用的一项重要硬件技术。
现发展为多级cache体系,C.__指令cache和数据cache__分设体系
25.主存储器容量通常以MB表示,其中M=A.__220,B=B._8位(一个字节)_;硬盘容量通常以GB表示,其中G=C.__230__。
26.相联存储器是按A.__内容__访问的存储器,在cache中用来存放B.__行地址表__,在虚拟存储器中用来存放C.__段表、页表和快表_。
在这两种应用中,都需要D.__快速_查找
27.主存与cache的地址映射有A._全相连__,B._直接__,C._组相联__三种方式
28.DRAM存储器的刷新一般有A._集中式__,B._分散式__,C._异步式__三种方式。
29.在存储器中,只有存储单元有地址,存储器没有地址
30.Cache是一个高速小容量半导体存储器。
31.3.二进制代码位是存储器中的最小存储单位,称为存储位元。
32..存储器是计算机系统中的记忆设备,用来存放程序和数据。
33.15.RAM和ROM都采用随机存取方式进行信息访问。
34..静态存储元电路(6MOS管的静态元电路)可以存放一个“1”或一个“0”。
35.分散式刷新刷新频率太高,功耗太大。
异步式刷新既无死区,也无功耗。
36.直接映射方式是一种多对一的映射关系,但一个主存块只能拷贝到cache得一个特点位置上去。
37.47.组相联映射方式中,组和块直接映射,块内部相联映射。
38.48.相联存储器是按内容访问的存储器。
39.CPU能直接访问 Cache 和 主存 ,但不能直接访问 磁盘 和 光盘
40.13虚拟存储器主要用于解决计算机中储存器的容量问题
41.闪速存储器特别适合于便携式微型计算机系统,被誉为固态盘而成为代替磁盘的一种理想工具
42.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_主存读/写周期(TM)
43.Cache的命中率表达式为(h=Nc/(Nc+Nm))。
44.Cache/主存系统的平均访问时间ta=(h*tc+(1-h)tm)。
45.芯片型号的选择、数量的确定,数据线、地址线和控制线的正确连接,片选信号的产生,存储器系统的地址分配。
存储器的扩展设计包括位扩展、字扩展以及位和字同时扩展。
46.Cache是计算机系统中的一个(高速小容量半导体)存储器。
47.通常,存储周期(略大于)存取时间
48.为了保持Cache与主存内容一致,可选用(写回法)、(全写法)和(写一次法)写操作策略。
49.软磁盘和硬磁盘的A._存储_____原理与B._记录_____方式基本相同,但在C.__结构____和性能上存在较大差别。
三.计算题
1.设存储器容量为32字,字长64位,模块数m=4,分别用顺序方式和交叉方式进行组织。
存储周期T=200ns,数据总线带宽为64位,总线传送周期τ=50ns。
问顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少?
解:
顺序存储器和交叉存储器连续读出m=4个字的信息总量都是:
q=64位×4=256位
顺序存储器和交叉存储器连续读出4个字所需的时间分别是:
t2=mT=4×200ns=800ns=8×10-7(s)
t1=T+(m-1)τ=200+3×50=350ns=3.5×10-7(s)
顺序存储器和交叉存储器的带宽分别是:
W1=q/t2=256/(8×10-7)=32×107(位/s)
W2=q/t1=256/(3.5×10-7)=73×107(位/s)
2.已知某8位机的主存采用半导体存贮器,地址码为18位,若使用4K×4位RAM芯片组成该机所允许的最大主存空间,并选用模块条的形式,问:
(1)若每个摸条为32K×8位,共需几个模块条?
(2)每个模块内共有多少片RAM芯片?
(3)主存共需多少RAM芯片?
CPU如何选择各模块条?
解:
(1)218/215=8块
(2)2个RAM芯片组成4KX8位,故:
32K/4K=8片
(3)8X8=64片;由地址线A17、A16、A15组成逻辑片选选择各模块
3.CPU执行一段程序时,cache完成存取的次数为1900次,主存完成存取的次数为100次,已知cache存取周期为50ns,主存存取周期为250ns.
求:
(1)cache/主存系统的效率。
(2)平均访问时间。
解:
(1)命中率H=Nc/(Nc+Nm)=1900/(1900+100)=0.95
主存慢于cache的倍率 r=tm/tc=250ns/50ns=5
访问效率 e=1/[r+(1-r)H]=1/[5+(1-5)]×0.95=83.3%
(2)平均访问时间 ta=tc/e=50ns/0.833=60ns
4.存储器容量为32字,字长64位,模块数m=8,用交叉方式进行组织。
存储周期T=200ns,数据总线宽度为64位,总线传输周期τ=50ns。
问该存储器的带宽是多少?
解:
连续读出m=8个字的信息量是:
q=64位×8=512位连续读出8个字所需的时间是:
t=T+(m–1)τ=200+7×50=5.5×10-7
交叉存储器的带宽是:
W=q/t=512/(5.5×10-7s)≈93×107位/s
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- 第三 计算机 组成 原理 课件
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