计算机组成原理本科生期末试卷

第一篇：计算机组成原理本科生期末试卷

本科生期末试卷

（一）一、选择题（每小题1分，共15分）

1从器件角度看，计算机经历了五代变化。但从系统结构看，至今绝大多数计算机仍属于（B）计算机。

A并行B冯·诺依曼C智能D串行

2某机字长32位，其中1位表示符号位。若用定点整数表示，则最小负整数为（A）。

A-(231-1)B-(230-1)C-(231+1)D-(230+1)

3以下有关运算器的描述，（C）是正确的。

A只做加法运算

B只做算术运算

C算术运算与逻辑运算

D只做逻辑运算

4EEPROM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

5常用的虚拟存储系统由（B）两级存储器组成，其中辅存是大容量的磁表面存储器。

Acache-主存B主存-辅存Ccache-辅存D通用寄存器-cache

6RISC访内指令中，操作数的物理位置一般安排在（D）。

A栈顶和次栈顶

B两个主存单元

C一个主存单元和一个通用寄存器

D两个通用寄存器

7当前的CPU由（B）组成。

A控制器

B控制器、运算器、cache

C运算器、主存

D控制器、ALU、主存

8流水CPU是由一系列叫做“段”的处理部件组成。和具备m个并行部件的CPU相比，一个m段流水CPU的吞吐能力是（D）。

A具备同等水平

B不具备同等水平

C小于前者

D大于前者

9在集中式总线仲裁中，（A）方式响应时间最快。

A独立请求B计数器定时查询C菊花链

10CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是（C）。

A地址寄存器B指令计数器

C程序计数器D指令寄存器

11从信息流的传输速度来看，（A）系统工作效率最低。

A单总线B双总线

C三总线D多总线

12单级中断系统中，CPU一旦响应中断，立即关闭（C）标志，以防止本次中断服务结束前同级的其他中断源产生另一次中断进行干扰。

A中断允许B中断请求

C中断屏蔽DDMA请求

13安腾处理机的典型指令格式为（B）位。

A32位B64位C41位D48位

14下面操作中应该由特权指令完成的是（B）。

A设置定时器的初值

B从用户模式切换到管理员模式

C开定时器中断

D关中断

15下列各项中，不属于安腾体系结构基本特征的是（D）。

A超长指令字

B显式并行指令计算

C推断执行

D超线程

二、填空题（每小题2分，共20分）

1字符信息是符号数据，属于处理（非数值）领域的问题，国际上采用的字符系统是七单位的（ASCll）码。

2按IEEE754标准，一个32位浮点数由符号位S（1位）、阶码E（8位）、尾数M（23位）三个域组成。其中阶码E的值等于指数的真值（e）加上一个固定的偏移值（127）。

3双端口存储器和多模块交叉存储器属于并行存储器结构，其中前者采用（空间）并行技术，后者采用（时间）并行技术。

4虚拟存储器分为页式、（段）式、（段页）式三种。5安腾指令格式采用5个字段：除了操作码（OP）字段和推断字段外，还有3个7位的（通用寄存器或浮点寄存器。）字段，它们用于指定（）2个源操作数和1个目标操作数的地址。

6CPU从内存取出一条指令并执行该指令的时间称为（指令周期），它常用若干个（CPU周期）来表示。

7安腾CPU中的主要寄存器除了128个通用寄存器、128个浮点寄存器、128个应用寄存器、1个指令指针寄存器（即程序计数器）外，还有64个（推断寄存器）和8个（分支寄存器）。

8衡量总线性能的重要指标是（总线带宽），它定义为总线本身所能达到的最高传输速率，单位是（MB/s）。

9DMA控制器按其结构，分为（选择型）DMA控制器和（多路型）DMA控制器。前者适用于高速设备，后者适用于慢速设备。

1064位处理机的两种典型体系结构是（英特尔64体系结构）和（安腾体系结构）。前者保持了与IA-32的完全兼容，后者则是一种全新的体系结构。

三、简答题（每小题8分，共16分）

1CPU中有哪几类主要寄存器，用一句话回答其功能。

1数据缓冲寄存器暂时存放ALU的运算结果指令寄存器保存当前正在执行的一条指令程序计数器保证程序连续的执行数据地址寄存器保存当前CPU所访问的数据cache存储器中的单元地址 5 通用寄存器为ALU提供一个工作区

6状态寄存器保存有算术指令和逻辑指令运算或测试的结果建立的各种条件代码

2指令和数据都用二进制代码存放在内存中，从时空观角度回答CPU如何区分读出的代码是指令还是数据。

数据，内存中存在的都是数据没有指令，内存本身就是为了缓解处理器的高速和硬盘的低速之间的缓冲，因此全是数据，指令是存在缓存中的，另外指令还存在于专门的寄存器中，因此是不会存在在内存里的。

四、计算题（10分）

设x=-15，y=+13，数据用补码表示，用带求补器的阵列乘法器求出乘积x×y，并用十进制数乘法进行验证。

五、证明题（12分）

用定量分析方法证明多模块交叉存储器带宽大于顺序存储器带宽。

1）存储器模块字长等于数据总线宽度；

（2）模块存取一个字的存储周期等于T；

（3）总线传送周期为τ；

（4）交叉存储器的交叉模块数为m.。

交叉存储器为了实现流水线方式存储，即每经过τ时间延迟后启动下一模快，应满足 T = mτ,(1)

交叉存储器要求其模快数≥m,以保证启动某模快后经过mτ时间后再次启动该模快时，它的上次存取操作已经完成。这样连续读取m个字所需要时间为

t1 = T +(m – 1)τ= mτ+ mτ–τ=(2m – 1)τ(2)

故存储器带宽为W1 = 1/t1 = 1/(2m-1)τ(3)

而顺序方式存储器连续读取m个字所需时间为

t2 = mT = m2×τ(4)

存储器带宽为W2 = 1/t2 = 1/m2×τ(5)

比较(3)和(5)式可知，交叉存储器带宽W1 大于顺序存储器带宽W2。

第二篇：计算机组成原理 本科生期末试卷1~5选择填空答案

本科生期末试卷

（一）一、选择题（每小题1分，共15分）

1从器件角度看，计算机经历了五代变化。但从系统结构看，至今绝大多数计算机仍属于（冯.诺依曼）计算机。

2某机字长32位，其中1位表示符号位。若用定点整数表示，则最小负整数为（-(231-1)）。3以下有关运算器的描述，（算术运算与逻辑运算）是正确的。

4EEPROM是指（电擦除可编程只读存储器）。

5常用的虚拟存储系统由（主存-辅存）两级存储器组成，其中辅存是大容量的磁表面存储器。

6RISC访内指令中，操作数的物理位置一般安排在（两个通用寄存器）。7当前的CPU由（控制器、运算器、cache）组成。

8流水CPU是由一系列叫做“段”的处理部件组成。和具备m个并行部件的CPU相比，一个m段流水CPU的吞吐能力是（具备同等水平）。

9在集中式总线仲裁中，（独立请求）方式响应时间最快。

10CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是（程序计数器）。

11从信息流的传输速度来看，（单总线）系统工作效率最低。

12单级中断系统中，CPU一旦响应中断，立即关闭（中断屏蔽）标志，以防止本次中断服务结束前同级的其他中断源产生另一次中断进行干扰。

13安腾处理机的典型指令格式为（41位）位。

14下面操作中应该由特权指令完成的是（从用户模式切换到管理员模式）。15下列各项中，不属于安腾体系结构基本特征的是（超线程）。

二、填空题（每小题2分，共20分）

1字符信息是符号数据，属于处理（非数值）领域的问题，国际上采用的字符系统是七单位的（IRA）码。

2按IEEE754标准，一个32位浮点数由符号位S（1位）、阶码E（8位）、尾数M（23位）三个域组成。其中阶码E的值等于指数的真值（e）加上一个固定的偏移值（127）。3双端口存储器和多模块交叉存储器属于并行存储器结构，其中前者采用（空间）并行技术，后者采用（时间）并行技术。

4虚拟存储器分为页式、（段）式、（段页）式三种。

5安腾指令格式采用5个字段：除了操作码（OP）字段和推断字段外，还有3个7位的（地址码）字段，它们用于指定（寄存器）2个源操作数和1个目标操作数的地址。6CPU从内存取出一条指令并执行该指令的时间称为（指令周期），它常用若干个（CPU周期）来表示。

7安腾CPU中的主要寄存器除了128个通用寄存器、128个浮点寄存器、128个应用寄存器、1个指令指针寄存器（即程序计数器）外，还有64个（推断寄存器）和8个（分支寄存器）。

8衡量总线性能的重要指标是（总线带宽），它定义为总线本身所能达到的最高传输速率，单位是（MB/s）。

9DMA控制器按其结构，分为（选择型）DMA控制器和（多路型）DMA控制器。前者适用于高速设备，后者适用于慢速设备。64位处理机的两种典型体系结构是（英特尔64体系结构）和（安腾体系结构）。前者保持了与IA-32的完全兼容，后者则是一种全新的体系结构.本科生期末试卷

（二）一、选择题（每小题1分，共15分）

1冯?诺依曼机工作的基本方式的特点是（按地址访问并顺序执行指令）。

2在机器数（补码）中，零的表示形式是唯一的。

3在定点二进制运算器中，减法运算一般通过（补码运算的二进制加法器）来实现。4某计算机字长32位，其存储容量为256MB，若按单字编址，它的寻址范围是（0—64M）。5主存贮器和CPU之间增加cache的目的是（解决CPU和主存之间的速度匹配问题）。6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，另一个常需采用（隐含寻址方式）。

7同步控制是（由统一时序信号控制的方式）。

8描述PCI总线中基本概念不正确的句子是（PCI设备一定是主设备；

系统中只允许有一条PCI总线）。

9CRT的分辨率为1024×1024像素，像素的颜色数为256，则刷新存储器的容量为（1MB）。

10为了便于实现多级中断，保存现场信息最有效的办法是采用（堆栈）。

11特权指令是由（操作系统核心程序）执行的机器指令。

12虚拟存储技术主要解决存储器的（扩大存储容量）问题。

13引入多道程序的目的在于（充分利用CPU，减少等待CPU时间）。

1464位双核安腾处理机采用了（流水）技术。

15在安腾处理机中，控制推测技术主要用于解决（与取数指令有关的控制相关）问题。

二、填空题（每小题2分，共20分）

1在计算机术语中，将ALU控制器和（内）存储器合在一起称为（主机）。

2数的真值变成机器码可采用原码表示法，反码表示法，（补码）表示法，（移码）表示法。

3广泛使用的（SRAM）和（DRAM）都是半导体随机读写存储器。前者的速度比后者快，但集成度不如后者高。

4反映主存速度指标的三个术语是存取时间、（存储器带宽）和（存储周期）。5形成指令地址的方法称为指令寻址，通常是（顺序）寻址，遇到转移指令时（跳跃）寻址。

6CPU从（内存）取出一条指令并执行这条指令的时间和称为（指令周期）。

7RISC指令系统的最大特点是：只有（取数）指令和（存数）指令访问存储器，其余指令的操作均在寄存器之间进行。

8微型机的标准总线，从带宽132MB/S的32位（字长）总线发展到64位的（指令）总线。

9IA-32表示（Intel）公司的（32）位处理机体系结构。

10安腾体系机构采用显示并行指令计算技术，在指令中设计了（属性）字段，用以指明哪些指令可以（并行）执行。

本科生期末试卷

（三）一、选择题（每小题1分，共15分）

1下列数中最小的数是（（101001）BCD）。

2某DRAM芯片，其存储容量为512×8位，该芯片的地址线和数据线的数目是（19，8）。

3在下面描述的汇编语言基本概念中，不正确的表述是（汇编语言编写的程序执行速度比高级语言慢）。

4交叉存储器实质上是一种多模块存储器，它用（流水）方式执行多个独立的读写操作。5寄存器间接寻址方式中，操作数在（主存单元）。

6机器指令与微指令之间的关系是（用若干条微指令实现一条机器指令）。

7描述多媒体CPU基本概念中，不正确的是（MMX指令集是一种多指令流多数据流的并行处理指令；多媒体CPU是以超标量结构为基础的CISC机器）。

8在集中式总线仲裁中，（菊花链）方式对电路故障最敏感。

9流水线中造成控制相关的原因是执行（条件转移）指令而引起。

10PCI总线是一个高带宽且与处理器无关的标准总线。下面描述中不正确的是（采用分布式仲裁策略）。

11下面陈述中，不属于外围设备三个基本组成部分的是（计数器）。

12中断处理过程中，（开中断）项是由硬件完成。

13IEEE1394是一种高速串行I/O标准接口。以下选项中，（串行总线管理）项不属于IEEE1394的协议集。

14下面陈述中，（分区式存储管理）项属于存储管理部件MMU的职能。

1564位的安腾处理机设置了四类执行单元。下面陈述中，（定点执行单元）项不属于安腾的执行单元。

二、填空题（每小题2分，共20分）

1定点32位字长的字，采用2的补码形式表示时，一个字所能表示的整数范围是（-2 ,2-1）。

2IEEE754标准规定的64位浮点数格式中，符号位为1位，阶码为11位，尾数为52位，则它能表示的最大规格化正数为（[(1+(1-2)]*2）。

3浮点加、减法运算的步骤是（0操作数检查）、（比较阶码大小并完成对阶）、（尾数进行加或减操作）、（结果规格化）、（舍入处理）。

4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（14）条。

5一个组相联映射的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（20）位，其中主存字块标记应为（14）位，组地址应为（5）位，Cache地址共（7）位。

6CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫（指令周期），它通常包含若干个（CPU周期），而后者又包含若干个（时钟周期）。

7某中断系统中，每抽取一个输入数据就要中断CPU一次，中断处理程序接收取样的数据，并将其保存到主存缓冲区内。该中断处理需要X秒。另一方面，缓冲区内每存储N个数据，主程序就将其取出进行处理，这种处理需要Y秒，因此该系统可以跟踪到每秒（n(n*x+y)）次中断请求。

8在计算机系统中，多个系统部件之间信息传送的公共通路称为（总线）。就其所传送信息的性质而言，在公共通路上传送的信息包括（数据信息）、（地址信息）、（控制）。9在虚存系统中，通常采用页表保护、段表保护和键保护方法实现（存储区域）保护。10安腾体系结构采用推测技术，利用（控制）推测方法和（数据）推测方法提高指令执行的并行度。

本科生期末试卷

（四）一、选择题（每小题1分，共15分）

1运算器的核心功能部件是（ALU）。

2某单片机字长32位，其存储容量为4MB。若按字编址，它的寻址范围是（1M）。3某SRAM芯片，其容量为1M×8位，除电源和接地端外，控制端有E和R/W#，该芯片的管脚引出线数目是（32）。

4双端口存储器所以能进行高速读/写操作，是因为采用（两套相互独立的读写电路）。5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以外，另一个数常需采用（隐含寻址方式）。

6为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（通过微指令顺序控制字段由设计者指定或由设计者指定的判别字段控制产生后继微指令地址

7微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是（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）。

8CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是（程序计数器）。

9某寄存器中的数值为指令码，只有CPU的（指令译码器）才能识别它。

10为实现多级中断，保存现场信息最有效的方法是采用（堆栈）。

11采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据，就要占用一个（存储周期）的时间。12将IEEE1394串行标准接口与SCSI并行标准接口进行比较，指出下面陈述中不正确的项是（前者不具有热插拔能力）。

13下面陈述中，不属于虚存机制要解决的问题项是（扩大物理主存的存储容量和字长）。14进程从运行状态转入就绪状态的可能原因是（时间片已用完）。

二、填空题（每小题2分，共20分）

1计算机系统的层次结构从下至上可分为五级，即微程序设计级（或逻辑电路级）、一般机器级、操作系统级、（汇编语言）级、（高级语言）级。

2十进制数在计算机内有两种表示形式：（字符串）形式和（压缩的十进制数串）形式。前者主要用在非数值计算的应用领域，后者用于直接完成十进制数的算术运算。

3一个定点数由符号位和数值域两部分组成。按小数点位置不同，定点数有（纯小数）和（纯整数）两种表示方法。

4对存储器的要求是容量大、速度快、成本低，为了解决这三方面的矛盾，计算机采用多级存储体系结构，即（cache）、（主存）、（外存）。

5高级的DRAM芯片增强了基本DRAM的功能，存取周期缩短至20ns以下。举出三种高级DRAM芯片，它们是（FPM-DRAM）、（CDRAM）、（SDRAM）。

6一个较完善的指令系统，应当有（数据处理）、（数据存储）、（数据传送）、（程序控制）四大类指令。

7机器指令对四种类型的数据进行操作。这四种数据类型包括（地址）型数据、（数值）型数据、（字符）型数据、（逻辑）型数据。

8CPU中保存当前正在执行的指令的寄存器是（指令寄存器），指示下一条指令地址的寄存器是（程序计数器），保存算术逻辑运算结果的寄存器是（通用寄存器）和（状态字寄存器）。

9虚存系统中，通常采用页表保护、段表保护和键保护以实现（存储区域）保护。10安腾体系结构采用分支推断技术，将传统的（if then else）分支结构转变为无分支的（顺序/并行）代码，避免了错误预测分支而付出的代价。

本科生期末试卷

（五）一、选择题（每小题1分，共15分）

1某机字长64位，1位符号位，63位表示尾数，若用定点整数表示，则最大正整数位（+(263-1)）。

2请从下面浮点运算器中的描述中选出两个描述正确的句子（浮点运算器可用两个松散连接的定点运算部件一阶码和尾数部件来实现；阶码部件只进行阶码相加，相减和比较操作）。3存储单元是指（存放1个字节的所有存储元集合）。

4某机字长32位，存储容量1MB，若按字编址，它的寻址范围是（0—256KB）。5用于对某个寄存器中操作数的寻址方式为（寄存器直接）。

6程序控制类的指令功能是（改变程序执行的顺序）。

7指令周期是指（CPU从主存取出一条指令加上执行一条指令的时间）。

8描述当代流行总线结构中基本概念不正确的句子是（当代流行的总线不是标准总线；系统中允许有一个这样的CPU模块）。

9CRT的颜色为256色，则刷新存储器每个单元的字长是（8位）。

10发生中断请求的条件是（机器内部发生故障）。

11中断向量地址是（中断服务程序入口地址指示器）。

12IEEE1394所以能实现数据传送的实时性，是因为（除优先权仲裁外，还提供均等仲裁,紧急仲裁两种总线仲裁方式）。

13直接映射cache的主要优点是实现简单。这种方式的主要缺点是（如果使用中的2个或多个块映射到cache同一行，命中率则下降）。

14虚拟存储器中段页式存储管理方案的特性为（空间浪费小，存储共享容易，存储保护容易，能动态连接）。

15安腾处理机的指令格式中，操作数寻址采用（R-R-R型）。

二、填空题（每小题2分，共20分）

1IEEE6754标准规定的64位浮点数格式中，符号位为1位，阶码为11位，尾数为52位。则它所能表示的最大规格化正数为（2的10此方*（2-2的负52此方））。

2直接使用西文键盘输入汉字，进行处理，并显示打印汉字，要解决汉字的（输入编码）、（汉字内码）和（字模码）三种不同用途的编码。

3数的真值变成机器码时有四种表示方法，即（原码）表示法，（反码）表示法，（补码）表示法，（移码）表示法。

4主存储器的技术指标有（存储容量），（存储时间）（存储周期），（存储器带宽）。5cache和主存构成了（地址映射），全由（硬件）来实现。

6根据通道的工作方式，通道分为（选择）通道和（多路）通道两种类型。7SCSI是（并行）I/O标准接口，IEEE1394是（串行）I/O标准接口。

8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（）。

9操作系统是计算机硬件资源管理器，其主要管理功能有（处理机）管理、（存储）管理和（设备）管理。

10安腾处理机采用VLIW技术，编译器经过优化，将多条能并行执行的指令合并成一个具有（多个操作码）的超长指令字，控制多个独立的（功能部件）同时工作。

第三篇：计算机组成原理

《计算机组成原理》实验任务

计

识。算机原理是计算机科学与技术及相关专业的一门专业基础课，是一门重点科，在计算机硬件的各个领域中运会用到计算计原理的有关知

本实验课程的教学目的和要求是使学生通过实验手段掌握计算机硬件的组成与设计、制造﹑调试﹑制造﹑维护等多方面的技能同时训练动手的能力，也使学生系统科学地受到分析问题和解决问题的训练.

第四篇：计算机组成原理练习题

计算机组成原理练习题--第一章

第一章习题

一、名词解释：

ALU ： ALU称为算术逻辑单元，它由组合电路构成，是计算机中进行算术运算和逻辑运算的电路。

CPU：CPU称为中央处理器，它是计算机的核心部件，由运算器和控制器构成。存储器： 存储器是计算机中存储程序和数据的部件，分为内存和外存两种。操作系统：操作系统是管理系统资源、控制其他程序的运行，并且为用户提供操作界面的系统软件

二、选择题

1.冯·诺依曼机工作方式的基本特点是(B)。

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、存储器按内部选择地址 2.计算机硬件能直接执行的只有(B)。

A、符号语言 B、机器语言 C、机器语言和汇编语言 D、汇编语言

3.输入、输出装置以及外接的辅助存储器称为（D）。A.操作系统； B.存贮器； C.主机； D.外围设备。

4.至今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由主要是（C）A.节约元件； B.运算速度快； C.物理器件性能所致； D.信息处理方便。5.下列（D）属于应用软件。

A.操作系统； B.编译程序； C.连接程序； D.文本处理。6.下列设备中（C）不属于输出设备。A.打印机； B.磁带机；

C.光笔； D.磁盘驱动器。7.只有当程序要执行时，它才会将原程序翻译成机器语言，并且一次只能读取、翻译并执行原程序中的一行语句，此程序称为（C）A.目标程序； B.编辑程序； C.解释程序； D.汇编程序。8.“计算机辅助设计”英文缩写为（C）

A.CAI;B.CAM;C.CAD;D.CAE.9.计算机系统中的存储系统是指（D）

A.RAM存储器；B.ROM存储器；C.主存；D.主存和辅存。10.下列（D）不是输入设备。

A.硬盘驱动器；B.键盘；C.鼠标器；D.打印机。

三、填空题

1.计算机的硬件包括 运算器 存储器 控制器 适配器 输入/输出设备。

2.在计算机术语中，将运算器和控制器合在一起称为 CPU，而将 CPU 和存储器合在一起称为 主机。3.存储 程序 并按 地址 顺序执行。这是 冯·诺依曼 型计算机的工作原理，也是计算机 自动化

工作的关键。

4.计算机软件的一般分为两大类：一类叫 系统 软件，一类叫 应用 软件。其中，数据库管理系统属于 系统 软件，计算机辅助教学软件属于 应用 软件。

5.计算机系统中的存储器分为内存 和B外存。在CPU执行程序时，必须将指令存放在 内存 中。

6.输入、输出设备以及辅助存储器统称为 外围设备。

7.在计算机系统中，多个系统部件之间信息传送的公共通路称为 总线。8.汇编语言是一种面向 机器 的语言，对 机器 依赖性强，用汇编语言编制程序执行速度比高级语言 快。9.数字 计算机用来处理离散的数据，而模拟 计算机用来处理连续性的数据。

10.计算机唯一能直接执行的语言是 机器 语言。

四、问答题：

什么是CPU？什么是主机？

答：在计算机中，通常把运算器和控制器合在一起称为中央处理器（CPU）。把CPU、存储器和输入输出接口电路合在一起构成的处理系统称为主机，存储器中存储的数据和程序是怎么区分的？

答：在存储程序的计算机中，指令和数据都以二进制的形式存储在存储器中。从储器中存储的内容本身看不出它是指令还是数据，因为它们都是二进制的代码。计算机在读取指令时把从存储器中读到的信息都看作是指令，而在读取数据时则把从存储器中读到的信息都看作是操作数，所以为了不产生混乱，在软件的编制中要注意区分存储器中的信息是程序还是数据。特别是在汇编程序设计时，用高级语言设计程序一般不会产生上述的问题。有些计算机程序是专门对程序进行操作的，如编译程序和汇编程序。所以指令也可以是计算机的操作对象。有时我们把存储在计算机中的指令和数据统称为数据，因为它们都是存储在存储器中的二进制代码，都可以作为指令的操作对象。

冯·诺依曼结构计算机的特点是什么？

答：冯·诺依曼结构计算机是一种典型的计算机组织结构，将计算机硬件分为运算器、存储器、控制器、输入部件和输出部件，采用存储程序的工作方式。冯·诺依曼结构计算机的主要外部特征是：

指令和数据都以字的方式存放在同一存储器中，没有区别，由计算机的状态来确定从存储器读出的字是指令还是数据。指令送往控制单元译码，数据送往运算器进行运算。

指令按顺序串行地执行，并由控制单元集中控制，采用一个PC计数器对指令进行寻址。

存储器是一个单元定长的一维线性空间。使用低级机器语言，数据以二进制形式表示。指令中包括操作码和地址码两部分。操作数的编码格式从数据本身不能进行区别。

单处理机结构，以运算器为中心，只有一个数据流和一个指令流。

什么是指令？什么是程序？

答：指令是机器完成某种操作的命令，典型的指令通常包含操作码和地址码两部分内容。操作码用来指定所执行的某种操作（如加、传送），地址码用来表示参加操作的数的位置或运算结果应存到何处。程序是有序指令的集合，用来解决某一特定问题。

计算机组成原理练习题--第二章

第二章习题

一、名词解释

1、原码：带符号数据表示方法之一，用一个符号位表示数据的正负，0代表正号，1代表负号，其余的代码表示数据的绝对值。

2、补码：带符号数据表示方法之一，正数的补码与原码相同；负数的补码是将二进制位按位取反后再在最低位上加1。

3、反码：带符号数据表示方法之一，正数的反码与原码相同；负数的反码是将二进制位按位取反。也就是做按位求反运算。

二、选择题

1.下列数中最小的数为（C）。

A、（101001）2 B、（52）8 C、（101001）BCD D、（233）16 2.下列数中最大的数为（B）。

A、（10010101）2 B、（227）8 C、（96）16 D、（143）5 3.某数在计算机中用8421BCD码表示为0111 1000 1001，其真值为（A）。A、789 B、789H C、1929 D、11110001001B、4.“与非门”中的一个输入为“0”，那么它的输出值是（B）。A.“0”； B.“1”；

C.要取决于其他输入端的值； D.取决于正逻辑还是负逻辑。

5.下列布尔代数运算中，（C）答案是正确的。A.1+1=1； B.0+0=1； C.1+1=10；

D.以上都不对。

６．在小型或微型计算机里，普遍采用的字符编码是__D____。A.BCD码 B.16进制 C.格雷码 D.ASCⅡ码 ７．（2000）10化成十六进制数是___B___。

A．（7CD）16 B。（7D0）16 C。（7E0）16 D。（7FO）16 ８．根据国标规定，每个汉字在计算机内占用___B___存储。

A.一个字节 B.二个字节 C.三个字节 D.四个字节

三、填空题

1.字符信息是 符号 数据，属于处理 非数值 领域的问题。国际上采用的字符系统是七单位的C ASCII 码

２．汉字的__输入编码（或输入码）_内码（或机内码）___、_ 字模码

_____、______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。３．一位十进制数，用BCD码表示需___4___位二进制码，用ASCII码表示需__7____位二进制码。

四、问答题

在整数定点机中，若寄存器的内容为80H，当它分别代表原码、补码、反码和无符号数时，所对应的十进制数各为多少？ 答：[X]原=10000000，X=0 [X]补=10000000，X=-128 [X]反=10000000，X=-127 X=100000002=128 ２、请将十进制数（123.375）转化成二进制数、八进制数、十六进制数。二进制 1111011.011 八进制 173.3 十六进制 7B.3 计算机组成原理练习题--第三章、第四章

第三章习题

一、名词解释

上溢：指数据的绝对值太大，以至大于数据编码所能表示的数据范围。下溢：指数据的绝对值太小，以至小于数据编码所能表示的数据范围。

二、选择题

1.计算机系统中采用补码运算的目的是为了（C）。A、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 2.运算器虽有许多部件组成，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、通用寄存器

3.运算器中，减法运算一般通过（D）来实现。

A、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

4.在定点数运算中产生溢出的原因是(C)。A、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出了机器的表示范围 C、运算的结果的操作数超出了机器的表示范围 D、寄存器的位数太少，不得不舍弃最低有效位 5.下列有关运算器的描述中，_D_____是正确的。

A.只做算术运算，不做逻辑运算 B.只做加法

C.能暂时存放运算结果 D.既做算术运算，又做逻辑运算

6.设X=－0.1011，则〔Ｘ〕补为_C_____。A.1.1011 B.1.0100 C.1.0101 D.1.1001 7.定点运算器用来进行___B___。

A.十进制数加法运算 B.定点数运算

C.浮点数运算 D.即进行定点数运算也进行浮点数运算

三、填空题

1.一个定点数由_符号位_____和_ 数值域 _____两部分组成。

2.运算器的两个主要功能是： _算术运算 _____，_逻辑运算 _____。

四、问答题

1.用补码运算方法求x+y=？x-y=? x=0.1001 y=0.1100 1.（1）[X]补 = 00.1001 [X]补 = 00.1001 + [Y]补 = 00.1100 + [-Y]补 = 11.0100 [X+Y]补 = 01.0101 [X-Y]补 = 11.1101 因为双符号位相异，结果发生溢出。X-Y =-0.0011(2)x=-0.0100 y=0.1001

（2）

[X]补 = 11.1100 [X]补 = 11.1100 + [Y]补 = 00.1001 + [-Y]补 = 11.0111 [X+Y]补 = 00.0101 [X-Y]补 = 11.0011 所以X+Y = +0.0101 X-Y =-0.1101 第四章习题

一、名词解释

寻址方式：对指令的地址码进行编码，以形成操作数在存储器中的地址的方式。

RISC：精简指令系统计算机。采用简化的指令系统；运算指令为寄存器-寄存器型，指令以流水方式执行；使用较多的通用寄存器以减少访存；采用由阵列逻辑实现控制器；采用优化编译技术。

指令是计算机能够识别和执行的操作命令。

指令系统一台计算机或一个计算机系统，能够执行的各种指令的集合。

二、选择题

1.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是（B）。A、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

2.二地址指令中，操作数的物理位置可安排在（C）。A、栈顶和次栈顶 B、两个主存单元 C、一个主存单元和一个寄存器 D、两个寄存器

3.对某个寄存器中操作数的寻址方式称为（C）寻址。

A、直接 B、间接 C、寄存器 D、寄存器间接 4.寄存器间接寻址方式中，操作数处在（B）。

A、通用寄存器 B、主存单元 C、程序计数器 D、堆栈 5.变址寻址方式中，操作数的有效地址等于（C）。A、基值寄存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、变址寄存器内容加上形式地址 D、程序计数器内容加上形式地址

6.程序控制类指令的功能是（D）。

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和I/O设备之间的数据传送 D、改变程序执行的顺序 7.指令的寻址方式有顺序和跳跃两种方式。采用跳跃寻址方式，可以实现（D）。

A、堆栈寻址 B、程序的条件转移

C、程序的无条件转移 D、程序的条件转移或无条件转移 8.位操作类指令的功能是（C）。

A、对CPU内部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态检测（0或1）B、对CPU内部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态强置（0或1）C、对CPU内部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态检测或强置 D、进行移位操作

9.指出下面描述汇编语言特性的句子中概念上有错误的句子。C A、对程序员的训练要求来说，需要硬件知识 B、汇编语言对机器的依赖性高

C、汇编语言的源程序通常比高级语言源程序短小 D、汇编语言编写的程序执行速度比高级语言快 10.下列说法中不正确的是（C）。

A、变址寻址时，有效数据存放在主存中 B、堆栈是先进后出的随机存储器

C、堆栈指针SP的内容表示当前堆栈内所存储的数据的个数 D、内存中指令的寻址和数据的寻址是交替进行的

三、填空题

1.一台计算机所有 机器 指令的 集合，称为这台计算机的指令系统。

2.堆栈是一种特殊的数据 寻址方式，它采用先进后出 原理。按结构不同分为 寄存器 堆栈和 存储器 堆栈。

3.一个较完善的指令系统包含 数据传送 类指令，算术运算 类指令，逻辑运算 类指令，程序控制 类指令，系统控制

类指令，I/O 类指令，字符串 类指令。4.二地址指令中，操作数的物理位置有三种型式，它们是：寄存器-寄存器（RR）寄存器-存储器（RS）型、存储器-存储器（SS）型和。5.寄存器直接寻址是操作数在通用寄存器中，寄存器间接寻址是 操作数地址是通用寄存器的编号，所以指令执行的速度前者比后 操作数在主存单元中，通用寄存器中的内容作为操作数地址 快。

6.条件转移指令、无条件转移指令、转子指令、返主指令、中断返回指令等都是程序控制 指令。

7.数据传送类指令的功能是实现 主存储器 和 寄存器 之间，或 寄存器 和 寄存器 之间的数据传送。

四、问答题

１、基址寻址方式和变址寻址方式有什么优点？

１、答：这两种寻址方式的优点是：第一，可以扩大寻址能力。因为同形式地址相比，基值寄存器的位数可以设置得很长，从而可在较大的存储空间中寻址。第二，通过变址寻址方式，可以实现程序的浮动。也就是可装入存储器中的任何位置。变址寻址可以使有效地址按变址寄存器的内容实现有规律的变化，而不会改变指令本身。

第五章习题

一、名词解释

1、RAM：

2、ROM：

3、EPROM：

4、虚拟存储器：

5、段式管理：

6、页式管理：

7、段页式管理：

8、固件： 选择题

1.存储器是计算机系统中的记忆设备，它主要用来()。

A、存放数据 B、存放程序 C、存放数据和程序 D、存放微程序

2.计算机的存储器采用分级存储体系的主要目的是()。A、便于读写数据 B、减小机箱的体积

C、便于系统升级 D、解决存储容量、价格和存取速度之间的矛盾 3.存储周期是指()。存储器的读出时间 B、存储器的写入时间

C、存储器进行连续读和写操作所允许的最短时间间隔 D、存储器进行连续写操作所允许的最短时间间隔 4.和外存储器相比，内存储器的特点是()。

A、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 5.主存储器和CPU之间增加cache的目的是()。

A、解决CPU和主存之间的速度匹配问题 B、扩大主存储器的容量 C、扩大CPU中通用寄存器的数量 D、既扩大主存容量又扩大CPU通用 6.采用虚拟存储器的主要目的是()。A、提高主存储器的存取速度

B、扩大主存储器的存储空间，并能进行自动管理和调度 C、提高外存储器的存取速度 D、扩大外存储器的存储空间

7.常用的虚拟存储系统由()两级存储器组成，其中辅存是大容量的磁表面存储器。

A、主存-辅存 B、快存-主存 C、快存-辅存 D、通用寄存器-主存

8.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()。

A、DRAM B、SRAM C、FLASH D、EPROM 9.虚拟段页式存储管理方案的特点为()。

A、空间浪费大、存储共享不易、存储保护容易、不能动态连接 B、空间浪费小、存储共享容易、存储保护不易、不能动态连接 C、空间浪费大、存储共享不易、存储保护容易、能动态连接 D、空间浪费小、存储共享容易、存储保护容易、能动态连接 10.在cache的地址映射中，若主存中的任意一块均可映射在cache内的任意一块的位置上，则这种方法称为()。

A、全相联映射 B、直接映射 C、组相联映射 D、混合映射 填空题

1.对存储器的要求是，，为了解决这三方面的矛盾，计算机采用 体系结构。

2.存储器的技术指标有，,。

3.CPU能直接访问 和，但不能直接访问 和。

4.cache是一种 存储器，是为了解决CPU和主存之间 不匹配而采用的一项重要的硬件技术。现发展为 体系； 分设体系。5.主存与cache的地址映射有、、三种方式。6.半导体SRAM靠 存储信息，半导体DRAM则是靠 存储信息。

7.DRAM存储器的刷新一般有、和 三种方式，之所以刷新是因为。

8.虚拟存储器通常由 和 两级存储系统组成。为了在一台特定的机器上执行程序，必须把 映射到这台机器主存储的 空间上，这个过程称为 9..主存、快速缓冲存储器、通用寄存器、磁盘、磁带都可用来存储信息，按存取时间由快至慢排列，其顺序是。10.欲组成一个64K×16位的存储器，若选用32K×8位的存储芯片，共需 片；若选用16K×1位的存储芯片，则需 片；若选用1K×4位的存储芯片共需 片。问答题

1.试比较RAM和ROM。

解释下列概念：读时间和读周期。

提高存储器速度可采用哪些措施？简要说明之。

用16K×16位的SRAM芯片构成64K×32位的存储器。要求画出该存储器的组成逻辑框图。

第五章习题答案

一、名词解释

1、随机访问存储器，能够迅速方便地访问任何地址中的内容，访问的速度与存储位置无关。

2、只读存储器，一种只能读取数据但不能写入数据的存储器。可擦写可编程的ROM，用户可以对其编程多次。

4.在内存与外存间建立的层次体系，使得程序能够像访问主存储器一样访问外部存储器，主要用于解决计算机中主存储器的容量问题。5.一种虚拟存储器的管理方式，将虚拟存储空间分成段，段的长度可以任设定，并可以放大和缩小。

6.一种虚拟存储器的管理方式，将虚拟存储空间等分成固定容量的页，需要时装入内存。

7.一种虚拟存储器的管理方式，将存储空间按逻辑模块分成段，每段又成若干个页。

8.固化在硬件中（如写入ROM）的固定不变的常用软件。

二、选择题

1、C

2、D

3、C

4、C

5、A

6、B

7、A

8、C

9、D

10、A

三、填空题

1、容量大 速度快 成本低 多级存储

2、存储容量 存取时间 存储周期 存储器带宽

3、cache 主存 磁盘 光盘

4、高速缓冲 速度 多级 cache 指令cache和数据cache

5、全相联 直接 组相联

6、触发器 电荷存储器件

7、集中式 分散式 异步式 有电荷泄漏，需定期补充

8、主存 辅存 逻辑地址 物理地址 地址映射

9、通用寄存器、cache、主存、磁盘、磁带 10、4 64 256

四、问答题

1、RAM是随机存储器，在程序的执行过程中既可读出又可写入。ROM是只读存储器，在程序执行过程中只能读出信息，不能写入信息。

2、读周期是存储器进行两次连续读操作的最少时间间隔；读时间是从CPU给出地址有效信号到被选单元的内容读到数据线上的这段时间，读周期大于读时间。

3、提高存储器的速度可采取三种措施。（1）采用高速器件，选用存取周期小的芯片，整个存储器的速度便可以提高。（2）采用Cache，CPU将最近期要用的信息先调入Cache，而Cache的速度比主存快得多，这样CPU每次只需从快速缓存中取出（或存入）信息，从而缩短了访存时间，提高了存取速度。（3）采用多体交叉存储器。

4、答： 所需芯片总数（64K×32）÷（16K×16）= 8片 因此存储器可分为4个模块，每个模块16K×32位，各模块通过A15、A14进行2：4译码

第六章习题

一、名词解释 指令周期： 机器周期： 微程序： 微指令： 控制寄存器

二、选择题

1.中央处理器是指（）。

A、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 2.在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是（）。A、主存地址寄存器 B、程序计数器 C、指令寄存器 D、状态条件寄存器 3.操作控制器的功能是（）。

A、产生时序信号 B、从主存取出一条指令

C、完成指令操作码译码 D、从主存取出指令，完成指令操作码译码，产生有关的操作控制信号。

4.指令周期是指（）。

A、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从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间 D、时钟周期时间 5.微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是（）。A、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 C、一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行 D、一条微指令由若干条机器指令组成

6.下列部件中不属于控制器的部件是（）。A、指令寄存器 B、操作控制器 C、程序计数器 D、状态条件寄存器 7.计算机操作的最小时间单位是（）。A、时钟周期 B、指令周期 C、CPU周期 D、微指令周期

三、填空题

1.中央处理器CPU具有 控制，控制，控制，加工等基本功能。

2.CPU从 取出一条指令并执行这条指令的时间和称为。3.多媒体CPU是带有 技术的处理器。

4.在CPU中，指令寄存器的作用是，程序计数器的作用是，程序状态字寄存器PSW的作用是，地址寄存器的作用是。5.控制器主要包括、、、和。6.CPU周期也称为，一个CPU周期包含若干个。

7.早期的计算机基于冯·诺依曼体系结构，采用 处理，其主要特征是。现代的计算机系统广泛采用 处理。

四、问答题

１、中央处理器有哪些基本功能？由哪些基本部件构成？

２、CPU结构如图所示，其中一个累加寄存器AC，一个状态条件寄存器和其它四个寄存器，各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。(1)标明图中四个寄存器的名称。

(2)简述指令从主存取到控制器的数据通路。

(3)数据在运算器和主存之间进行存/取访问的数据通路。第六章习题答案

一、名词解释

1、从一条指令的启动到下一条指令启动的间隔时间。指令执行中每一步操作所需的时间。

存储在控制存储器中的完成指令功能的程序，由微指令组成。控制器存储的控制代码，分为操作控制部分和顺序控制部分。存放微程序的只读存储器。

二、选择题

１、Ｃ ２、Ｂ ３、Ｄ ４、Ｃ

5、Ｂ

6、Ｄ

7、Ａ

三、填空题

１、指令 操作 时间 数据

2、存储器 指令周期

3、A、MMX

4、保存当前正在执行的一条指令 跟踪后继指令的地址

保存处理器的状态信息和中断优先级 保存CPU当前所访问的主存单元的地址

5、指令寄存器 指令译码器 程序计数器 时序发生器 操作控制器

6、机器周期 时钟周期

7、串行 指令执行过程串行完成 并行

四、问答题 １、答：

指令控制。即对程序运行的控制，保证指令序列执行结果的正确性。操作控制。即指令内操作步骤的控制，控制操作步骤的实施。数据运算。即对数据进行算术运算和逻辑运算。异常处理和中断处理。如处理运算中的溢出等错误情况以及处理外部设备的服务请求等。

计算机的中央处理器还可具有存储管理、总线管理、电源管理等扩展功能。中央处理器主要由控制器和运算器两部分构成，运算器由算术逻辑单元和各种寄存器组成。在CPU中可以有多种寄存器。如指令寄存器（IR）、程序计数器（PC）、数据寄存器（DR）、地址寄存器（AR）和状态寄存器（SR）。寄存器与运算器之间传递信息的线路称为数据通路。

２、答：（1）a为数据缓冲寄存器DR，b为指令寄存器IR，c为主存地址寄存器，d为程序计数器PC（2）主存→ 缓冲寄存器DR → 指令寄存器IR → 操作控制器

（3）存储器读：M → DR → ALU → AC 存储器写：AC → DR → M 第七章习题

一、名词解释 １、总线 ２、共享 ３、分时

４、分时共享 ５、接口

二、选择题

1.计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化，同时（）。A、减少了信息传输量 B、提高了信息传输的速度 C、减少了信息传输线的条数

2.系统总线中地址线的功用是（）。A、用于选择主存单元

B、用于选择进行信息传输的设备

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

3.在单机系统中，三总线结构的计算机的总线系统由（）组成。A、系统总线、内存总线和I/O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

4.在（）的计算机系统中，外设可以和主存储器单元统一编址，因此可以不使用I/O指令。

A、单总线 B、双总线 C、三总线 D、多种总线 5.计算机系统的输入输出接口是（）之间的交换界面 A、CPU与存储器 B、主机与外围设备 C、存储器与外围设备 D、CPU与系统总线 6.下列各种情况中，应采用异步传输方式的是（）。A、I/O接口与打印机交换信息 B、CPU与存储器交换信息 C、CPU与I/O接口交换信息 D、CPU与PCI总线交换信息

三、填空题

1.总线有 特性、特性、特性、特性，因此必须。2.微型计算机的标准总线从16位的 总线发展到32位的 总线和 总线，又进一步发展到64位的 总线。3.衡量总线性能的重要指标是。

4.在三种总线结构的计算机中，其中

和

结构的计算机，I/O设备之间的信息可以由设备直接传送，而在结构的计算机中，却不能直接进行设备到设备的传送。

5.总线是计算机系统中各部件之间进行信息传送的公共通路，为使总线可靠的工作和减轻负载，总线上的部件大都配有

电路，该电路的输出的状态是、和。

6.根据逻辑部件的连接方式的不同，单机系统中采用的总线结构基本有、、三种类型，其中 吞吐能力最强。

四、问答题

1.什么是总线？如何分类？ 2.画出PCI总线结构框图。第七章习题答案

一、名词解释

１、总线是能被系统中多个部件分时共享的一组信息传输线及相关逻辑。２、共享是指总线所连接的各部件都通过它传递信息。

３、分时是指在某一时刻总线只允许有一个部件将信息送上总线。

４、分时共享是总线的主要特征，在计算机系统中，将不同来源和去向的信息在总线上分时传送，不仅可减少传输线的数量，简化控制和提高可靠性，而且便于扩充更新新的部件。

５、接口是指ＣＰＵ和主存、外围设备之间通过总线进行连接的逻辑部件。

二、选择题

1、Ｃ ２、Ｃ ３、Ａ ４、Ａ ５、Ｂ ６、Ａ

三、填空题

1、A、物理 B、功能 C、电气 D、机械 E、标准化

2、A、ISA B、EISA C、VESA D、PCI ３、A、总线带宽

4.Ａ、片总线 Ｂ、外总线 Ｃ、内总线

5.A、三态逻辑 B、高电平C、低电平D、高阻

６、A、单总线 Ｂ、双总线 Ｃ、三总线 Ｄ、双总线

四、问答题 １、总线是计算机系统中各部件之间进行信息传送的公共通路。总线有内总线和外总线之分。一般把芯片的总线称为内总线，把同一台计算机系统的各部件，如CPU、内存、通道和I/O接口间的相互连线，以及多台处理机之间的连线称为外总线。通常把这些传输线分为地址线、数据线和控制线，分别用于传输地址、数据和控制信号。

２、PCI总线结构框图

第八章习题

一、名词解释 单级中断： 多级中断： 中断屏蔽： 现场保护： 中断向量：

二、选择题

1.中断发生时，由硬件保护片更新程序计数器PC，而不是由软件完成，主要是为了()。

A、能进入中断处理程序并能正确返回原程序 B、节省内存

C、提高处理机的速度 D、使中断处理程序易于编制，不易出错 2.中断向量地址是()。

A、子程序入口地址 B、中断源服务程序入口地址 C、中断服务程序入口地址 D、中断返回地址

3.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结束前同级的其他中断源产生另一次中断进行干扰。A、中断允许 B、中断请求 C、中断屏断

4.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()。A、通用寄存器 B、堆栈 C、存储器 D、外存 5.中断允许触发器用来()。

A、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是否正在进行中断处理 D、开放或关闭可屏蔽硬中断 6.在采用DMA方式高速传输数据时，数据传送是()。A、在总线控制器发出的控制信号控制下完成的

B、在DMA控制器本身发出的控制信号控制下完成的 C、由CPU执行的程序完成的 D、由CPU响应硬中断处理完成的 7.下列陈述中正确的是()。

A、中断响应过程是由硬件和中断服务程序共同完成的

B、每条指令的执行过程中，每个总线周期要检查一次有无中断请求 C、检测有无DMA请求，一般安排在一条指令执行过程的末尾 D、中断服务程序的最后一条指令是无条件转移指令

8.如果有多个中断同时发生，系统将根据中断优先级响应优先级最高的中断请求。若要调整中断事件的响应次序，可以利用()。A、中断嵌套 B、中断向量 C、中断响应 D、中断屏蔽 9.通道程序是由()组成。A、I/O指令 B、通道指令（通道控制字）C、通道状态字 10.并行I/O标准接口SCSI中，块适配器中可以连接()台具有SCSI接口的设备。

A、6 B、7 C、8 D、10

三、填空题

1.在计算机系统中，CPU对外围设备的管理除程序 方式，程序 方式外，还有 方式、方式和 方式。

2.程序中断方式是各类计算机中广泛使用一种 方式，当某一外设的数据准备就绪后，它主动向 发出请求信号，后者响应中断请求后，暂停运行主程序，自动转移到该设备的。

3.中断处理需要有中断、中断 产生、中断 等硬件支持。4.如果CPU处于中断允许状态，则可立即接受中断请求进行中断响应。一旦进入中断响应过程，CPU会立即自动，并将当前 和 的内容保存到 中。

5.程序中断方式控制输入输出的主要特点是，可以使 和 并行工作。6.DMA技术的出现使得 可以通过 直接访问，与此同时，CPU可以继续执行程序。

7.通道是一个特殊功能的，它有自己的 专门负责数据输入输出的传输控制，CPU只负责 功能。

8.并行I/O接口 和串行I/O接口 是两个最具有权威性和发展前景的 技术。

9.IEEE1394是 I/O标准接口，与SCSI相比，它具有更高的 和 实时性，具有更小的 和连接的方便性。

四、问答题

１、什么是中断源？有哪些中断源？

２、中断的过程与子程序调用有哪些区别？

３、什么是中断优先级？怎样确定中断的优先级？ ４、什么是中断屏蔽？

５、CPU的中断控制部件有哪些功能？ ６、什么叫中断嵌套？ 第八章习题答案

一、名词解释

简单的处理中断方法，与多级中断对应，各种中断的优先级一样。在处理一个中断时不响应另一个中断请求，所以是单重中断。

处理多重中断的方法，采用按优先级的方法，在处理某级中断时，与它同级的中断或比它低级的中断请求不能中断它的处理，而比它优先级高的中断请求则能中断它的处理。

在处理中断时阻止其他中断。

保存CPU的工作信息，如各寄存器的值。

由发出中断请求的设备通过输入输出总线主动向CPU发出一个识别代码。

二、选择题

１、Ａ ２、Ｂ

3、Ｃ

4、Ｂ

5、Ｄ

6、Ｂ

7、Ａ

8、Ｄ

9、Ｂ

10、B

三、填空题

１、查询 中断 DMA 通道 外围处理机 ２、数据交换 CPU 中断服务程序

３、、优先级仲裁 向量 控制逻辑

４、禁止中断 程序计数器 程序状态字寄存器 堆栈 ５、CPU 外设

6、外围设备 DMA控制器 内存

7、处理器 指令和程序 数据处理

8、SCSI IEEE1394 标准接口

9、串行 数据传输率 数据传送 体积

四、问答题

１、答：（1）内部中断。由CPU的某种内部因素引起。

（2）外部中断。由中断信号引起的中断。用于处理各种定时操作和其他外围设备的操作。

（3）软件中断。由自陷（trap）指令引起，用于调用操作系统服务程序，如应用程序中需要进行输入输出操作时调用操作系统例程。２、答：中断的过程类似于子程序的调用，其区别主要有： 中断服务程序与中断时CPU正在运行的程序是相互独立的，它们之间没有确定的关系。子程序调用时转入的子程序与正在执行的程序段是同一个程序的两部分。中断一般是由硬件的信号产生的，除了软件中断。子程序调用是由转移指令引起的。

中断服务程序的地址是由硬件决定的。子程序调用由转移子程序的指令在地址码中指定子程序地址。

中断过程中要存储所有的状态信息，子程序调用时可以只保存PC的值。中断程序调用的过程包括确定产生中断的原因、对多个同时发生的中断进行裁决等，而在一般子程序调用中则没有这种操作。

３、答：（1）中断优先级是在同时出现了几个中断请求的情况下，CPU对中断响应的顺序，优先级高的中断先得到响应。

（2）中断源的优先级是计算机用户根据中断的必要性和实时性要求制定的，同时还要兼顾操作系统的需求。通常把硬件故障的中断优先级定为最高。如电源故障的中断一般是不可屏蔽的紧急中断。而软件中断的优先级则一般较低。某些特殊的中断，如虚拟存储器管理中的页面失效中断，要求在指令没有执行完时就得到响应，因为在发生页面失效时，如不立即处理，就无法得到指令的操作数，该指令也就不可能执行完成。

４、答：中断屏蔽是一种使某个中断源的请求暂时不起作用的措施。该中断请求仍然保留，直到对它的屏蔽撤消时才可得到响应。屏蔽措施也是调整中断响应顺序的措施。常见的中断屏蔽方法是采用屏蔽寄存器。由屏蔽寄存器的输出决定是否屏蔽某一中断。屏蔽寄存器一般可以用指令修改，这样系统软件就可以对中断屏蔽进行控制。中断屏蔽的方法一般是将中断源进行分级，使得某一级的中断可以屏蔽另一级的中断，而某些级的中断不能屏蔽另一些中断的响应。分级的屏蔽通常将中断分成高低不等的中断优先级，优先级高的中断可以屏蔽优先级低的中断。在采用屏蔽寄存器的情况下，软件可以灵活地设置中断的屏蔽。５、答：CPU的中断控制部件通常具有以下功能：（１）允许和禁止中断源的请求。

（２）断点的现场和恢复中断点的现场。（３）转向相应中断源的服务程序。（４）对多个中断请求进行判优裁决。

（５）允许低级中断的服务程序被高级中断请求中断。

６、答：中断嵌套是指令在多重中断方式下，CPU在处理一个中断请求时，又被另一个中断请求所打断，进入新的中断处理过程的现象。

第九章习题

一、名词解释

1、磁道：

2、扇区：

3、调制解调器：

二、选择题

1.计算机的外围设备是指（）。A、输入/输出设备 B、外存设备

C、远程通信设备 D、除了CPU和内存以外的其它设备

2.在微型机系统中外围设备通过（）与主板的系统总线相连接。A、适配器 B、设备控制器 C、计数器 D、寄存器

3.带有处理器的设备一般称为（）设备。A、智能化 B、交互式 C、远程通信 D、过程控制

4.CRT的颜色数为256色，则刷新存储器每个单元的字长是（）。A、256位 B、16位 C、8位 D、7位 5.磁盘驱动器向盘片磁层记录数据时采用()方式写入。A、并行 B、串行 C、并一串行 D、串一并行 6.一张3.5英寸软盘的存储容量为 MB，每个扇区存储的固定数据是。

A、1.44MB，512B B、1MB，1024B C、2MB，256B D、1.44MB，128B 7.一张CD-ROM光盘的存储容量可达 MB，相当于 多张1.44MB的3.5英寸软盘。

A、400，600 B、600，400 C、200，400 D、400，200 8.以下描述中基本概念正确的句子是()。

A、硬盘转速高，存取速度快 B、软盘转速快，存取速度快 C、硬盘是接触式读写 D、软盘是浮动磁头读写 9.显示器的主要参数之一是分辨率，其含义为()。

A、显示屏幕的水平和垂直扫描频率 B、显示屏幕上光栅的列数和行数 C、可显示不同颜色的总数 D、同一幅画面允许显示不同颜色的最大数目 10.在软盘存储器中，软盘适配器是()。

A、软盘驱动器与CPU进行信息交换的通道口 B、存储数据的介质设备 C、将信号放大的设备 D、抑制干扰的设备

三、填空题

1.外围设备大体分为 设备、设备、设备、设备、设备五大类。

2.不同的CRT显示标准所支持的最大 和 数目是 的。3.温彻斯特磁盘是一种采用先进技术研制的 磁头、盘片的磁盘机，它将磁头、盘片、电机等驱动部件读写电路等组装成一个 机电一体化整体，成为最有代表性的 存储器。

4.软磁盘和硬磁盘的 原理与 方式基本相同，但在 和 上存在较大的差别。

5.光盘是近年来发展起来的一种 设备，是 不可缺少的设备。按读写性质分，光盘分 型、型、型三类

6.按所显示的信息的内容分类，显示器可以分为 显示器、显示器和 显示器三大类。

四、问答题

１、外存的技术指标一般包括哪些？

２、设有16个固定磁头的硬盘，每磁道存储容量为62500字节，盘驱动器转速为2400转／分，试求最大数据传输率。第九章习题答案

一、名词解释

1、盘片存放数据的同心圆。

2、为磁道的一部分，将每个磁道分成几个小区域，此区域即为扇区。

3、是使计算机通过电话线与其他计算机连接的设备，承担了信号转换任务。

二、选择题

１、Ｄ ２、Ａ ３、Ａ

4、Ｃ

5、Ｂ

6、Ａ

7、Ｂ

8、Ａ

9、Ｂ

10、Ａ

三、填空题

１、输入 输出 外存 数据通信 过程控制 ２、分辨率 颜色 不同

3、可移动 固定 不可拆卸 硬磁盘

4、存储 记录 结构 性能

5、外存 多媒体计算机 只读 一次 重写

6、A、字符 B、图形 C、图像

四、问答题

１、外存的技术指标一般包括：（1）记录密度（又包括道密度和位密度两种）。（2）存储容量（盘面数每个盘面的磁道数每个磁道记录的二进制代码数）。（3）平均访盘时间（包括寻找时间、等待时间和传送时间）。（4）数据传送速率（每秒钟内存入或读出二进制代码的个数）

２、磁盘转速为2400转/分=40转/秒。16个固定磁头，每次读出16位，即2个字节，故每转一圈读出62500×2字节，所以最大数据传输率为62500×2×40=5000000字节/s

一单项选择题(在每小题的四个备选答案中选出一个正确的答案并将其号码填在题干的括号内每小题

分共 分)

若十进制数据为 则其八进制数为()

A

B

C

D

若 x 补 = 则 x 原 =()

A

B

C

D

若定点整数 位含 位符号位补码表示则所能表示的绝对值最大负数为()

A

B()

C

D()

若脂用双符号位则发生正溢的特征是双符号

位为()

A

B

C

D

浮点加减中的对阶的()

A 将较小的一个阶码调整到与较大的一个阶码

相同

B 将较大的一个阶码调整到与较小的一个阶码

相同

C 将被加数的阶码调整到与加数的阶码相同

D 将加数的阶码调整到与被加数的阶码相同

原码乘法是()

A 先取操作数绝对值相乘符号位单独处理

B 用原码表示操作数然后直接相乘

C 被乘数用原码表示乘数取绝对值然后相乘

D 乘数用原码表示被乘数取绝对值然后相乘

原码加减交替除法又称为不恢复余数法因此

()

A 不存在恢复余数的操作

B 当某一步运算不够减时做恢复余数的操作

C 仅当最后一步余数为负时做恢复余数的操作

D 当某一步余数为负时做恢复余数的操作

为了缩短指令中某个地址段的位数有效的方

法是采取()

A 立即寻址

B 变址寻址

C 间接寻址

D 寄存器寻址

堆栈指针 SP 的内容是()

A 栈顶单元内容

B 栈顶单元地址

C 栈底单元内容

D 栈底单元地址

高速缓冲存储器 Cache 一般采取()

A 随机存取方式

B 顺序存取方式

C 半顺序存取方式

D 只读不写方式

若存储周期 ns 每次读出 位则该存储器的数

据传送率为()

A × 字节 / 秒

B M 字节 / 秒

C × 字节 / 秒

D M 字节 / 秒

半导体静态存储器 SRAM 的存储原理是()

A 依靠双稳态电路

B 依靠定时刷新

C 依靠读后再生

D 信息不再变化

在不同速度的设备之间传送数据()

A 必须采用同步控制方式

B 必须采用异步控制方式

C 可以选用同步方式也可选用异步方式

D 必须采用应答方式

挂接在总线上的多个部件()

A 只能分时向总线发送数据并只能分时从总线

接收数据

B 只能分时向总线发送数据但可同时从总线接

收数据

C 可同时向总线发送数据并同时从总线接收数

据

D 可同时向总线发送数据但只能分时从总线接

收数据

二简答题(每小题 分共 分)

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?

何谓中断方式?它主要应用在什么场合?请举

二例

在 DMA 方式预处理(初始化)阶段 CPU 通过

程序送出哪些信息?

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

(不算 CPU 中的寄存器级)存储系统一般由哪三级组成?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

中断接口一般包含哪些基本组成?简要说明它

们的作用

三名词解释题(每小题 分共 分)

基数

DRAM

堆栈

立即寻址方式

总线

逻辑地址

微程序控制器

同步通信方式

DMA 方式

随机存取方式

四计算题(分)

请用补码一位乘中的 Booth 算法计算 x · y= ?

x= y= 列出计算过程

五设计题(共 分)

(分)画出单总线 CPU 内部框图(寄存器级)拟出加法指令 ADD R(R)的读取与执行流程源寻址方式采用寄存器间址方式

(分)用 K × / 片的存储芯片构成一个 K × 的存储器地址线 A A(低)双向数据线 D D WE 控制读写 CE 为片选输入端画出芯片级逻辑图注明各种信号线列出片选逻辑式

年(上)计算机组成原理试卷答案

计算机组成原理试卷参考答案

一单项选择题(每小题 分共 分)

B D C D B

A A C D B

A C A C B

二简答题(每小题分共分)

硬连线控制器依靠组合逻辑电路产生微命令(分)组合逻辑电路的输入是产生微命令的条件主要有A指令代码B时序信号C程序状态信息与标志位D

外部请求信号(分)

A中断方式指CPU在接到随机产生的中断请求信号后暂停原程序转去执行相应的中断处理程序以处理该随机事件处理完毕后返回并继续执行原程

序;(分)

B主要应用于处理复杂随机事件控制中低速

I/O;(分)

C例打印机控制故障处理(分)

向DMA控制器及I/O接口(分离模式或集成模式

均可)分别送出如下信息

A测试设备状态预置DMA控制器工作方式;(分)

B主存缓冲区首址交换量传送方向;(分)

C设备寻址信息启动读/写(分)

A按传送格式分为串行总线并行总线;(分)

B按时序控制方式分为同步总线(含同步扩展总

线)异步总线;(分)

C按功能分为系统总线CPU内部总线各种局部总

线(分)

A主存存放需要CPU运行的程序和数据速度较快

容量较大;(分)

BCache存放当前访问频繁的内容即主存某些页的内容复制速度最快容量较小;(发)

C外存存放需联机保存但暂不执行的程序和数据容量很大而速度较慢(分)

A地址译码选取接口中有关寄存器也就是选择

了I/O设备;(分)

B命令字/状态字寄存器供CPU输出控制命令调回接口与设备的状态信息;(分)

C数据缓存提供数据缓冲实现速度匹配;(分)

D控制逻辑如中断控制逻辑与设备特性相关的控制逻辑等(分)

三名词解释题(每小题分共分)

基数各数位允许选用的数码个数或各数位允许选用的最大数码值加(不乘位权)或产生进位的该位

数码值(不乘位权)

DRAM动态随机存取存储器即需要采取动态刷新的RAM

堆栈按先进后出(也就是后进先出)顺序存取的存储的存储组织(区)

立即寻址方式操作数直接在指令中给出(或紧跟指令给出)在读出指令时可立即获得操作数

总线一组可由多个部件分时共享的信息传输线

逻辑地址程序员编程时使用的与内存物理地址

无固定对应关系的地址

微程序控制器将执行指令所需要的微命令以代码形式编成微指令序列(微程序)存入一个控制存储器需要时从该存储器中读取按这种方式工作的控制器称为微程序控制器同步通信方式在采用这种方式的总线传输中各设备从一个公共的(统一的)时序信号中获得定时信息(或由统一的时序信号进行同步定时)或指出其明显特征是由一定频率的时钟信号定义了等间隔的时钟周期

DMA方式直接依靠硬件实现主存与外设之间的数据直接传输传输过程本身不需CPU程序干预

随机存取方式可按随机地址直接访问任一存储单元存取时间与单元位置无关

第五篇：计算机组成原理课程设计

《计算机组成原理》课程设计

任务书

中原工学院计算机学院 2007年6月

前言

“计算机组成原理”是大学本科计算机相关专业的一门核心专业基础课程，必修，在先导课和后继课之间起着承上启下的作用。主要讲授单处理机系统的组成和工作原理，包括运算器、存储器、控制器和输入输出系统，其中控制器的设计是课程的重点和难点。为了让学生能融会贯通各知识点，增强对计算机系统各模块协同工作的认识，充分理解数据通路，掌握控制器的设计技术，课程设计一般也侧重于控制器的设计。考虑到学生的基础和现有实验环境，本次课程设计的题目是“微程序控制器的设计与实现”。通过该课程设计，希望学生在理论与实践相结合的基础上，加深对计算机整机概念，进一步理解计算机的内部结构和时空关系，进一步理解和掌握微程序控制器的设计思想和具体方法、步骤，从而提高自行设计、调试和分析问题的能力。课程设计题目

微程序控制器的设计与实现

目的

 巩固和深刻理解“计算机组成原理”课程所讲解的原理，加深对计算机各模块协同工作的认识

 掌握微程序设计的思想和具体流程、操作方法。 培养学生独立工作和创新思维的能力，取得设计与调试的实践经验。

 尝试利用编程实现微程序指令的识别和解释的工作流程

内容

按照要求设计一指令系统，该指令系统能够实现数据传送，进行加、减运算和无条件转移，具有累加器寻址、寄存器寻址、寄存器间接寻址、存储器直接寻址、立即数寻址等五种寻址方式。

具体要求

 仔细复习所学过的理论知识，掌握微程序设计的思想，并根据掌握的理论写出要设计的指令系统的微程序流程。指令系统至少要包括六条指令，具有上述功能和寻址方式。 根据微操作流程及给定的微指令格式写出相应的微程序  将所设计的微程序在虚拟环境中运行调试程序，并给出测试思路和具体程序段

 尝试用C或者Java语言实现所设计的指令系统的加载、识别和解释功能。 撰写课程设计报告。

设计环境

 伟福COP2000型计算机组成原理实验仪，微机，相关虚拟软件。

 VC开发环境或者Java开发环境。

课程设计时间

 1.5周

课程设计报告要求 完成设计任务后,在课程设计的最后阶段,需要总结全部设计工作,写出完整,规范的设计报告,在指定的时间内提交指导教师.课程设计报告要求有完整的格式,包括封面,目录,正文等,具体如下:

一、封面

包括:课程设计题目,姓名,学号,班级,指导教师,完成日期.二、目录

正文前必须要有目录.三、正文 正文包括的内容有: ⑴ 设计任务与要求;⑵ 设计方案(包括设计思路,采用的微指令格式，每条指令的指令流程及其微程序清单)(3)调试过程(包括实验步骤,出现的问题,解决的方法(4)小结(在整个课程设计过程中的总结和体会)(5)参考资料

成绩评定

课程设计的考核结果按优秀,良好,中等,及格和不及格来评价.对设计任务理解透彻,能够全面,正确,独立地完成设计内容所规定的任务,得出设计结果,并按时提交准确,完整,规范的设计报告,可评为优秀;按照设计任务要求能够顺利地完成任务,得出结果,按时提交较完整的,符合要求的设计报告,可评定为良好;按照设计要求完成了软件的编程与调试,基本完成了任务要求,提交符合要求的设计报告,可评为中等;基本完成设计目标,但不够完善,可能有若干小的缺陷,在帮助下能够完成任务要求,提交设计报告,可评为及格;不能完成指定的要求和任务,未提交设计报告的,评为不及格.参考资料 1.“计算机组成原理课程设计任务书” 2.“计算机组成原理” 课堂教材