大二计算机组成原理试题.docx
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大二计算机组成原理试题
计算机组成原理试卷1
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______。
A.只适合于CPU控制的方式; B.由统一时序控制的方式;
C.只适合于外围设备控制的方式; D.只适合于主存。
12.一个16K×32位的存储器,其地址线和数据线的总和是______。
A.48; B.46; C.36; D.32。
13.某计算机字长是16位,它的存储容量是1MB,按字编址,它的寻址范围是______。
A.512K; B.1M; C.512KB; D.1MB。
14.以下______是错误的。
(输入输出4)
A.中断服务程序可以是操作系统模块; B.中断向量就是中断服务程序的入口地址;
C.中断向量法可以提高识别中断源的速度;
D.软件查询法和硬件法都能找到中断服务程序的入口地址。
15.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。
16.响应中断请求的条件是______。
A.外设提出中断; B.外设工作完成和系统允许时;
C.外设工作完成和中断标记触发器为“1”时;D.CPU提出中断。
17.以下叙述中______是错误的。
A.取指令操作是控制器固有的功能,不需要在操作码控制下完成;
B.所有指令的取指令操作都是相同的;
C.在指令长度相同的情况下,所有指令的取指操作都是相同的;
D.一条指令包含取指、分析、执行三个阶段。
18.下列叙述中______是错误的。
A.采用微程序控制器的处理器称为微处理器;
B.在微指令编码中,编码效率最低的是直接编码方式;
C.在各种微地址形成方式中,增量计数器法需要的顺序控制字段较短;
D.CMAR是控制器中存储地址寄存器。
19.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。
20.在中断周期中,将允许中断触发器置“0”的操作由______完成。
A.硬件; B.关中断指令; C.开中断指令; D.软件。
二、填空题(共20分,每空1分)
1.在DMA方式中,CPU和DMA控制器通常采用三种方法来分时使用主存,它们是
A、B和C。
2.设n=8(不包括符号位),则原码一位乘需做A次移位和最多B次加法,补码Booth算法需做C次移位和最多D次加法。
3.设浮点数阶码为8位(含1位阶符),尾数为24位(含1位数符),则32位二进制补码浮点规格化数对应的十进制真值范围是:
最大正数为A,最小正数为B,最大负数为C,最小负数为D。
4.一个总线传输周期包括A、B、C和
D四个阶段。
5.CPU采用同步控制方式时,控制器使用A和B组成的多极时序系统。
6.在组合逻辑控制器中,微操作控制信号由A、B和
C决定。
三、名词解释(共10分,每题2分)
1.机器周期2.周期挪用3.双重分组跳跃进位4.水平型微指令5.超标量
四、计算题(5分)
已知:
A=
,B=
求:
[A+B]补
五、简答题(15分)
1.某机主存容量为4M×16位,且存储字长等于指令字长,若该机的指令系统具备97种操作。
操作码位数固定,且具有直接、间接、立即、相对、基址五种寻址方式。
(5分)
(1)画出一地址指令格式并指出各字段的作用;
(2)该指令直接寻址的最大范围(十进制表示);
(3)一次间址的寻址范围(十进制表示);
(4)相对寻址的位移量(十进制表示)。
2.控制器中常采用哪些控制方式,各有何特点?
3.某机有五个中断源,按中断响应的优先顺序由高到低为L0,L1,L2,L3,L4,现要求优先顺序改为L4,L2,L3,L0,L1,写出各中断源的屏蔽字。
(5分)
中断源
屏蔽字
01234
L0
L1
L2
L3
L4
六、问答题(20分)
(1)画出主机框图(要求画到寄存器级);
(2)若存储器容量为64K×32位,指出图中各寄存器的位数;
(3)写出组合逻辑控制器完成STAX(X为主存地址)指令发出的全部微操作命令及节拍安排。
(4)若采用微程序控制,还需增加哪些微操作?
七、设计题(10分)
设CPU共有16根地址线,8根数据线,并用
作访存控制信号(低电平有效),用
作读写控制信号(高电平为读,低电平为写)。
现有下列存储芯片:
1K×4位RAM,4K×8位RAM,2K×8位ROM,以及74138译码器和各种门电路,如图所示。
画出CPU与存储器连接图,要求:
(1)主存地址空间分配:
8000H~87FFH为系统程序区;8800H~8BFFH为用户程序区。
(2)合理选用上述存储芯片,说明各选几片?
(3)详细画出存储芯片的片选逻辑。
计算机组成原理试题2
一、选择题(共20分,每题1分)
1.冯·诺伊曼机工作方式的基本特点是______。
A.多指令流单数据流;B.按地址访问并顺序执行指令;
C.堆栈操作;D.存储器按内容选择地址。
2.程序控制类指令的功能是______。
A.进行主存和CPU之间的数据传送;B.进行CPU和设备之间的数据传送;
C.改变程序执行的顺序;D.一定是自动加+1。
3.水平型微指令的特点是______。
A.一次可以完成多个操作;B.微指令的操作控制字段不进行编码;
C.微指令的格式简短;D.微指令的格式较长。
4.存储字长是指______。
A.存放在一个存储单元中的二进制代码组合;B.存放在一个存储单元中的二进制代码位数;
C.存储单元的个数;D.机器指令的位数。
5.CPU通过______启动通道。
A.执行通道命令;B.执行I/O指令;C.发出中断请求;D.程序查询。
6.对有关数据加以分类、统计、分析,这属于计算机在______方面的应用。
A.数值计算;B.辅助设计;C.数据处理;D.实时控制。
7.总线中地址线的作用是______。
A.只用于选择存储器单元;B.由设备向主机提供地址;
C.用于选择指定存储器单元和I/O设备接口电路的地址;D.即传送地址又传送数据。
8.总线的异步通信方式______。
A.不采用时钟信号,只采用握手信号;B.既采用时钟信号,又采用握手信号;
C.既不采用时钟信号,又不采用握手信号;D.既采用时钟信号,又采用握手信号。
9.存储周期是指______。
A.存储器的写入时间;B.存储器进行连续写操作允许的最短间隔时间;
C.存储器进行连续读或写操作所允许的最短间隔时间;D.指令执行时间。
10.在程序的执行过程中,Cache与主存的地址映射是由______。
A.操作系统来管理的;B.程序员调度的;C.由硬件自动完成的;D.用户软件完成。
11.以下叙述______是正确的。
A.外部设备一旦发出中断请求,便立即得到CPU的响应;
B.外部设备一旦发出中断请求,CPU应立即响应;
C.中断方式一般用于处理随机出现的服务请求;D.程序查询用于键盘中断。
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.变址寻址方式中,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。
14.指令寄存器的位数取决于______。
A.存储器的容量;B.指令字长;C.机器字长;D.存储字长。
15.在控制器的控制方式中,机器周期内的时钟周期个数可以不相同,这属于______。
A.同步控制;B.异步控制;C.联合控制;D.人工控制。
16.下列叙述中______是正确的。
A.控制器产生的所有控制信号称为微指令;B.微程序控制器比硬连线控制器更加灵活;
C.微处理器的程序称为微程序;D.指令就是微指令。
17.CPU中的译码器主要用于______。
A.地址译码;B.指令译码;C.选择多路数据至ALU;D.数据译码。
18.直接寻址的无条件转移指令功能是将指令中的地址码送入______。
A.PC;B.地址寄存器;C.累加器;D.ALU。
19.DMA方式的接口电路中有程序中断部件,其作用是______。
A.实现数据传送;B.向CPU提出总线使用权;C.向CPU提出传输结束;D.发中断请求。
20.下列器件中存取速度最快的是。
A.Cache;B.主存;C.寄存器;D.辅存。
二、填空题(共20分,每题1分)
1.完成一条指令一般分为A周期和B周期,前者完成C操作,后者完成D操作。
2.设指令字长等于存储字长,均为24位,若某指令系统可完成108种操作,操作码长度固定,且具有直接、间接(一次间址)、变址、基址、相对、立即等寻址方式,则在保证最大范围内直接寻址的前提下,指令字中操作码占A位,寻址特征位占B位,可直接寻址的范围是C,一次间址的范围是D。
3.微指令格式可分为A型和B型两类,其中C型微指令用较长的微程序结构换取较短的微指令结构。
4.在写操作时,对Cache与主存单元同时修改的方法称作A,若每次只暂时写入Cache,直到替换时才写入主存的方法称作B。
5.I/O与主机交换信息的方式中,A和B都需通过程序实现数据传送,其中C体现CPU与设备是串行工作的。
6.在小数定点机中,采用1位符号位,若寄存器内容为10000000,当它分别表示为原码、补码和反码时,其对应的真值分别为A、B和C(均用十进制表示)。
三、名词解释(共10分,每题2分)
1.时钟周期2.向量地址3.系统总线4.机器指令5.超流水线
四、计算题(5分)
设机器数字长为8位(含一位符号位在内),若A=+15,B=+24,求[A-B]补并还原成真值。
五、简答题(共15分)
1.指出零的表示是唯一形式的机器数,并写出其二进制代码(机器数字长自定)。
(2分)
2.除了采用高速芯片外,分别指出存储器、运算器、控制器和I/O系统各自可采用什么方法提高机器速度,各举一例简要说明。
(4分)
3.总线通信控制有几种方式,简要说明各自的特点。
(4分)
4.以I/O设备的中断处理过程为例,说明一次程序中断的全过程。
(5分)
六、问答题(共20分)
1.已知带返转指令的含义如下图所示,写出机器在完成带返转指令时,取指阶段和执行阶段所需的全部微操作命令及节拍安排。
如果采用微程序控制,需增加哪些微操作命令?
(8分)
3.(6分)设某机有四个中断源A、B、C、D,其硬件排队优先次序为A>B>C>D,现要求将中断处理次序改为D>A>C>B。
(1)写出每个中断源对应的屏蔽字。
(2)按下图时间轴给出的四个中断源的请求时刻,画出CPU执行程序的轨迹。
设每个中断源的中断服务程序时间均为20s。
2.(6分)一条双字长的取数指令(LDA)存于存储器的100和101单元,其中第一个字为操作码和寻址特征M,第二个字为形式地址。
假设PC当前值为100,变址寄存器XR的内容为100,基址寄存器的内容为200,存储器各单元的内容如下图所示。
写出在下列寻址方式中,取数指令执行结束后,累加器AC的内容。
LDA
M
300
┇
800
┇
700
400
500
┇
200
┇
600
800
500
402
401
400
300
寻址方式AC内容
(1)直接寻址
(2)立即寻址
(3)间接寻址
(4)相对寻址
(5)变址寻址
(6)基址寻址
102
101
100
七、设计题(10分)
设CPU共有16根地址线,8根数据线,并用
(低电平有效)作访存控制信号,
作读写命令信号(高电平为读,低电平为写)。
现有下列存储芯片:
ROM(2K8位,4K4位,8K8位),
RAM(1K4位,2K8位,4K8位)
及74138译码器和其他门电路(门电路自定)。
试从上述规格中选用合适芯片,画出CPU和存储芯片的连接图。
要求:
(1)最小4K地址为系统程序区,4096~16383地址范围为用户程序区;
(2)指出选用的存储芯片类型及数量;
(3)详细画出片选逻辑。
计算机组成原理试题3
一、选择题(共20分,每题1分)
1.直接、间接、立即三种寻址方式指令的执行速度,由快至慢的排序是______。
A.直接、立即、间接;B.直接、间接、立即;
C.立即、直接、间接;D.立即、间接、直接。
2.存放欲执行指令的寄存器是______。
A.MAR;B.PC;C.MDR;D.IR。
3.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。
4.下述说法中______是正确的。
A.半导体RAM信息可读可写,且断电后仍能保持记忆;
B.半导体RAM是易失性RAM,而静态RAM中的存储信息是不易失的;
C.半导体RAM是易失性RAM,而静态RAM只有在电源不掉时,所存信息是不易失的。
5.DMA访问主存时,向CPU发出请求,获得总线使用权时再进行访存,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。
6.计算机中表示地址时,采用______。
A.原码;B.补码;C.反码;D.无符号数。
7.采用变址寻址可扩大寻址范围,且______。
A.变址寄存器内容由用户确定,在程序执行过程中不可变;
B.变址寄存器内容由操作系统确定,在程序执行过程中可变;
C.变址寄存器内容由用户确定,在程序执行过程中可变;
D.变址寄存器内容由操作系统确定,在程序执行过程不中可变;
8.由编译程序将多条指令组合成一条指令,这种技术称做_______。
A.超标量技术;B.超流水线技术;C.超长指令字技术;D.超字长。
9.计算机执行乘法指令时,由于其操作较复杂,需要更多的时间,通常采用______控制方式。
A.延长机器周期内节拍数的;B.异步;C.中央与局部控制相结合的;D.同步;
10.微程序放在______中。
A.存储器控制器;B.控制存储器;C.主存储器;D.Cache。
11.在CPU的寄存器中,______对用户是完全透明的。
A.程序计数器;B.指令寄存器;C.状态寄存器;D.通用寄存器。
12.运算器由许多部件组成,其核心部分是______。
A.数据总线;B.算术逻辑运算单元;C.累加寄存器;D.多路开关。
13.DMA接口______。
A.可以用于主存与主存之间的数据交换;B.内有中断机制;
C.内有中断机制,可以处理异常情况;D.内无中断机制
14.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。
15.直接寻址的无条件转移指令功能是将指令中的地址码送入______。
A.PC;B.地址寄存器;C.累加器;D.ALU。
16.三种集中式总线控制中,______方式对电路故障最敏感。
A.链式查询;B.计数器定时查询;C.独立请求;D.以上都不对。
17.一个16K×32位的存储器,其地址线和数据线的总和是______。
A.48;B.46;C.36;D.32.
18.以下叙述中错误的是______。
A.指令周期的第一个操作是取指令;B.为了进行取指令操作,控制器需要得到相应的指令;
C.取指令操作是控制器自动进行的;D.指令第一字节含操作码。
19.主存和CPU之间增加高速缓冲存储器的目的是______。
A.解决CPU和主存之间的速度匹配问题;B.扩大主存容量;
C.既扩大主存容量,又提高了存取速度;D.扩大辅存容量。
20.以下叙述______是错误的。
A.一个更高级的中断请求一定可以中断另一个中断处理程序的执行;
B.DMA和CPU必须分时使用总线;
C.DMA的数据传送不需CPU控制;D.DMA中有中断机制。
二、填空(共20分,每空1分)
1.设24位长的浮点数,其中阶符1位,阶码5位,数符1位,尾数17位,阶码和尾数均用补码表示,且尾数采用规格化形式,则它能表示最大正数真值是A,非零最小正数真值是B,绝对值最大的负数真值是C,绝对值最小的负数真值是D(均用十进制表示)。
2.变址寻址和基址寻址的区别是:
在基址寻址中,基址寄存器提供A,指令提供B;而在变址寻址中,变址寄存器提供C,指令提供D。
3.影响流水线性能的因素主要反映在A和B两个方面。
4.运算器的技术指标一般用A和B表示。
5.缓存是设在A和B之间的一种存储器,其速度C匹配,其容量与D有关。
6.CPU响应中断时要保护现场,包括对A和B的保护,前者通过
C实现,后者可通过D实现。
三、名词解释(共10分,每题2分)
1.微程序控制2.存储器带宽3.RISC4.中断隐指令及功能5.机器字长
四、计算题(5分)
已知:
两浮点数x=0.1101×210,y=0.1011×201求:
x+y
五、简答题(共20分)
1.完整的总线传输周期包括哪几个阶段?
简要叙述每个阶段的工作。
(4分)
2.除了采用高速芯片外,从计算机的各个子系统的角度分析,指出6种以上(含6种)提高整机速度的措施。
(6分)
3.某机有五个中断源,按中断响应的优先顺序由高到低为L0,L1,L2,L3,L4,现要求优先顺序改为L3,L2,L4,L0,L1,写出各中断源的屏蔽字。
(5分)
中断源
屏蔽字
01234
L0
L1
L2
L3
L4
4.某机主存容量为4M×16位,且存储字长等于指令字长,若该机的指令系统具备120种操作。
操作码位数固定,且具有直接、间接、立即、相对四种寻址方式。
(5分)
(1)画出一地址指令格式并指出各字段的作用;
(2)该指令直接寻址的最大范围(十进制表示);
(3)一次间址的寻址范围(十进制表示);
(4)相对寻址的位移量(十进制表示)。
六、问答题(共15分)
1.假设CPU在中断周期用堆栈保存程序断点,而且进栈时指针减1,出栈时指针加1。
分别写出组合逻辑控制和微程序控制在完成中断返回指令时,取指阶段和执行阶段所需的全部微操作命令及节拍安排。
(8分)
2.画出DMA方式接口电路的基本组成框图,并说明其工作过程(以输入设备为例)。
(7分)
七、设计题(10分)
设CPU有16根地址线,8根数据线,并用作访存控制信号(低电平有效),用作读/写控制信号(高电平为读,低电平为写)。
现有下列存储芯片:
1K×4位RAM;4K×8位RAM;8K×8位RAM;2K×8位ROM;4K×8位ROM;8K×8位ROM及74LS138译码器和各种门电路,如图所示。
画出CPU与存储器的连接图,要求
(1)主存地址空间分配:
6000H~67FFH为系统程序区;
6800H~6BFFH为用户程序区。
(2)合理选用上述存储芯片,说明各选几片?
(3)详细画出存储芯片的片选逻辑图。
计算机组成原理试题4
一、选择题(共20分,每题1分)
1.一条指令中包含的信息有。
A.操作码、控制码;B.操作码、向量地址;C.操作码、地址码。
2.在各种异步通信方式中,______速度最快。
A.全互锁;B.半互锁;C.不互锁。
3.一个512KB的存储器,其地址线和数据线的总和是______。
A.17;B.19;C.27。
4.在下列因素中,与Cache的命中率无关的是 。
)
A.Cache块的大小;B.Cache的容量;C.主存的存取时间。
5.在计数器定时查询方式下,若计数从0开始,则______。
A.设备号小的优先级高;B.每个设备使用总线的机会相等;C.设备号大的优先级高。
6.Cache的地址映象中,若主存中的任一块均可映射到Cache内的任一块的位置上,称作 。
A.直接映象;B.全相联映象;C.组相联映象。
7.中断服务程序的最后一条指令是______。
A.转移指令;B.出栈指令;C.中断返回指令。
8.微指令操作控制字段的每一位代表一个控制信号,这种微程序的控制(编码)方式是______。
A.字段直接编码;B.直接编码;C.混合编码。
9.在取指令操作之后,程序计数器中存放的是______。
A.当前指令的地址;B.程序中指令的数量;C.下一条指令的地址。
10.以下叙述中______是正确的。
A.RISC机一定采用流水技术;B.采用流水技术的机器一定是RISC机;
C.CISC机一定不采用流水技术。
11.在一地址格式的指令中,下列是正确的。
A
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