计算机组成原理课前题.docx

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计算机组成原理课前题

第一章例题分析

1．一个完整的计算机系统应该包括（ ）两大部分。

A.主机和外设

B.硬件系统和操作系统

C.硬件系统和软件系统

D.硬件系统和系统软件

参考答案：

C

简要分析：

选项A：

现代计算机通常把运算器和控制器合起来做在一个芯片上，称为中央处理器（CPU）。

然后把CPU和内存储器合起来称为主机。

主机和外设构成硬件系统。

所以选项A不全面。

选项B：

一个完整的计算机系统应该包括硬件系统和软件系统两部分。

软件系统分为系统软件和应用软件两大类。

系统软件包括操作系统、计算机语言处理程序（各种程序翻译软件，包括编译程序、解释程序、汇编程序）、服务性程序、数据库管理系统和网络软件等。

操作系统只是系统软件的一种，所以不全面。

选项D：

系统软件只是软件系统中的一类软件，因而，也不全面。

2．下列是有关程序、指令和数据关系的叙述，其中错误的是（）。

A.一个程序由若干条指令和所处理的数据组成

B.指令和数据形式上没有差别，都是一串0/1序列

C.指令和数据不能放在同一个存储器中，必须分别存放在指令存储器和数据存储器中

D.启动程序前指令和数据都存放在外存中，启动后才被装入内存

参考答案：

选项C

简要分析：

选项A：

在计算机上完成的所有任务都必须先编好程序，通过计算机执行程序来完成。

所以执行程序的过程就是周而复始执行指令的过程。

一个程序由一条条指令以及指令所处理的数据组成。

指令规定程序的动作和步骤，数据是动作作用的对象。

选项B：

指令和数据在计算机内部都是用二进制表示的，因而都是0、1序列，在形式上没有差别。

选项C和D：

程序编好后，先放到外存（如，磁盘）上保存。

当需要执行程序时，通过操作系统提供的人-机接口（在命令行符下输入命令，或鼠标双击等）启动程序，程序被启动后，程序中的指令和数据被操作系统装入主存，一般是装入到同一个主存储器（DRAM）中，而不区分是数据存储器还是指令存储器。

CPU通过指令执行的不同阶段来区分取出的是数据还是指令，而不是靠分开存放数据和指令来区分的。

所以，选项C是错误的。

3．以下关于冯.诺依曼计算机工作方式的叙述中，错误的是（ ）。

A.计算机完成的所有任务都必须执行相应的程序来完成

B.某任务用某语言（如C++）编好程序后，一旦被启动，则马上可调至主存直接执行

C.程序执行时，CPU按指令地址自动按序到内存读取指令并执行

D.冯.诺依曼计算机工作方式称为“存储程序”控制方式

参考答案：

选项B

简要分析：

冯.诺依曼计算机的工作方式被称为“存储程序”控制方式。

其主要内容是：

计算机的工作由程序控制，程序是一个指令序列，指令是能被计算机理解和执行的操作命令；程序（指令）和数据均以二进制编码表示，均存放在存储器中；存储器中存放的指令和数据按地址进行存取；指令是由CPU一条一条顺序执行的。

用一句话来说，就是：

一旦要计算机完成某个特定的任务，则计算机会将事先编好的程序，按指令的顺序自动一条一条从主存中读出并执行，整个过程不需要人的干预。

这里，事先编好的程序是指机器可执行的目标程序。

用C++这种高级语言编写的源程序，不能直接装入内存后由CPU执行，而是需要先用编译程序将其转换为机器可直接执行的目标程序。

4.下面是有关反映计算机中存储器容量的计量单位的叙述，其中错误的是（ ）。

A.最小的计量单位为位（bit），表示一位“0”或“1”，一个字节为8位

B.最基本的计量单位是字节（Byte），因而指令、数据和地址的长度都是8的倍数

C.主存储器的编址单位一般是字节的倍数

D.主存容量为1KB，其含义是主存储器中能存放1000个字节的二进制信息

参考答案：

选项D

简要分析：

选项A：

冯偌依曼结构计算机规定，计算机内部信息的表示采用二进制，所以，所有信息都是由0或1构成的0/1序列，用位（bit）来表示一个二进制位“0”或“1”，它是最小的计量单位，一个字节为8位。

选项B：

计算机中的存储部件、传送部件、运算部件等的宽度（串行传送部件例外）基本上都是字节的倍数，因而最基本的计量单位是字节（Byte）。

为了数据、地址和指令信息的存储、传输和运算方便，一般把指令、数据和地址的长度都规定为8的倍数。

选项C：

对于现代计算机的主存储器，其存储单元的编号采用字节编址方式，也就是说，每8位构成一个存储单元，所以其编址单位为一个字节。

早期的机器也有用16位、24位、32位进行编址的。

所以一般应该是8的倍数。

选项D：

主存容量的单位有KB、MB、GB等，分别表示210字节、220字节和230字节。

而辅存容量中的kB、MB、GB分别表示103字节、106字节和109字节。

所以，选项D是错误的。

第二章例题分析

1、设［x］补=1.x1x2x3x4，当满足（  ）时，x<-1/2成立。

x1必须为1，x2x3x4至少有一个为1         

B.x1必须为1，x2x3x4任意

C.x1必须为0，x2x3x4至少有一个为1         

D.x1必须为0，x2x3x4任意

参考答案：

选项C

简要分析：

补码的编码规则是，正数的补码，其符号位为0，数值位不变；负数的补码，其符号位为1，数值位各位取反，末尾加1。

从形式来看，［x］补的符号位为1，所以x一定是负数。

绝对值越大，数值越小，所以，要满足x<-1/2，则x的绝对值必须大于1/2。

因此，x1必须为0，x2x3x4至少有一个为1，这样，各位取反末尾加1后，x1一定为1，x2x3x4中至少有一个为1，使得x的绝对值保证大于1/2。

因此，选项C是正确的。

2、假设有两个整数x和y，x=-68，y=-80，采用补码形式（含一位符号位）表示，x和y分别存放在寄存器A和B中。

寄存器A和B中的内容分别是什么？

（用十六进制表示二进制序列）

解：

x=-68=-10001002，则[-68]补=10111100=BCH

  y=-80=-10100002，则[-80]补=10110000=B0H

3、假设有两个实数x和y，x=-68，y=-8.25，它们在C语言中定义为float型变量，x和y分别存放在寄存器A和B中。

则A和B中的内容分别是什么？

（用十六进制表示二进制序列）

解：

float型变量在计算机中都被表示成IEEE754单精度格式。

x=-68=-10001002=-1.0001x26

符号位为1，阶码为127+6=128+5=100001012

尾数为1.0001，所以小数部分为：

00010000000000000000000

合起来整个浮点数表示为：

11000010100010000000000000000000

写成十六进制为：

C2880000H

y=-8.25=-1000.012=-1.00001x23

符号位为1，阶码为127+3=128+2=100000102

尾数为1.00001，所以小数部分为：

00001000000000000000000

合起来整个浮点数表示为：

11000001000001000000000000000000

写成十六进制为：

C1040000H

4、假定采用IEEE754单精度浮点数格式表示一个数为45100000H，则该数的值是多少？

解：

将45100000H展开为：

（01000101000100000000000000000000）2

故，符号为0，阶码为：

（10001010）2-127=138-127=11，尾数为：

（1.001）2=1.125

因而，数值为：

+1.125×211 =2304

5.IBM370的短浮点数格式中，总位数为32位，左边第一位（b0）为数符，随后7位（b1-b7）为阶码，用移码表示，偏置常数为64，右边24位（b8-b31）为6位16进制原码小数表示的尾数，采用规格化形式。

若将十进制数

-260.125用该浮点数格式表示，则应表示为什么？

（用十六进制形式表示）

解：

因为IBM370的短浮点数格式中，尾数采用16进制原码表示，所以浮点数的基数是16。

在进行数据转换时，要转化成16进制形式。

即：

（-260.125）10=（-000100000100.0010）2=（-104.2）16=（-0.1042）16×163

因此，浮点数的符号位为1，阶为3，用7位移码表示为：

64+3=（1000011）2

故，该数的浮点数表示的前面8位为110000112，对应的十六进制为C3H

尾数部分的6位十六进制数为：

104200H

所以，该数的浮点数表示为：

C3104200H

6.IBM370的短浮点数格式中，总位数为32位，左边第一位（b0）为数符，随后7位（b1-b7）为阶码，用移码表示，偏置常数为64，右边24位（b8-b31）为6位16进制原码小数表示的尾数，采用规格化形式。

假定一个数表示成该浮点数格式为40100110H（用十六进制数表示），则该数的真值是多少？

解：

首先将十六进制数展开为二进制数为

45100110H=（01000101000100000000000100010000）2

按照IBM370短浮点数格式，可知：

符号位为：

0

阶码为（1000101）2=64+5，所以阶的值为5

尾数为（0.000100000000000100010000）2=（0.100110）16

因而，数值为：

（+0.100110）16×165=（+10011）16=（+65553）10

第一次

判断题：

1、存储程序的思想是冯诺依曼提出的

2、计算机的主机包括CPU、内存和硬盘

3、各类计算机之间的主要区别体现在运算速度、存储容量及机器体积等。

4、Oracle是应用软件

5、由于PC具有自动+1的功能，使得计算机能够连续自动地运行程序。

XX√X√

第二次

选择或判断题

1、计算机系统的层次结构由低级到高级分别是机器语言级、汇编语言级、操作系统级和高级语言级

2、PC指出的地址都是指令地址

3、假定一台计算机的主存储器最大可装机容量为4GB，按字节编址，则该存储器的MAR应为（ ）。

A.16位     B.32位    C.48位      D.64位

4、下面是有关反映计算机中存储器容量的计量单位的叙述，其中错误的是（ ）。

A.最小的计量单位为位（bit），表示一位“0”或“1”

B.最基本的计量单位是字节（Byte），一个字节等于8bit

C.一台计算机的编址单位、指令字长和数据字长都一样，且是字节的整数倍

D.主存容量为1KB，其含义是主存能存放1024个字节的二进制信息

5、下面有关计算机各部件功能的叙述中，错误的是（ ）。

A.运算器用来完成算术运算

B.存储器用来存放指令和数据

C.控制器通过执行指令来控制整个机器的运行

D.输入/出设备用来完成用户和计算机系统的信息交换

X√BCA

第三次

1.计算机系统中大多采用二进制编码，以下是有关二进制编码的一些叙述：

   ①基本符号少，故易实现 ②编码/计数/运算的规则简单

③与逻辑数据的对应关系简单 ④可读性好

  在以上叙述中，哪些是计算机系统采用二进制编码的真正原因？

（  ）

  A.①和②   B.①和③  C.①和②和③  D.①和②和③和④

2、设［x］补=1.x1x2x3x4，当满足（  ）时，x<-1/2成立。

A.x1必须为1，x2x3x4至少有一个为1  B.x1必须为1，x2x3x4任意

C.x1必须为0，x2x3x4至少有一个为1  D.x1必须为0，x2x3x4任意

3、引入八进制和十六进制的目的是（  ）。

  A.节约元件   B.实现方便  C.可以表示更大范围的数

  D.用于等价地表示二进制，便于阅读和书写批改：

4、计算机内部的定点数大多用补码表示，以下是一些关于补码特点的叙述：

    ①零的表示是唯一② 符号位可以和数值部分一起参加运算

③和其真值的对应关系简单、直观    ④减法可用加法来实现

    在以上叙述中，哪些选项是补码表示的特点？

（  ）

  A.①和②    B.①和③    C.①和②和③   D.①和②和④

5、设寄存器位数为8位，机器数采用补码形式（含一位符号位），则十进制数-26存放在寄存器中的内容为（  ）。

A.26H    B.9BH    C.E6H    D.5AH

CCDDC

第四次

1、对于32位（包含1位符号位）的定点整数，其原码和补码的表示范围分别是-（231-1）~231-1、

-（231-1）~231。

2、浮点数的阶码为6位（包括一位阶符），尾数为10位（包括一位数符），阶码用移码表示，尾数用原码表示，阶码的底为2。

写出X=-68的规格化浮点数。

1000111100010000

3、写出总位数32位，阶码8位（包括一位阶符），尾数24位（包括一位数符）的浮点数的表示范围

[2-1X2-128,（1-2-23）X2127]U[-（1-2-23）X2127,-2-1X2-128]

第五次

1、如果x为负数，由[x]补求[-x]补是将（D）

A.[x]补各值保持不变B.[x]补符号位变反，其余各位不变

C.[x]补除符号位外，各位取反，末位加1

D.[x]补连同符号位一起，各位取反，末位加1

2、若用双符号位，则发生正溢的特征是：

双符号位为（B）

A.00B.01C.10D.11

3、在定点运算器中，无论采用双符号位还是单符号位，必须有（），一般采用（）实现C

A.译码电路与非门B.编码电路或非门

C.溢出判断电路异或门D.移位电路与或非门

4、在原码一位乘法中，当乘数Yi为1时，（B）。

A.被乘数连同符号位与原部分积相加后，右移一位

B.被乘数绝对值与原部分积相加后，右移一位

C.被乘数连同符号位右移一位后，再与原部分积相加后

D.被乘数绝对值右移一位后，再与原部分积相加后

5、在补码一位乘法中，A补是累加和，X补是被乘数，Y补是乘数，当判断位YnYn+1=01时，执行的运算是（C）

A.½（A补+Y补）B.½（A补-Y补）

C.½（A补+X补）D.½（A补-X补）

第六次

1、在浮点数表示法中，浮点数的（阶码）确定了浮点数的表示范围，而尾数决定了浮点数的（精度）。

2、原码加减交替除法与补码除法运算规则中，相同点是（上商0后下一步执行减除数运算，上商1后下一步执行加除数运算），不同点是（第一步不同，原码除法均执行减法运算，而补码运算要由两个数的符号来决定，同号执行减法异号执行加法运算）和（上商规则不同，原码除法是余数大于0商1，小于0商0；补码除法是余数与除数同号商1，异号商0）。

溢出判断的方法也不同，原码加减交替除法中，对定点小数/整数是第一次执行减法运算后的部分余数大于0/小于0；而补码除法运算中，第一次运算后，两数同号而商为1，或者是两数异号而商为0。

第七次

1、设机器数字长16位，有一个C语言程序段如下：

intn=0xA1B6;

unsignedintm=n;

m=m>>1;//m右移一位

机内数据按大端方式存储，则执行完该程序段后，m在内存里的结构为（A）。

A.50DBHB.BD05HC.A1B6HD.D0DBH

2、下列叙述中正确的是（D）

Ⅰ.定点补码运算时，其符号位不参加运算

Ⅱ.浮点运算可由阶码运算和尾数运算两部分组成

Ⅲ.阶码部件在乘除运算时只进行加、减操作

Ⅳ.浮点数的正负由阶码的正负符合决定

∨.尾数部件只进行乘除运算

A.Ⅰ、Ⅱ、ⅢB.Ⅰ、Ⅱ、∨C.Ⅱ、Ⅲ、ⅣD.Ⅱ、Ⅲ

3、4片74181ALU和1片74182CLA器件相配合，具有如下进位传递功能（B）

A.行波进位B.组内先行进位，组间先行进位

C.组内先行进位，组间行波进位D.组内行波进位，组间行波进位

4、下列运算步骤中，浮点乘法不需要的步骤是（A）

A.对阶B.阶码相加C.尾数相乘D.结果规格化

5、为了运算器的高速性，采用了（并行）进位，（阵列）乘除法等并行技术措施.

第八次

1、在多级存储体系中，Cache存储器的主要功能是（弥补CPU与存储器之间的速度差异），主要由（硬件）实现；虚拟存储器的主要功能是（扩大内存储器的容量），主要由（软件）实现。

两者均利用（局部性）原理实现。

2、衡量存储器性能的指标有（速度）、（容量）、（位价）、集成度、功耗等。

3、在分级结构的存储器系统中，各级存储器存放的信息必须满足两个基本原则：

一是（包含性），二是（一致性）原则。

第九次

1、为了减少芯片的地址引脚数目，DRAM一般采用（地址线分时复用）方式。

2、DRAM的刷新方式有（集中式）刷新、分散式刷新和（异步）刷新。

3、对存储单元的地址译码方式有（线性）方式和（矩阵）方式。

第十次

1、用8K*8位的芯片组成32K*32位的存储器，内存按字编址，则地址41F0H所在芯片的最大地址是（C）。

A.0000HB.4FFFHC.5FFFHD.7FFFH

2、对64K*8位的DRAM采用异步刷新方式，若单元刷新间隔不超过8ms，则刷新信号周期是（8*106/（8*210ns））。

3、设有一个具有20位地址和32位字长的存储器，该存储器能存储（220*4=4MB）字节的信息。

如果用512K*8位的SRAM芯片组成，则需（8）片芯片。

需

（1）位地址作芯片选择。

第十一次

1、设有一主存-Cache层次的存储器，其主存容量为1MB，Cache容量为16KB，每字块为8个字，每字32位，采用直接地址映像方式，若主存地址为35301H，且CPU访问Cache命中，则该主存块在Cache的第（A）字块中（Cache起始字块为第0字块）。

A.152B.153C.154D.151

2、某计算机Cache的容量为128KB，块大小为16字节，采用8路组相联映射方式，则字节地址1234567H的单元调入该Cache后，其Tag为（C）。

A.1234HB.2468HC.048DHD.12345H

3、Cache的写操作策略有2种，分别是（写回法）和（写直达法）。

4、在直接映射方式中，一个主存块可以拷贝到

（1）个固定的Cache行上。

第十二次

1、同内存储器相比，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.容量大、速度快、成本高

2、双端口存储器之所以能高速读/写，是因为采用（B）

A.高速芯片B.两套相互独立的读写电路

C.流水技术D.新型器件

3、双端口存储器在（B）情况下会发生读/写冲突

A.左右端口的地址码不同B.左右端口的地址码相同

C.左右端口的数据码相同D.左右端口的数据码不同

4、交叉存储器实质上是一种（A）存储器，它能（）执行（）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

5、采用虚拟存储器的主要目的是（C）

A.提高主存储器的存取速度B.提高外存储器的存取速度

C.扩大主存储器的存储空间，并能进行自动管理和调度

D.扩大外存储器的存储空间

第十三次

1、具有自同步能力的磁记录方式是（D）

A.NRZ0B.NRZ1C.RZ0D.MFM

2、下列叙述正确的是（A）

A.硬盘转速高，存取速度快

B.软盘转速高，存取速度快

C.硬盘是接触式读写D.软盘是浮动磁头式读写

3、磁表面存储器主要技术指标有（存储密度）、容量、（平均寻址时间）和数据传输速率

4、硬盘主要由（盘片）、（驱动器）和硬盘控制器组成。

5、以下关于光存储器的描述中，正确的是（A）

A.光盘的存储容量大，容易保存

B.如果光盘沾了水，其数据会被破坏

C.光盘的存取速度比硬盘快

D.光盘的存储原理和软盘相同

第十四次

1、一条指令包含两方面的信息，一是（操作码）字段，表示“做什么”的操作信息；二是（操作数地址）字段，由于指定要参与操作的操作数的地址信息。

2、采用多种寻址方式的目的主要是（C）。

A.实现存储程序和程序控制B.可直接访问外存

C.缩短指令长度，扩大寻址空间，提供编程灵活性

D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码的难度

3、下列叙述中不能反映RISC特征的是（A）

A.选取使用频率低的一些复杂指令，指令条数多

B.指令长度固定C.指令格式少

D.设置大量通用寄存器

4、在指令格式中，采用扩展操作码设计方案的目的是（D）

A.减少指令字长度B.增加指令字长度

C.保持指令字长度不变而增加指令操作的数量

D.保持指令字长度不变而增加寻址空间

5、在扩展操作码设计过程中，要考虑的首要因素是（指令的使用频率）。

第十五次

1、设相对寻址的转移指令占两个字节，第一字节是操作码，第二字节是相对位移量，用补码表示。

每当CPU从存储器取出一个字节时，即自动完成（PC）+1-->PC。

若当前PC值为2000H，2000H处的指令为JMP*-9（*为相对寻址特征），则执行完这条指令后，PC值为（C）

A.1FF7HB.1FFF8HC.1FF9HD.1FFAH

2、一条双字长直接寻址的子程序调用CALL指令，其第一个字为操作码和寻址特征，第二个字为地址码5000H。

假设PC当前值为1000H，SP的内容为0100H，栈顶内容为1234H，且进栈操作是先（SP）-1-->SP，后存入数据。

则CALL指令执行后，SP及栈顶的内容分别为（D）

A.00FF,1000HB.0101H,1000HC.00FEH,1002HD.00FFH,1002H

3、在通用计算机指令系统的二地址指令中，操作数的物理位置可安排在（B）

I.一个主存单元和缓冲存储器II.两个数据寄存器III.一个主存单元和一个数据寄存器IV.一个数据寄存器和一个控制存储器V.一个主存单元和一个外存单元

A.II、III和IVB.II、IIIC.I、II和IIID.I、II、III和IV

4、某微机的指令格式如下：

其中D为位移量，X为寻址特征。

X=00：

直接寻址；X=01：

用变址寄存器X1进行变址；X=10：

用变址寄存器X2进行变址；X=11：

相对寻址

设（PC）=1234H,（X1）=0037H，（X2）=1122H,则指令2222H的有效地址是（B）

A.22HB.1144HC.1256HD.0059H

第十六次

1.CPU中控制器的功能是（ D）。

A.产生时序信号   B.从主存取出一条指令

C.完成指令操作的译码D.从主存取出指令，完成指令操作码译码，并产生有关的操作控制信号，以解释执行该指令

2.下面（D ）部件不包含在中央处理器CPU中。

A.ALU           B.控制器     C.寄存器      D.DRAM

3.下面有关CPU的寄存器的描述中，正确的是（ D  ）。

A.CPU中的所有寄存器都可以被用户程序使用

B.一个寄存器不