2022年计算机组成原理试题及答案 .pdf

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1、计算机组成原理期末自测试卷A 一、填空题：（每空1 分，共 15 分）1、原码一位乘法中，符号位与数值位（），运算结果的符号位等于（）。2、码值 80H：若表示真值0，则为（）码；若表示真值128，则为（）码。3、微指令格式分为（）型微指令和（）型微指令，其中，前者的并行操作能力比后者强。4、在多级存储体系中，Cache 存储器的主要功能是（）。5、在下列常用术语后面，写出相应的中文名称：VLSI( ), RISC( ), DMA( ), DRAM( )。6、为了实现CPU 对主存储器的读写访问，它们之间的连线按功能划分应当包括（） ，（）（）。7、从计算机系统结构的发展和演变看，近代计算机是

2、以（）为中心的系统结构。二、单项选择题：（每题2 分，共 40 分）1、寄存器间接寻址方式中，操作数处于（）中。A、通用寄存器B、主存C、程序计数器D、堆栈2、CPU 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3、若一台计算机的字长为2 个字节，则表明该机器（）。A、能处理的数值最大为2 位十进制数。B、能处理的数值最多由2 位二进制数组成。C、在 CPU 中能够作为一个整体加以处理的二进制代码为16 位。D、在 CPU 中运算的结果最大为2 的 16 次方4、在浮点数编码表示中，（）在机器数中不出现，是隐含的。A、基数B、尾数C、符号D、阶码5、控制器的功能是（

3、）。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，并产生有关的操作控制信号，以解释执行该指令。6、虚拟存储器可以实现（）。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周期D、扩大外存储器的存储空间7、32 个汉字的机内码需要（）。A、 8 字节B、64 字节C、32 字节D、16 字节8、相联存储器是按（）进行寻址的存储器。A、地址指定方式B、堆栈指定方式C、内容指定方式D、地址指定方式与堆栈存储方式结合9、状态寄存器用来存放（）。A、算术运算结果B、逻辑运算结果C、运算类型D、算术逻辑

4、运算指令及测试指令的结果状态10、在机器数（）中，零的表示形式是唯一的。A、原码B、补码C、补码和移码D、原码和反码11、计算机的存储器采用分级方式是为了（）。A、减少主机箱的体积B、解决容量、价格、速度三者之间的矛盾C、保存大量数据方便D、操作方便12、有关 Cache 的说法正确的是（）。A、只能在CPU 以外B、CPU 内外都可以设置Cache C、只能在CPU 以内D、若存在Cache ，CPU 就不能再访问主存13、在定点二进制运算中，减法运算一般通过（）来实现。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页A、原码运

5、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14、堆栈常用于（）。A、数据移位B、程序转移C、保护程序现场D、输入、输出15、计算机系统的层次结构从内到外依次为（）。A、硬件系统、系统软件、应用软件B、系统软件、硬件系统、应用软件C、系统软件、应用软件、硬件系统D、应用软件、硬件系统、系统软件16、一个指令周期通常由（）组成。A、若干个节拍B、若干个时钟周期C、若干个工作脉冲D、若干个机器周期17、在计算机系统中，表征系统运行状态的部件是（）。A、程序计数器B、累加计数器C、中断计数器D、程序状态字18、某虚拟存储器采用页式内存管理，使用LRU

6、 页面替换算法，考虑下面的页面访问地址流（每次访问在一个时间单位中完成），1、8、1、7、8、2、7、2、1、8、3、8、2、1、3、1、7、1、3、7。假定内存容量为4 个页面，开始时为空的，则页面失效次数是（）。A、4 B、 5 C、6 D、7 19、某一 SRAM 芯片，其容量是10248 位，除电源和接地端外，该芯片引脚的最小数目是（）。A、20 B、22 C、 25 D、 30 20、下面尾数（1 位符号位）的表示中，不是规格化尾数的是（）。A、010011101 （原码）B、110011110 （原码）C、010111111 （补码）D、110111001 （补码）三、简答题：（每

7、题5 分，共 10 分）1、Cache 与主存之间的地址映像方法有哪几种？各有何特点？2、DRAM 存储器为什么要刷新？有哪几种常用的刷新方法？四、综合题：（共35 分）1、（本题 7 分）某机采用微程序控制器，其微程序控制器有18 种微操作命令（采用直接控制法，即水平型微指令），有8 个转移控制状态（采用译码形式），微指令格式中的下址字段7 位。该机机器指令系统采用4 位定长操作码，平均每条指令由7 条微指令组成。问：（1）该微指令的格式中，操作控制字段和判别测试字段各有几位？控存的容量是多少（字数 字长）？（ 4 分）（2） 该机指令系统共有多少条指令？需要多少容量的控存？上述的控存是否合

8、适？（3分）操作控制字段判别测试字段下址字段2、（本题 12 分）设浮点数的格式为：阶码4 位，包含一位符号位，尾数5 位，包含一位符号位，阶码和尾数均用补码表示，排列顺序为：阶符（ 1 位）阶码（ 3 位）数符（ 1 位）尾数（ 4 位）则按上述浮点数的格式：（1）若（ X）10=22/64 ，（ Y）10= 2.75 ，则求 X 和 Y 的规格化浮点数表示形式。（6 分）（2）求 X+Y 浮（要求用补码计算，列出计算步骤）（6 分）3、（本题共16 分）某机字长8 位， CPU 地址总线 16 位，数据总线8 位，存储器按字节编址， CPU 的控制信号线有：MREQ# （存储器访问请求，低

9、电平有效），R/W# （读写控制，低电平为写信号，高电平为读信号）。试问：（1）若该机主存采用16K1 位的 DRAM 芯片（内部为128128 阵列）构成最大主存空间，则共需多少个芯片？若采用异步刷新方式，单元刷新周期为2ms ，则刷新信号的周期为多少时间？刷新用的行地址为几位？（6 分）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页（2）若为该机配备2K8 位的 Cache ，每块 8 字节，采用2 路组相联映像，试写出对主存地址各个字段的划分（标出各个字段的位数）；若主存地址为3280H ，则该地址可映像到 Cache 的

10、哪一组？（4 分）（3） 若用 4 个 8K4 位的 SRAM 芯片和 2 个 4K8 位的 SRAM 芯片形成24K8 位的连续 RAM 存储区域，起始地址为0000H ，假设 SRAM 芯片有 CS# （片选，低电平有效）和 WE# （写使能，低电平有效）信号控制端。试画出SRAM 与 CPU 的连接图，在图上标清楚地址译码连接，数据线、地址线、控制线连接。（6 分）期末自测试卷B 一、单项选择题：（每题1 分，共 20 分）1、目前我们所说的个人台式商用机属于。A、巨型机B、中型机C、小型机D、微型机2、下列数中最大的数是。A、（ 10011001 ）2 B、（ 227）8 C、（ 98

11、）16 D 、（ 152）10 3、在小型或微型计算机里，普遍采用的字符编码是。A、 BCD 码B、 16 进制C、 格雷码D、 ASC 码4、在下列机器数中，零的表示形式是唯一的。A、原码B、补码C、反码D、原码和反码5、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6、假定下列字符码中有奇偶校验位，但没有数据错误，采用偶校验的字符码是。A、11001011 B、11010110 C、11

12、000001 D、11001001 7、在 CPU 中，跟踪后继指令地址的寄存器是。A、指令寄存器B、程序计数器C、地址寄存器D、状态条件寄存器8、EPROM 是指。A、读写存储器B、只读存储器C、可编程的只读存储器D、光擦除可编程的只读存储器9、堆栈寻址方式中 ，设 A 为累加器 ，SP 为堆栈指示器 ，MSP 为 SP 指示的栈顶单元。如果进栈操作的动作顺序是（A） MSP，(SP) 1SP。那么出栈操作的动作顺序应为。A、(MSP)A，(SP)+1 SP B、(MSP)A，（ SP）1SPC、(SP1) SP ，(MSP)A D 、 (SP)+1 SP ，(MSP)A10、下面尾数（1

13、位符号位）的表示中，不是规格化的尾数的是。A、010011101 （原码）B、110011110 （原码）C、010111111 （补码）D、 110111001 （补码）11、在主存和CPU 之间增加cache 存储器的目的是。A、增加内存容量 B 、提高内存可靠性C、解决 CPU 和主存之间的速度匹配问题D、增加内存容量，同时加快存取速度12、CPU 主要包括。A、控制器B、控制器、运算器、 cache C、运算器和主存D、控制器、 ALU 和主存13、设变址寄存器为X，形式地址为D，（ X）表示寄存器X 的内容，变址寻址方式的有效地址为。A、EA=(X)+D B、EA=(X)+(D) C

14、、EA=(X)+D) D、 EA=(X)+(D) 14、信息只用一条传输线，且采用脉冲传输的方式称为。A、串行传输B、并行传输C、并串行传输D、分时传输15、下述 I/O 控制方式中，主要由程序实现的是。A、PPU( 外围处理机 )方式B、中断方式C、DMA 方式D、通道方式16、系统总线中地址线的功能是。A、用于选择主存单元地址B、用于选择进行信息传输的设备C、用于选择外存地址D、用于指定主存和I/O 设备接口电路的地址精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页17、CRT 的分辨率额为10241024，颜色深度为 8位，

15、则刷新存储器的存储容量是。A、2MB B、1MB C、8MB D、1024B 18、设寄存器位数为8 位，机器数采用补码形式（含一位符号位）。对应于十进制数-27，寄存器内为。A、27H B、9BH C、E5H D、5AH 19、根据国标规定，每个汉字在计算机内占用存储。A、一个字节B、二个字节 C、三个字节D、四个字节20、某一SRAM 芯片，其容量为5128 位，考虑电源端和接地端，该芯片引出线的最小数目应为。A、23 B、25 C、50 D、19 二、填空题：（每空1 分，共 20 分）1、设 X= 0.1011 ，则 X补为。2、汉字的、是计算机用于汉字输入、内部处理、输出三种不同用途

16、的编码。3、数控机床是计算机在方面的应用，邮局把信件自动分拣是在计算机方面的应用。4、计算机软件一般分为和两大类。5、RISC 的中文含义是；CISC 的中文含义是。6、对动态存储器的刷新有两种方式，它们是和。7、机器字长16 位，表示浮点数时，阶码6 位（阶符 1 位），尾数 10 位（数符 1 位），则浮点补码表示时，最大浮点数是，绝对值最小的非0 的正数是。8、在存储系统的Cache与主存层次结构中，常会发生数据替换问题，此时我们较常使用的替换算法有和等。9、一条指令实际上包括两种信息即和。10、按照总线仲裁电路的位置不同，可分为仲裁和仲裁。三、简答题：（每题5 分，共 15 分）1、C

17、PU 中有哪些主要寄存器？简述这些寄存器的功能。2、RISC 机器具有什么优点，试简单论述。3、计算机存储系统分那几个层次？每一层次主要采用什么存储介质？其存储容量和存取速度的相对值如何变化？四、综合题：（共45 分）1、求十进制数 123 的原码表示，反码表示，补码表示和移码表示（用8 位二进制表示，并设最高位为符号位，真值为7 位）。（本题8 分）2、基址寄存器的内容为3000H ，变址寄存器的内容为02B0H ，指令的地址码为002BH ，程序计数器（存放当前正在执行的指令的地址）的内容为4500H ，且存储器内存放的内容如下：地址内容002BH 3500H 302BH 3500H 32

18、B0H 5600H 32DBH 2800H 3500H 2600H 452BH 2500H （1）、若采用基址寻址方式，则取出的操作数是什么？（2）、若采用变址寻址（考虑基址）方式，取出的操作数是什么？（3）、若采用立即寻址方式，取出的操作数是什么？（4）、若采用存储器间接寻址（不考虑基址）方式，取出的操作数是什么？（5）、若相对寻址用于转移指令，则转移地址是多少？（本题10 分）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 6 页3、现有 SRAM 芯片容量为2K4 位，试用此芯片组成8K8 位的存储器，（1）、共需要多少这样的芯片

19、？（2）、要访问此存储器至少需要多少条地址线？其中片内寻址需几条？（本题6 分）4、某双面磁盘，每面有220道，已知磁盘转速r = 3000转 /分。数据传输率为175000B/s 。求磁盘总容量。（本题6 分）5、设浮点数x=2 011 0.101100 ，y=2 010 ( 0.011010) （1）、计算x+y；（阶码与尾数均用补码运算）。（2）、计算x y；（阶码用补码运算，尾数用原码一位乘）。（本题15 分）期末自测试卷A 参考答案一、填空题（每空1 分，共 15 分）1、分开计算，相乘两数符号位的异或值。2、移，补3、水平，垂直4、匹配 CPU 和主存之间的速度5、超大规模集成电路

20、，精简指令系统计算机，直接存储器存取（访问），动态随机读写存储器。6、地址总线，数据总线，读写控制线7、存储器二、单项选择题（每题2 分，共 40 分）1、b 2、c 3、 c 4、a 5、d 6、b 7、 b 8、 c 9、d 10 、c 11、b 12、b 13、 d 14、 c 15、a 16、d 17、d 18、 c 19 、a 20、d 三、简答题（每题5 分，共 10 分）1、映像方式有直接映像，全相联映像，组相联映像三种。直接映像是每个主存块只能放到一个唯一对应的Cache 块中，实现简单但Cache 利用率低；全相联映像是每个主存块可以放到任何一个Cache 块中，最灵活但实现

21、的成本代价最大；组相联映像时每个主存块唯一对应一个cache 组，但可放到组内任何一个块中，是前两种方式的折中。2、DRAM 存储器采用电容存放信息，由于电容漏电，保存信息经过一段时间会丢失，故用刷新保证信息不丢失。常用的刷新方法有集中式刷新和分布式刷新。四、综合题（共35 分）1、（本题 7 分）（1）、操作控制字段18 位，判别测试字段3 位，控存容量是12828；（2）、共 16 条指令，需112 条微指令，控存合适，能满足需要。2、（本题共12 分）（1）、 X 和 Y 的表示为：X 阶码： 1111 尾数：01011 Y 阶码： 0010 尾数： 10101 （2）、对阶：ExEy=

22、11.101保留 Ey，X 尾数右移3 位。、尾数加：得：11.0110011 、规格化：已经是、舍入：尾数： 11.0110 、判溢出：无溢出，故结果为：阶码 0010 尾数 10110 值： 0.101022精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 6 页3、（本题共16 分）（ 1）共需 32 个芯片，刷新信号周期约为15.6 s，刷新行地址7位；（ 2）主存字块标记6 位，组地址7 位，块内地址3 位。地址 3280H 在 Cache 的 50H组内。（3）连接情况大致如图：期末自测试卷B 参考答案一、单项选择题：（每题1

23、 分，共 20 分）1、D 2、 A 3、D 4、B 5、A 6、D 7、B 8、 D 9、D 10、D 11、C 12、 B 13、 A 14、 A 15 、B 16、D 17、C 18、C 19、 B 20、 D 二、填空题：（每空1 分，共 20 分）1、10101 2、输入码，机内码，字形码3、自动控制，人工智能4、系统软件，应用软件5、精简指令系统计算机，复杂指令系统计算机6、集中式刷新，分布式刷新7、（ 12 9） 231、241、8、先进先出算法（FIFO ），近期最少使用算法（LRU），9、操作码，地址码10、集中式，分布式三、简答题：（每题5 分，共 15 分）1、CPU有以

24、下寄存器：指令寄存器（IR）：用来保存当前正在执行的一条指令。程序计数器（PC ）：用来确定下一条指令的地址。地址寄存器（AR ）：用来保存当前CPU 所访问的内存单元的地址。缓冲寄存器（DR ）： 作为 CPU 和内存、外部设备之间信息传送的中转站。 补偿CPU和内存、外围设备之间在操作速度上的差别。在单累加器结构的运算器中，缓冲寄存器还可兼作为操作数寄存器。通用寄存器（AC ）：当运算器的算术逻辑单元（ALU）执行全部算术和逻辑运算时，为ALU 提供一个工作区。状态条件寄存器（PSW ）：保存由算术指令和逻辑指令运行或测试的结果建立的各种条件码内容。除此之外，还保存中断和系统工作状态等信息

25、，以便使CPU 和系统能及时了解机器运行状态和程序运行状态。2、RISC 是精简指令系统计算机，它有以下特点：选取使用频率最高的一些简单指令，以及很有用但不复杂的指令。指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少。只有取数 /存数指令访问存储器，其余指令的操作都在寄存器之间进行。大部分指令在一个机器周期内完成。CPU 中通用寄存器数量相当多。以硬布线控制为主，不用或少用微指令码控制。一般用高级语言编程，特别重视编译优化工作，以减少程序执行时间。3、分为高速Cache 主存 辅存三级层次结构，容量从小到大，速度从高到低。存储介质： Cache SRAM 主存DRAM 辅存磁表面存储器四、综合题：

26、（共45 分）1、（本题 8 分）原码： 11111011 反码：10000100 补码：10000101 移码： 00000101 2、（本题 10 分）（1）、3500H （2）、2800H （3）、002BH （4）、2600H （5）、452BH 3、（本题 6 分）（ 1）、 8 片（2）、 13 条， 11 条，4、（本题 6 分）解：因为Dr = rN r = 3000 转 /分 = 50 转/秒所以N = Dr/r = （175000B/s ） / （50/s ）= 3500B 磁盘总容量= 3500B 2202 = 1540000B=1.54MB 5、（本题 15 分）(1) 阶码：11010 尾数：11000000 （均为补码）(2) 阶码：11010 （补码）尾数：11100100 （原码）（计算过程略）精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页