计算机组成原理期末考试题和答案

计算机组成原理期末考试试题及答案

一、选择题

1、完整的计算机系统应包括DA.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

2、计算机系统中的存储器系统是指DB.ROM存储器D.主存储器和外存储器基本特点是BB.按地址访问并顺序执行指令D.存储器按内部选择地址

4、以下说法中不正确的选项是oDA.任何可以由软件实现的操作也可以由硬件来实现B.固件就功能而言类似于软件，而从形态来说又类似于硬件C.在计算机系统的层次构造中，微程序级属于硬件级，其他四级都是软件级D.面向高级语言的机器是完全可以实现的

5、在以下数中最小的数为oCA.1010012B.528C.101001bcdD.

233166、在以下数中最大的数为BA.100101012B.2278C.I435D.

96167、在机器中，的零的表示形式是唯一的BA.原码B.补码C.反码D.原码和反码

9、针对8位二进制数，以下说法中正确的选项是BA.-127的补码为100X000B.-127的反码等于0的移码BC.+I的移码等于-127的反码D.0的补码等于-1的反码

9、一个8位二进制整数采用补码表示，且由3个“1”和5个“0”组成，则最小值为BA.-127B.-32C.-125D.-

310、计算机系统中采用补码运算的目的是为了CA.与手工运算方式保持一致B.提高运算速度C.简化计算机的设计D.提高运算的精度

11、假设某数x的真值为-

0.1010在计算机中该数表示为

1.0110则该数所用的编码方法是码BA.原B.补C.反D.移

12、长度一样但格式不同的2种浮点数，假定前者阶段长、尾数短，后者阶段短、尾数长，其他规定均一样则它们可表示的数的范围和精度为BA.两者可表示的数的范围和精度一样B.前者可表示的数的范围大但精度低C.后者可表示的数的范围大且精度高D.前者可表示的数的范围大且精度高

13、某机字长32位，采用定点小数表示，符号位为I位，尾数为31位，则可表示的最大正

（6）快存的功能全部由硬件实现，并对程序员透明

21、若何区别存储器和存放器两者是一回事的说法对吗答存储器和存放器不是一回事存储器在CPU的外边，专门用来存放程序和数据，访问存储器的速度较慢存放器属于CPU的一局部，访问存放器的速度很快

22、存储器的主要功能是什么为什么要把存储系统分成假设干个不同层次主要有哪些层次答存储器的主要功能是用来保存程序和数据存储系统是由几个容量、速度和价格各不一样的存储器用硬件、软件以及硬件与软件相结合的方法连接起来的系统把存储系统分成假设干个不同层次的目的是为了解决存储容量、存取速度和价格之间的矛盾由高速缓冲存储器、主存储器和辅助存储器构成的三级存储系统可以分为两个层次，其中高速缓冲和主存间称为Cache一主存存储层次（Cache存储系统）；主存和辅存间称为主存一辅存存储层次（虚拟存储系统）

23、说明存储周期和存取时间的区别答存取周期是指主存进展一次完整的读写操作所需的全部时间，即连续两次访问存储器操作之间所需要的最短时间存取时间是指从启动一次存储器操作到完成该操作所经历的时间存取周期一定大于存取时间

24、指令格式设计的准则有哪些答一台计算机选择若何的指令格式，涉及多方面因素一般要求指令的字长要短一些以得到时间和空间上的优势但指令也必须有足够的长度以利「增加信息量再者，指令字长一般应是机器字符长度的整数倍以便存储系统的管理另外，指令格式的设计还与若何选定指令中操作数地址的位数有关

25、指令是灵活多变的，表达在哪些方面答指令是灵活多变的，主要表达在以下几个方面指令格式多样；寻址方式丰富；指令类型多种；操作码位数可随地址码个数变化而变化（扩展操作码方式）；指令长度可变等

26、试对比基址寻址和变址寻址的异同点答基址寻址方式和变址寻址方式，在形式上是类似的但用户可使用变址寻址方式编写程序，而基址寻址方式中对于基址存放器，用户程序无权操作和修改，由系统软件管理控制程序使用特权指令来管理的再者基址寻址方式主要用以解决程序在存储器中的定位和扩大寻址空间等问题

27、堆枝是什么它有什么特点功能有哪些答

（1）堆栈的概念•是假设干个存储单元（或存放器）的有序集合，它顺序地存放一组元素•数据的存取都只能在栈顶单元内进展，即数据的进栈与出栈都只能经过栈顶单元这个“出入口”•堆栈中的数据采用“先进后出”或后进先出”的存取工作方式

（2）堆栈构造在计算机中的作用•具有堆栈构造的机器使用零地址指令，这不仅合指令长度短，指令构造简单，机器硬件简化•实现程序调用，子程序嵌套调用和递归调用•对于“中断”技术，堆栈更是不可缺少的，保存“断点〃和“现场”

（3）堆栈的操作设数据进栈方向为从而地址向低地址开展，当向堆栈压入数据时，SP的内容先自动递减而指向一个新的空枝顶单元，再把数据写入此栈顶单元；当数据弹出堆栈时，立即读出SP所指向的栈顶单元内容，再把SP内容自动递增而指向新的栈顶位置即PUSHX；SP-lrSPXTSPPOPX；SPfXSP+1tSP

28、指令长度和机器字长有什么关系半字长指令、单字长指令、双字长指令分别表示什么答指令长度与机器字长没有固定关系，指令长度可以等于机器字长，也可以大于或小于机器字长通常，把指令长度等于机器字长的指令称为单字长指令；指令长度等于半个机器字长的指令称为半字长指令；指令长度等于两个机器字长的指令称为双字长指令

29、计算机进展程序控制工作的基本原理是若何的答程序控制原理1编程；2送MM通过输入设备3机器工作时，是按一定的序列逐条取出指令，分析指令，执行指令，并自动转到下一条指令执行，直到程序规定的任务完成；4程序控制由控制器承当，程序存储由存储器完成

30、控制器的基本功能是什么基本组成部件包括哪些答控制器的基本功能就是负责指令的读出，进展识别和解释，并指挥协调各功能部件执行指令控制器的基本构造包括指令部件、时序部件、微操作控制线路、中断控制逻辑

31、微程序控制的基本思想是什么答微程序控制技术在现今计算机设计中得到广泛的采用，其实质是用程序设计的思想方法来组织操作控制逻辑

32、说明机器指令和微指令的关系答抽象级别不同机器指令是由一组二进制代码组成的微指令是具有微地址的控制字一系列微指令的有序集合构成微程序在微程序控制逻辑法中，机器指令由微程序实现格式不同机器指令包括操作码和操作数地址码字段，微指令根据编译法的不同有多种情况一般包括微操作信息和下地址字段

33、控制器有哪几种控制方式各自有什么特点答控制器的控制方式可以分为3和h同步控制方式、异步控制方式和联合控制方式同步控制控制方式的各项操作都由统一的时序信号控制，在每个机器周期中产生统一数目的节拍电位和工作脉冲这种控制方式设计简单，容易实现；但是对于许多简单指令来说会有较多的空闲时间，造成较大数量的时间浪费，从而影响了指令的执行速度异步控制方式的各项操作不采用统一的时序信号控制，而根据指令或部件的具体情况决定，需要多少时间，就占用多少时间异步控制方式没有时间上的浪费，因而提高了机器的效率，但是控制对比复杂联合控制方式是同步控制和异步控制相结合

34、指令和数据都存放在主存，若何识别从主存储器中取出的是指令还是数据答指令和数据都存放在主存，它们都以二进制代码形式出现，区分的方法为

（1）取指令或数据时所处的机器周期不同取指周期取出的是指令；分析、取数或执行周期取出的是数据

（2）取指令或数据时地址的来源不同指令地址来源于程序计算器；数据地址来源于地址形成部件

35、什么是微指令和微操作微程序和机器指令有何关系微程序和程序之间有何关系答微指令是控制计算机各部件完成某个基本微操作的命令微操作是指计算机中最基本的、不可再分解的操作微指令和微操作是一-对应的，微指令是微操作的控制信号，微操作是微指令的操作过程微指令是假设干个微命令的集合微程序是机器指令的实时解释器，每一条机器指令都对应一个微程序微程序和程序是两个不同的概念微程序是由微指令组成的，用于描述机器指令，实际上是机器指令的实时解释器，微程序是由计算机的设计者事先编制好并存放在控制存储器中的，一般不提供应用户；程序是由机器指令组成的，由程序员事先编制好并存放在主存放器中

36、对比水平微指令和垂直微指令的优缺点答

（1）水平型微指令并行操作能力强、效率高并且灵活性强，而垂直型微指令则较差

（2）水平型微指令执行一条指令的时间短，垂直型微指令执行时间长3）由水平型微指令解释指令的微程序，因而具有微指令字对比长，但微程序短的特点，而垂直型微指令则正好相反

（4）水平型微指令用户难以掌握，而垂直型微指令与指令相似，相对来说对比容易

37、对比单总线、双总线和多总线构造的性能特点答在单总线构造中，要求连接到总线上的逻辑部件必须高速运行，以便在某些设备需要使用总线时，能迅速获得总线控制权；而当不再使用总线时，能迅速放弃总线控制权否贝IJ由于一条总线由多种功能部件共用，可能导致很大的时间延迟在双总线构造中，存在2种总线存储总线，用于CPU与主存储器的信息交换；I/O总线，用于外设与主机的信息交换在双总线构造的根基之上，为了使高速外设（如磁盘机）能高速度地与主存储器进展数据交换，在高速外设与主存储器之间可以增设直接存储器访问（DMA DirectMemoryAccess）方式的高速I/O总线（DMA总线），从而形成多总线构造

38、什么叫总线周期、时钟周期、指令周期它们之间一般有什么关系答时钟周期是系统工作的最小时间单位，它由计算机主频决定；总线周期指总线上两个设备进展一次信息传输所需要的时间（如CPU对存储器或I/O端口进展一次读/写操作所需的时间）；指令周期指CPU执行一条指令所需要的时间三者之间的关系是时钟周期是基本动作单位；一个总线周期通常由n个时钟周期组成；而一个指令周期中可能包含有一个或几个总线周期，也可能一个总线周期都没有，这取决于该指令的功能

39、说明总线构造对计算机系统性能的影响答主要影响有以下三方面

（1）最大存储容量单总线系统中，最大内存容量必须小于由计算机字长所决定的可能地址总线双总线系统中，存储容量不会受到外围设备数量的影响2指令系统双总线系统，必须有专门的I/O指令系统单总线系统，访问内存和I/O使用一样指令3吞吐量总线数量越多，吞吐能力越大

40、接口电路在系统构造中的作用是什么答外设接口1或叫作I/O接口是主机和外设控制器之间的实体部件，是实现主机与外设之间信息交换所必不可少的硬件支持

41、接口电路应具备哪些基本功能答接口电路应具有的基本的功能1数据的暂存与缓冲；12保存设备的工作状态；13信息交换方式的控制；［4通信联络控制5外设的识别；6数据格式的变换控制

42、外部设备在系统中若何编址，若何与主机连接答通常根据与存储器地址的关系，有两种编址方式I统一编址指外设接口中的I/O存放器和主存单元一样对待，将它们和主存单元组合在一起编排地址；或者说，将主存的一局部地址空间用作I/O地址空间这样就可以用访问主存的指令去访问外设的某个存放器，因而也就不需要专门的I/O指令，可以简化CPU的设计2单独编址为了更清楚地区别I/O操作和存储器操作，I/O地址通常与存储地址分开独立编址这样，在系统中就存在了另一种与存储地址无关的I/O地址，CPU也必须具有专用于输入输出操作的I/O指令和控制逻辑

43、什么是I/O组织方式有哪几种I/O组织方式各自的特点是什么答I/O组织是指计算机主机与外部设备之间的信息交换方式计算机主机与外设之间的信息交换方式有5种程序查询式、中断式、DMA式、通道式、外围处理机方式从系统构造的观点看，前两种方式是以CPU为中心的控制，都需要CPU执行程序来进展I/O数据传送，而DMA式和通道式这两种方式是以主存贮器为中心的控制，数据可以在主存和外设之间直接传送对于最后一种方式，则是用微型或小型计算机进展输入和输出控制程序查询和程序中断方式适用F数据传输率对比低的外设，而DMA、通道和外围处理机使用:数据传输率对比高的外设程序查询式控制简单，但系统效率很低；中断式通过服务程序完成数据交换，实现了主机与外设的并行性；DMA式通过硬件实现了数据传送，速度快，但只能控制同一类外设;通道式采用执行通道程序实现对不同类型设备的控制和管理并行性进一步提高；外围处理机方式具有更大的灵活性和并行性

44、查询方式和中断方式的主要异同点是什么答两种方式都是以CPU为中心的控制方式，都需要CPU执行程序来进展I/O数据传送程序查询式控制简单，但系统效率很低，无法实现并行操作；中断式通过服务程序完成数据交换，实现了主机与外设的并行性

45、什么是中断中断技术给计算机系统带来了什么作用答中断是指这样一个过程当计算机执行正常程序时，系统中出现某些异常情况或特殊请求，CPU暂停它正在执行的程序，而转去处理所发生的事件；CPU处理完毕后，自动返回到原来被中断了的程序继续运行中断的作用1主机与外部设备并行工作；2实现实时处理；3硬件故障处理；4实现多道程序和分时操作

46、中断系统为什么要进展中断判优何时进展中断判优若何进展判优答1中断优先级有两个方面的含义A一是中断请求与CPU现行程序优先级的问题；B另一含义是各中断源之间，谁更迫切的问题2方法A软件；B硬件为了得到较高的效率，一般采用硬件判优方法判优逻辑随着判优方案的不同可有不同的构造，其组成局部既可能在设备接口之中，也可能在CPU内部，也可能这两局部都有其作用是决定CPU的响应并且找出最高优先请求者如果确定接收这个请求的话，就由CPU发出中断响应信号INTAoC软硬件结合中断判优发生在中断过程的第二步，中断请求之后，中断响应之前

47、外部设备有哪些主要功能可以分为哪些大类各类中有哪些典型设备答外部设备的主要功能有数据的输入、输出、成批存储以及对信息的加工处理等外部设备可以分为五大类输入输出设备、辅助存储器、终端设备、过程控制设备和脱机设备其典型设备有键盘、打印机、磁盘、智能终端、数/模转换器和键盘一软盘数据站等

48、磁外表存储器的特点有哪些答磁外表存储器有如下显著的特点I存储密度高，记录容量大，每位价格低；2记录介质可以重复使用；13记录信息可长时间保存而不致丧失；4非破坏性读出，读出时不需再生信息；5存取速度较低，机械构造复杂，对工作环境要求较严

三、分析与计算题

1、设机器字长32位，定点表示，尾数31位，数符1位，问I定点原码整数表示时，最大正数是多少最大负数是多少2定点原码小数表示时，最大正数是多少最大负数是多少答I定点原用整数表示最大正数0111।]।111111]11111111111二~12-1Jio2定点原码小数表示最大正数=1-231io最大负数=-1-2-31io

2、现有1024X1的存储芯片，假设用它组成容量为16KX8的存储器试求1实现该存储器所需的芯片数量2假设将这些芯片分装在假设干个块板上，每块板的容量为4KX8该存储器所需的地址线总位数是多少其中几位用于选板几位用于选片几位用作片内地址答1需1024X1的芯片128片2该存储器所需的地址线总位数是14位，其中2位用于选板，2位用于选片，1位用作片内地址

3、设存储器容量为32位，字长64位，模块数m=8分别用顺序方式和穿插方式进展组织假设存储周期T=200ns数据总线宽度为64位，总线传送周期为50ns则顺序存储器和穿插存储器带宽各是多少？答顺序存储器和穿插存储器连续读出01二8个字的信息总量都是q=64位x8=512位顺序存储器和穿插存储器连续读出8个字所需的时间分别是t2=mT=8x200ns=1600ns=16xIO7Stl=T+m-1t=200ns+7x50ns=550ns=

5.5xIO-7S顺序存储器带宽W2=q/t2=512/16x10=32xIO7位/S穿插存储器带宽W1=q/tl=512/

5.5xlO-7=73xIO7/S

4、CPU的地址总线16根A15〜AOAO是低位，双向数据总线16根D15~D0控制总线中与主存有关的信号有!MREQ允许访存，低电平有效，R/!W高电平读命令，低电平写命令主存地址空间分配如下0-8191为系统程序区，由EPROM芯片组成，从8192起一共32K地址空间为用户程序区，最后最大地址4K地址空间为系统程序工作区如图1所示上述地址为十进制，按字编址现有如下芯片EPROM8Kxi6位控制端仅有!CS16位X8位SRAM16Kxi位，2KX8位，4Kxi6位，8Kxi6位请从上述芯片中选择芯片设计该计算机的主存储器，画出主存逻辑框图图1地址分配情况答主存地址分布及芯片连接图如图2所示根据给定条件选用EPROM8Kxi6位芯片1片，SRAM8KXI6位芯片4片，4KX16位芯片I片，3:8译码器1片，与非门及反向器AoAo进展片内译码A-A.进展片外译码8组图2主存地址分布及芯片连接图

5、某计算机指令字长16位，地址码是6位，指令有无地址、一地址和二地址3种格式，设有N条二地址指令，无地址指令M条，试问1地址指令最多有多少条解设1地址指令有X条24-N*26-X*26=M得X=24-N*26-M*2-

66、假设某计算机指令长度为20位，具有双操作数、单操作数和无操作数3类指令格式，每个操作数地址规定用6位表示问假设操作码字段固定为8位，现已设计出m条双操作数指令，n条无操作数指令，在此情况下，这台计算机最多可以设计出多少条单操作数指令答由于设定全部指令采用8位固定的OP字段，故这台计算机最多的指令条数为28=256条因此最多还可以设计出256-m-n条单操作数指令

7、有4级流水线分别完成取指、指令译码并取数、运算、送结果4步操作，假设完成各步操作的时间依次为100ns、80ns、50ns1流水线的操作周期应设计为多少2假设相邻2条指令发生数据相关，而且在硬件上不采取措施，那么第2条指令要推迟多少时间进展3如果在硬件设计上加以改良，至少需推迟多少时间解I流水线的操作时钟周期I按四步操作中最长时间来考虑，所以l=100ns2两条指令发生数据相关冲突情况ADDRi，R2R3;R2+R3-RiSUBR4Ri，R5;Ri-R5-R4两条指令在流水线中执行情况如表6-4所示及6M指令在流水线上的执行情况ADD指令在时钟4时将结果写入存放器堆R但SUB指令在时钟3时读存放器堆Rio本来ADD指令应先写入Ri，SUB指令后读Ri，结果变成SUB指令先读Ri，ADD指令后写Ri，因而了发生两条指令间数据相关如果硬件上不采取措施，第2条指令SUB应至少推迟2个操作时钟周期2X100ns3如果硬件上加以改良采取旁路技术，可推迟1个操作时钟周期100ns

8、指令流水线右取指IF、译码ID、执行EX、访存MEM、写回存放器堆WB五个过程段，共有20条指令连续输入此流水线1画出流水处理的时空图，假设时钟周期为100ns2求流水线的实际吞吐率单位时间里执行完毕的指令数解

129、某系统总线的一个存取周期最快为3个总线时钟周期，在一个总线周期中可以存取32位数据假设总线的时钟频率为

8.33MHz则总线的带宽为多少MB/s解总线的带宽=数据宽度X总线周期的最高频率=32/8ByteX

8.33/3M/s=

11.1MB/s

10、某磁盘组有6片磁盘，每片可有2个记录面，存储区域内径为22cm外径为33cm道密度40道/cm位密度400b/cm转速2400r/min试问1共有多少个存储面可用2共有多少个圆柱面3整个磁盘组的总存储总量有多少4数据传送率是多少5如果某文件长度超过一个磁盘的容量，应将它记录在同一存储面上还是记录在同一圆柱面上为什么6如果采用定长信息块记录格式，直接寻址的最小单位是什么寻址命令中若何表示磁盘地址答16x2=12面，共有12个存储面可用40x33-22/2=220］道，共有220个圆柱面12x22/40x220=73x106位04数据传送率=227TX400J/60/2400=l.lxl06b/s=

0.138xl06B/s5记录在同••圆柱面上因为这样安排存取速度快6如果采用定长信息块记录格式，直接寻址的最小单位是扇区磁盘地址驱动器号、圆柱面号、盘面号、扇区号

11、某磁盘存储器的转速为3000r/min共有4个记录面，5道/mm每道记录信息为12288B最小磁道直径为230mm，共有275道，问1磁盘存储器的存储容量是多少2最大位密度，最小位密度是多少3磁盘数据传输率是多少4平均等待时间是多少给出一个磁盘地址格式方案答1每道记录信息容量=12288字节，每个记录面信息容量=275x12288字节，共有4个记录面，所以磁盘存储器总容量为4x275x12288字节=13516800字节2最高位密度Di按最小磁道半径R计算R=115mm Di=12288字节/2兀R尸17字节/mm最低位密度D2按最大磁道半径R2计算R2=Ri+275/5=115+55=170mmD2=12288字节/2很2=

11.5字节/mm3磁盘数据传输率r=3000/60=50周/秒N=12288字节每道信息容量C=rxN=5x12288=614400字节/秒4平均等待时间=l/2r=1/2x50=1/100秒=10亳秒5本地磁盘存储器假设只有一台有4个记录面，每个记录面有275个磁道假设每个扇区记录1024个字节，则需要12288字节〃024字节=12个扇区°由此可得如图9-29的地址格式1465430图9-29地址格式

12、一台有6个盘片的磁盘组，转速为2400r/min每分钟转速，盘面有效记录区域的外直径为30cm内直径为20cm记录密度为640b/m每亳米的位数，磁道间距为

0.2cm盘片设有2个保护面，1个伺服面试计算1盘组的存储容量2数据传输率解注意，需要统一单位2*6-3*30-20/2/

0.2*2*20/2*PI*6402*20/2*PP640*2400/

6013、设有两个浮点数x=2XSx，y=2EyxSyEx=-102Sx=+

0.10012Ey=+102Sy=+

0.101120假设尾数4位，数符1位，阶码2位，阶符1位，求x+y并写出运算步骤及结果解因为+，=2⑸+Sv石，=G，求X+Y要经过对阶、尾数求和及规格化等步骤1对阶△J=Ex-Ey=-102-+102=-1002所以ExVEy则Sx右移4位，Ex+1002=102=可Sx右移四位后Sx=

0.0000l00l，经过舍入后Sx=0001经过对阶、舍入后，x=2102x

0.00012o2尾数求和Sx+Sy

0.0001Sx+

0.1011SySx+Sy=

0.1100结果为规格化数

14、设有两个十进制数，x=-

0.875x2y=

0.625x221将x、y的尾数转换为二进制补码形式2设阶码2位，阶符1位，数符1位，尾数3位，通过补码运算规则求出2=乂-丫的二进制浮点规格化结果解1设，为x的尾数，S2为y的尾数，则Si=-

0.875io=-

0.1112[Si]卜=

1.001S2=

0.625io=+

0.1012Sh卜=

0.1012求2=*-y的二进制浮点规格化结果A对阶设X的阶码为jxy的阶码为jyjx=+012jy=+10]2jx-jy=012-102=-012小阶的尾数S1右移一位S=-

0.01112jx阶码加1，则jx=102:jy，经舍入后，S|=-01002对阶完毕B尾数相减[Sib尸

11.100+0产

11.011[S|-S2]4=

10.111尾数求和绝对值大于1尾数右移一位，最低有效位舍掉，阶码加1右规，则⑸S]扑=

11.011规格化数，jx=jy=11C规格化结果

011.1011小数为最小负小数为DA.+231-iB.-1-2-32C.+1-2-3i=+lD.-1-231^-I

14、运算器虽有许多部件组成，但核心局部是oBA.数据总线B.算数逻辑运算单元C.多路开关D.通用存放器

15、在定点二进制运算器中，减法运算一般通过来实现DA.原码运算的二进制减法器B.补码运算的二进制减法器C.补码运算的十进制加法器D.补码运算的二进制加法器

16、在定点运算器中，无论采用双符号位还是单符号位，必须有它一般用来实现CA.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

17、以下说法中正确的选项是DA.采用变形补码进展加减运算可以防止溢出B.只有定点数运算才有可能溢出，浮点数运算不会产生溢出C.只有带符号数的运算才有可能产生溢出D.将两个正数相加有可能产生溢出

18、在定点数运算中产生溢出的原因是CA.运算过程中最高位产生了进位或借位B参加运算的操作数超过了机器的表示范围C.运算的结果的操作数超过了机器的表示范围D.存放器的位数太少，不得不舍弃最低有效位

19、下溢指的是oAA.运算结果的绝对值小于机器所能表示的最小绝对值B.运算的结果小于机器所能表示的最小负数C.运算的结果小于机器所能表示的最小正数D.运算结果的最低有效位产生的错误

20、存储单元是指BA.存放一个二进制信息位的存储元B.存放一个机器字的所有存储元集合C.存放一个字节的所有存储元集合D.存放两个字节的所有存储元集合

21、和外存储器相比，内存储器的特点是CA.容量大、速度快、成本低B容量大、速度慢、成本高C.容量小、速度快、成本高D.容量小、速度快、成本低

22、某计算机字长16位，存储器容量64KB假设按字编址，那么它的寻址范围是BA.64KB.32KC.64KBD.32KB

23、某DRAM芯片，其存储容量为512Kx8位，该芯片的地址线和数据线数目为CA.8512B.5128C.188D.

19824、某计算机字长32位，其存储容量为4MB假设按字编址，它的寻址范围是DA.IMB.4MBC.4MD.1MB

25、主存储器和CPU之间增加Cache的目的是AA.解决CPU和主存之间的速度匹配问题B.扩大主存储器的容量C.扩大CPU中通用存放器的数量D既扩大主存容量又扩大CPU通用存放器数量

26、EPROM是指oDA.只读存储器B.随机存储器C.可编程只读存储器D.可擦写可编程只读存储器

27、存放器间接寻址方式中，操作数处在BA.通用存放器B.内存单元C.程序计数器D.堆栈

28、扩展操作码是oDA.操作码字段外辅助操作字段的代码B.操作码字段中用来进展指令分类的代码C.指令格式中的操作码D.一种指令优化技术，不同地址数指令可以具有不同的操作码长度

29、指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是oBA.实现存储程序和程序控制B.缩短指令长度、扩大寻址空间、提高编程灵活性C.可以直接访问外存D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度

30、单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个数常采用.CA.堆栈寻址模式B.立即寻址方式C.隐含寻址方式D.间接寻址方式

31、对某个存放器中操作数的寻址方式称为寻址CA.直接B.间接C.存放器D.存放器间接

32、存放器间接寻址方式中，操作数处在BA.通用存放器B.主存单元C.程序计数器D.堆栈

33、变址寻址方式中，操作数的有效地址等于CA.基值存放器内容加上形式地址（位移量）B.堆栈指示器内容加上形式地址C.变址存放器内容加上形式地址D.程序计数器内容加上形式地址

34、程序控制类指令的功能是DA进展算术运算和逻辑运算B.进展主存与CPU之间的数据传送C.进展CPU和I/O设备之间的数据传送D.改变程序执行的顺序

35、同步控制方式是oCA.只适用于CPU控制的方式B.只适用于外设控制的方式C.由统一时序信号控制的方式D.所有指令执行时间都•样的方式

36、异步控制方式常用于作为其主要控制方式AA.在单总线构造计算机中访问主存与外设时B.微型机的CPU控制中C.组合逻辑控制的CPU中D.微程序控制器中

37、在一个微周期中DA.只能执行一个微操作B.能执行多个微操作，但它们一定是并行操作的C.能顺序执行多个微操作D.只能执行相斥性的操作

38、指令周期是指oCA.CPU从主存取出一条指令的时间B.CPU执行一条指令的时间C.CPU从主存取出•条指令加上执行这条指令的时间D.时钟周期时间

39、在CPU中跟踪指令后继地址的存放器是oBA.主存地址存放器B.程序计数器C.指令存放器D.状态存放器

40、中央处理器是指CA.运算器B.控制器C.运算器和控制器D.运算器、控制器和主存储器

41、计算机操作的最小时间单位是AA.时钟周期B.指令周期C.CPU周期D.外围设备

42、微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是BA.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用微指令编成的微程序来解释执行一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行一条微指令由假设干条机器指令组成

43、为了确定下一条微指令的地址，通常采用断定方式，其基本思想是CA用程序计数器PC来产生后继续微指令地址B.用微程序计数器来产生后继微指令地址C.通过微指令控制字段由设计者指定或者由设计者指定的判别字段控制产生后继微指令地址D.通过指令中指令一个专门字段来控制产生后继微指令地址

44、就微命令的编码方式而言，假设微操作命令的个数已确定，则BA.直接表示法比编码表示法的微指令字长短B.编码表示法比直接表示法的微指令字长短C.编码表示法与直接表示法的微指令字长相等D.编码表示法与直接表示法的微指令字长大小关系不确定

45、以下说法中正确的选项是oBA.微程序控制方式和硬布线控制方式相对比，前者可以使指令的执行速度更快B.假设采用微程序控制方式，则可用pPC取代PCC.控制存储器可以用掩模ROM、EPROM或闪速存储器实现D.指令周期也称为CPU周期

46、系统总线中地址线的功用是CA.用于选择主存单元B.用于选择进展信息传输的设备C.用于指定主存单元和I/O设备接口电路的地址D.用于传送主存物理地址和逻辑地址

47、数据总线的宽度由总线的定义AA.物理特性B.功能特性C.电气特性D.时间特性

48、在单机系统中，多总线构造的计算机的总线系统一般由组成AA.系统总线、内存总线和1/0总线B.数据总线、地址总线和控制总线C.内部总线、系统总线和I/O总线D.ISA总线、VESA总线和PCI总线

49、以下陈述中不正确的选项是AA.总线构造传送方式可以提高数据的传输速度B.与独立请求方式相比，链式查询方式对电路的故障更敏感C.PCI总线采用同步时序协议和集中式仲裁策略D.总线的带宽即总线本身所能到达的最高传输速率

50、中断发生时，由硬件更新程序计数器PC而不是由软件完成，主要是为了oCA.能进入中断处理程序并正确返回源程序B.节省内容C.提高处理机的速度D.使中断处理程序易于编址，不易出错

51、在I/O设备、数据通道、时钟和软件这4项中，可能成为中断源的是DA.I/O设备B.I/O设备和数据通道C.I/O设备、数据通道和时钟D.I/O设备、数据通道、时钟和软件

52、单级中断与多级中断的区别是AA.单级中断只能实现单中断，而多级中断可以实现多重中断B.单级中断的硬件构造是一维中断，而多级中断的硬件构造是二维中断C.单级中断处理机只通过一根外部中断请求线接到它的外部设备系统；而多级中断，每一个I/O设备都有一一根专用的外部中断请求线

53、在单级中断系统中，CPU一旦响应中断，则立即关闭标志，以防止本次中断服务完毕前同级的其他中断源产生另一次中断进展干扰AA.中断允许B.中断请求C.中断屏蔽

54、为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的方法是采用BA.通用存放器B.堆栈C.储存器D.外存

55、为实现CPU与外部设备并行工作，必须引入的根基硬件是AA.缓冲器B.通道C.时钟D.相联存放器

56、中断允许触发器用来DA.表示外设是否提出了中断请求B.CPU是否响应了中断请求C.CPU是否在进展中断处理D.开放或关闭可屏蔽硬中断

57、采用DMA方式传递数据时，每传送一个数据就要占用一个时间CA.指令周期B.机器周期C.存储周期D.总线周期

58、周期挪用方式常用于方式的输入/输出中AA.DMAB中断C.程序传送D.通道

59、通道是重要的I/O方式，其中适合连接大量终端及打印机的通道是oCA.数组多路通道B.选择通道C.字节多路通道

60、磁外表存储器不具备的特点是oCA.存储密度高B.可脱机保存C.速度快D.容量大

61、计算机的外部设备是指DA.输入/输出设备B.外存设备C.远程通信设备D.除了CPU和内存以外的其他设备

62、在微型机系统中外部设备通过与主板的系统总线相连接BA.累加器B.设备控制器C.计数器D.存放

二、简答题

1、冯•诺依曼型计算机的基本特点是什么答冯•诺依曼原理的基本思想是采用二进制形式表示数据和指令指令由操作码和地址码组成将程序和数据存放在存储器中，使计算机在工作时从存储器取出指令加以执行，自动完成计算任务这就是“存储程序〃和“程序控制”（简称存储程序控制）的概念指令的执行是顺序的，即一般按照指令在存储器中存放的顺序执行，程序分支由转移指令实现计算机由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件组成，并规定了5局部的基本功能冯•诺依曼型计算机的基本特点也可以用“存储程序”和“程序控制”来高度概括

2、计算机硬件有哪些部件，各部件的作用是什么答计算机的硬件系统由有形的电子器件等构成的，它包括运算器、存储器、控制器、输入输出设备及总线系统组成而总线分为数据总线、地址总线、控制总线，其构造有单总线构造、双总线构造及多总线构造存储器（Memory）是用来存放数据和程序的部件；运算器是对信息进展运算处理的部件；控制器是整个计算机的控制核心它的主要功能是读取指令、翻译指令代码、并向计算机各局部发出控制信号，以便执行指令；输入设备能将数据和程序变换成计算机内部所能识别和承受的信息方式，并顺序地把它们送入存储器中；输出设备将计算机处理的结果以人们能承受的或其它机器能承受的形式送出

3、什么是总线以总线组成计算机有哪几种组成构造答总线（Bus）就是计算机中用于传送信息的公用通道，是为多个部件服务的一组信息传送连接线按照总线的连接方式，计算机组成构造可以分为单总线构造、双总线构造和多总线构造等（详细内容见第7章）

4、什么是硬件、软件和固件什么是软件和硬件的逻辑等价在什么意义上软件和硬件是不等价的答计算机硬件（Hardware）是指构成计算机的所有实体部件的集合，通常这些部件由电路（电子元件）、机械等物理部件组成计算机软件（Software）是指能使计算机工作的程序和程序运行时所需要的数据，以及与这些程序和数据有关的文字说明和图表资料，其中文字说明和图表资料又称为文档同件（Firmware）是一种介于传统的软件和硬件之间的实体，功能上类似软件，但形态上乂是硬件微程序是计算机硬件和软件相结合的重要形式软件和硬件的逻辑等价含义（I）任何一个由软件所完成的操作也可以直接由硬件来实现

（2）任何一条由硬件所执行的指令也能用软件来完成在物理意义上软件和硬件是不等价的

5、计算机系统按程序设计语言划分为哪几个层次答计算机系统是一个由硬件、软件组成的多级层次构造，它通常由微程序级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级、高级语言级组成，每一级上都能创造程序设计，且得到下级的支持

6、解释如下概念ALUCPU主机和字长答算术逻辑运算部件ALU ArithmeticLogicUnit是运算器的核心组成，功能是完成算数和逻辑运算“中央处理单元〃CPU CentralProcessingUnit包括运算器和控制器，是计算机的信息处理的中心部件存储器、运算器和控制器在信息处理操作中起主要作用，是计算机硬件的主体局部，通常被称为“主机”字长决定了计算机的运算精度、指令字长度、存储单元长度等可以是8/16/32/64/128位bit等

7、常用的计算机性能指标有哪些答评价计算机性能是一个复杂的问题，早期只限于字长、运算速度和存储容量3大指标目前要考虑的因素有如下几个方面1主频主频很大程度上决定了计算机的运行速度，它的单位是兆赫兹MHz2字长字长决定了计算机的运算精度、指令字长度、存储单元长度等，可以是8/16/32/64/128位bil3运算速度衡量计算机运算速度的早期方法是每秒执行加法指令的次数，现在通常用等效速度4存储容量以字为单位的计算机常以字数乘字长来说明存储容量5可靠性系统是否运行稳定非常重要，常用平均无故障时间MTBF衡量6可维护性系统可维护性是指系统出了故障能否尽快恢复，可用平均修复时间MTRF表示，它是指从故障发生到机器修复平均所需要的时间7可用性是指计算机的使用效率8兼容性兼容是广泛的概念，是指设备或程序可以用于多种系统的性能兼容使得机器的资源得以继承和开展，有利于计算机的推广和普及

8、多媒体的含义是什么答多媒体技术是指能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两个以上不同信息类型媒体的技术计算机信息的形式可以是文字、声音、图形和图象等

9、简单描述计算机的层次构造，说明各层次的主要特点答现代计算机系统是•个硬件与软件组成的综合体，可以把它看成是按功能划分的多级层次构造第级为硬件组成的实体第1级是微程序级这级的机器语言是微指令集，程序员用微指令编写的微程序•般是宜接由硬件执行的第2级是传统机器级这级的机器语言是该机的指令集，程序员用机器指令编写的程序可以由微程序进展解释第3级操作系统级从操作系统的基本功能来看，一方面它要直接收理传统机器中的软硬件资源，另一方面它又是传统机器的延伸第4级是汇编语言级这级的机器语言是汇编语言，完成汇编语言翻译的程序叫做汇编程序第5级是高级语言级这级的机器语言就是各种高级语言，通常用编译程序来完成高级语言翻译工作第6级是应用语言级这一级是为了使计算机满足某种用途而专门设计的，因此这一级语言就是各种面向问题的应用语言

10、计算机系统的主要技术指标有哪些计算机系统的主要技术指标有机器字长、数据通路宽度、主存储器容量和运算速度等机器字长是指参与运算的数的基本位数，它是由加法器、存放器的位数决定的数据通路宽度是指数据总线一次所能并行传送信息的位数主存储器容量是指主存储器所能存储的全部信息运算速度与机器的主频、执行什么样的操作、主存储器本身的速度等许多因素有关

11、试计算采用32X32点阵字形的一个汉字字形占多少字节存储6763个16X16点阵以及24X24点阵字形的汉字库各需要多少存储容量答128B2I6416B486936B

12、海明校验码的编码规则有哪些答假设海明码的最高位号为m最低位号为1即HmHm」…H2H1，则海明码的编码规则是1校验位与数据位之和为m每个校验位R在海明码中被分在位号2i-l的位置上，其余各位为数据位，并按从低向高逐位依次排列的关系分配各数据位2海明码的每一位位码Hi包括数据位和校验位由多个校验位校验，其关系是被校验的每一位位号要等于校验它的各校验位的位号之和

13、简述CRC码的纠错原理答CRC码是一种纠错能力较强的编码在进展校验时，将CRC码多项式与生成多项式GX相除，假设余数为0则说明数据正确；当余数不为时，说明数据有错只要选择适当的生成多项式GX余数与CRC码出错位位置的对应关系是一定的，由此可以用余数作为依据判断出错位置从而纠正错码

14、运算器由哪凡局部组成答运算器的基本构造应包括以下几个局部1能实现算术和逻辑运算功能的部件ALU；2存放待加工的信息或加工后的结果信息的通用存放器组；3按操作要求控制数据输入的部件多路开关或数据锁存器；4按操作要求控制数据输出的部件输出移位和多路开关；5计算器与其它部件进展信息传送的总线以及总线接收器与发送器；总线接收器与发送器通常是由三态门构成的

15、主存储器有哪些性能指标它们的含义是什么答存储器的性能指标是对存储器进展设计、使用和提高时的主要依据，存储器性能指标也称为存储器参数I存储容量是指一个功能完备的存储器所能容纳的二进制信息总量，即可存储多少位二进制信息代码存储器速度存储器取数时间和存储器存取周期数据传输率单位时间可写入存储器或从存储器取出信息的最大数量，称为数据传输率或称为存储器传输带宽bM可靠性存储器的可靠性是指在规定时间内存储器无故障的情况，一般用平均无故障时间MTBF来衡量价格又称成本，它是衡量主存储器经济性能的重要指标

16、主存的基本组成有哪些局部各局部主要的功能是什么答主存储器的基本组成1贮存信息的存储体一般是一个全体基本存储单元按照一定规则排列起来的存储阵列存储体是存储器的核心2信息的寻址机构，即读出和写入信息的地址选择机构这包括地址存放器MAR和地址译码器地址译码器完成地址译码，地址存放器具有地址缓冲功能3存储器数据存放器MDR在数据传送中可以起数据缓冲作用4写入信息所需的能源，即写入线路、写驱动器等5读出所需的能源和读出放大器，印读出线路、读驱动器和读出放大器6存储器控制部件包括主存时序线路、时钟脉冲线路、读逻辑控制线路，写或重写逻辑控制线路以及动态存储器的定时刷新线路等，这些线路总称为存储器控制部件

17、静态MOS存储元、动态MOS存储元各有什么特点答在MOS半导体存储器中，根据存储信息机构的原理不同，又分为静态MOS存储器SRAM和动态MOS存储器DRAM前者利用双稳态触发器来保存信息，只要不断电，信息不会丧失，后者利用MOS电容存储电荷来保存信息，使用时需不断给电容充电才能使信息保持

18、什么是刷新为什么要刷新有哪几种常用的刷新方式答对动态存储器要每隔一定时间通常是2ms给全部基本存储元的存储电容补充一次电荷，称为RAM的刷新，2ms是刷新间隔时间由于存放信息的电荷会有泄漏，动态存储器的电荷不能象静态存储器电路那样，由电源经负载管源源不断地补充，时间一长，就会丧失信息，所以必须刷新常用的刷新方式有两种集中式刷新、分布式刷新

19、简要说明提高存储器速度有哪些措施答高速缓冲存储器、多体穿插存储器

20、Cache有哪些特点答Cache具有如下特点1位于CPU与主存之间，是存储器层次构造中级别最高的一级2容量比主存小，目前一般有数KB到数MB3速度一般比主存快5~10倍，通常由存储速度高的双极型三极管或SRAM组成4其容量是主存的局部5可用来存放指令，也可用来存放数据最大负数:0III111111111111III111111111数值=-（231—1）10指针、1234567ADDIDEWSUBIDEw柱面磁道号盘面磁头号扇区号。