计算机 组成(1)

计算机组成原理一、填空1.决定总线由哪个设备进行控制称为总线控制 实现总线数据的定时规则称为 总线协议 2.采用变形补码进行溢出的判断，其逻辑表达式为；溢出= sc1+sc2 （设 Ss1、Ss2 分别为数值的最高符号位和次高符号位）3.指令执行过程中，DBUS-MDR-1R 所完成的功能是将从存储器中读取的指令经存储器数据线送入 数据存储器，寄存器 ，在通过总线送入 指令寄存器 。4.CPU 响应中断时需要保存当前现场，这里的现场指的是 断点 和 有关寄存器 的内容，它们被保存到 堆栈 中。5.CPU 从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫做 指令周期 ，它它常用若干个机器周期 包含若干个 时钟周期 6 在定时查询方式下，当具备总线的预备地址与数值一致 条件时能占用总线，这时计数从 0 开始，到说明 设备号小的优先级高 ，在集中控制方式中，链接查询 对电路最敏感， 独立请求 响应。7.流水线中的多发技术包括 超标量流水 ,超流水线、 超指令字 。8.某一 RAM 芯片内有 1024 个单元，用单译码方式，地址译码将 1024 条输出地址译码器有 64 条输出线。9.在数据传送方式中，若主程序与设备并行工作，则采用 DAM 方式，若主机与设备并行工作，则采用 程序中断 方式，若主机与设备串行工作，则采用程序查询 方式。10.衡量存储系统可以从 速度 容量 、价位 三个方面来评定，为了解决计算机采用多级存储体系结构。2、选择题1、对计算机的软、硬件资源进行管理，是（A ）的功能。A 操作系统B 数据库管理系统C 语言处理程序D 用户程序2.存储单元是指（B）A 存放一个字节的所有存储元集合B 存放一个存储字的所有存储元集合C 存放一个二进制信息位的存储元集合D 存放一条指令的存储元集合3、在一地址指令格式中，下面论述正确的是（C）A 仅能有一个操作数，它由地址码提供B 一定有两个操作数，另一个是隐含的C 可能有一个操作数，也可能有两个操作数D 如果有两个操作数，另一个操作数是本身4、CPU 内通用寄存器的位数取决于（B）A 内存储器容量B 机器字长C 指令的长度DCPU 的管脚数5、关于中断和 DMA，下列说法正确的是（A ）A DMA 请求和中断请求同时发生时，响应 DMA 请求B DMA 请求、非屏蔽中断、可屏蔽中断都要在当前指令结束之后才能被响应C 非屏蔽中断请求优先级最高，可屏蔽中断请求优先级最低D 如果不开中断，所有中断请求就不能响应6、若欲传送的信息编码为 16 位，使其构成能发现 2 位错并纠错 1 位错的海明码，则至少需要增加（A）校验码A5 位B6 位C7 位D8 位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 程序的条件转移或者无条件转移8、在定点二进制运算器中，减法运算一般通过（D ）来实现A 原码运算二进制减法器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9.在 CPU 响应中断时，保护两个关键的硬件状态（B）A. PC 和 IRB. PC 和 PSWC. AR 和 IRD. AR 和 PSW10.采用 4 体并行低位交叉存储器，设每个的存储容量为 32K×16 位，存取周期为 400ns，在下列说法中正确的是（C）A.在 0.1us 内，存储器可向 CPU 提供 32K 位二进制信息B.在 01us 内，每个体可向 CPU 提供 16 位二进制信息C.在 0.4us 内，存储器可向 CPU 提供 32K 位二进制信息D.在 0.4us 内，存储器可向 CPU 提供 16 位二进制信息11.在微程序控制器中，机器指令和微指令的关系（C）A. 每一条机器指令由一条微指令来执行B. 一条微指令由若干条机器指令组成C. 每一条机器指令由一段用微指令组成的微程序来解释执行D. 一段位程序有一条机器指令来执行13.在 CPU 中，跟踪后继指令地址的寄存器是（C）A.指令寄存器B.地址寄存器C.程序计数器D.状态条件计数器14.指令中采用不同寻址方式的主要目的是（B）A.可直接访问主存B.缩短指令长度，扩大寻址空间提高编程灵活性C.实现存储程序和程序控制D.提供扩展操作码并降低指令译码难度15.如果有两个操作数，另一个操作数是本身已知定点小数 X 的反码为 1.X1 X2 X3，且 X<-0.75，则必有（D）A.X1=0 ,X2=0, X3=1B.X1=0,且 X2，X3 不全为 0C.X1=1D.X1=0，X2=0，X3=016 主存和 CPU 之间增加高速缓冲存储器的目的是（C）A.解决 CPU 和主存之间速度的匹配问题B.既扩大主存容量，又提高存取速度C.扩大主存容量D.以上说法都不对17 冯.诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中，CPU 区分它们的依据（C）A.指令操作码的译码结果B.指令和数据的寻址方式C.指令周期的不同阶段D.指令和数据所在的存储单元18.单级中断系统中，中断服务程序内的执行顺序（C）保护现场开中断关中断保存断点中断事件处理恢复现场中断返回A.B.C.D.19.由编码纠错理论得知，任何一种编码是否具有检测能力 D 和纠错能力 C,都与编码的最小距离 L 有关，则下列公式正确的是（C）A.L+1=D+C (DC)B.L+D=C+1 (DC)C.L-1=D+C (DC)D.2LD+C+1 (DC)20.常用于大型计算机的控制方式（D ）A.程序查询B.DMA 方式C.程序中断D.通道方式21.下列情况中（A）会发生 DMA 请求A.一次 I/O 操作结束B.每个机器周期结束C.任意时刻D.总线空闲22.下列信号中， （C）属于操作A.BUS PCB.MDRBUSC.PCMARD.MARBUS23.在具有中断向量表的计算机中，中断向量地址是（B）A.子程序地址入口B.中断服务程序的入口地址C.终端服务程序入口地址的地址D.中断程序断点24 下列关于 USB 的总线特征的描述，错误的是（C）A.可实现外设的即插即用和热插播B.是一种通信总线，连接不同外设C.同时可传输 2 位数据，数据传输率高D.可通过级联系方式连接多台外设25 同步通信之所以比异步通信具有较高的传输速率，是因为（D）A.同步通信不需要应答信号且总线长度较短B.同步通信用一个公共的时钟信号进行同步C.同步通信中，各部件存取时间较接近 D.以上各项因素的综合结果26 若磁盘的转速提高一倍则（D ）A.平均存储时间减半B.平均找到时间增加一倍C.存储密度可以提高一倍D.平均定位时间不变27.计算机操作的最小单位时间是（B）A.指令周期B.时钟周期C.存储周期D.CPU 周期28 设浮点数的基数 R=8，尾数用模 4 补码表示，则规格化的数为（C ）A.11.111000B.00.000111C.11.101010D.11.11110129.某计算机有四级中断，优先级从高到底为 1234。若将优先级顺序修改，改后 1 级中断的屏幕字为 1101,2 级中断的屏蔽字为 0100,3 级中断的屏蔽字为 1111，四级中断屏蔽字为 0101，则修改后的有限顺序从高到低为（B）A.1234B.3142C.1342D.213430.假设没有如下三种总线结构的 ALU 运算器，表示单总线结构， 表示双总线结构,表示三总线结构,若三种运算器都执行定点加法操作,则操作时间快慢的顺序是(C )A B C D31.容量为 640K 存储器是指下列 (B)A.640*103 字节存储器 B640*210 字节存储器32.某计算机字长为 16 位，存储器容量为 256KB,CPU 按字寻址，其寻址范围是（D）A B C D 0-217-1三、简答题1.简述 DMA 和程序中断的区别？2.DMA 方式中的中断请求不是为了传送信息（信息是通过主存和 I/O 间的直接数据通路传送的） ，只是为了报告 CPU 一组数据传送完毕结束，有待 CPU 做一些后处理工作，如测试传送过程中是否出错，决定是否继续使用 DMA 方式传送等，而程序中断方式的中断请求是为了传送数据，I/O 和主机交换信息完全靠CPU 响应中断后，转至中断服务程序完成的。3.什么叫刷新？为什么要刷新？说明刷新有几种方法？各有什么特点？刷新对 DRAM 定期进行的全部重写过程；刷新原因因电容泄漏而引起的 DRAM 所存信息的衰减需要及时补充，因此安排了定期刷新操作；常用的刷新方法有三种集中式、分散式、异步式。集中式：在最大刷新间隔时间内，集中安排一段时间进行刷新；分散式：在每个读/写周期之后插入一个刷新周期，无 CPU 访存死时间；异步式：是集中式和分散式的折衷。4.什么是程序中断？程序中断与调用子程序有什么区别？中断是一种在发生了一个需要由 CPU 处理的事件时调用相应的处理程序的过程，在处理程序执行完成后再返回到原来的程序继续执行。 输入输出中断是由外设发出的需要处理的请求事件。1 子程序调用是预先安排好的，程序中断是随即发生的2 调用子程序是为主程序服务的，而中断程序与主程序的程序毫无关系3子程序是由调用指令给出目标地址，中断是通过隐指令获得中断服务程序的入口地址5.为什么要把存储系统细分成若干个级别？目前微机的存储系统中主要有哪几级存储器？各级存储器是如何分工的？存储器的层次结构主要体现在 Cache-主存和主存-辅存这两个存储层次上。 Cache-主存层次在存储系统中主要对 CPU 访存起加速作用，即从整体运行的效果分析，CPU 访存速度加快，接近于 Cache 的速度，而寻址空间和位价却接近于主存。 主存-辅存层次在存储系统中主要起扩容作用，即从程序员的角度看，他所使用的存储器其容量和位价接近于辅存，而速度接近于主存。 综合上述两个存储层次的作用，从整个存储系统来看，就达到了速度快、容量大、位价低的优化效果。 主存与 CACHE 之间的信息调度功能全部由硬件自动完成。而主存与辅存层次的调度目前广泛采用虚拟存储技术实现，即将主存与辅存的一部分通过软硬结合的技术组成虚拟存储器，程序员可使用这个比主存实际空间（物理地址空间）大得多的虚拟地址空间（逻辑地址空间）编程，当程序运行时，再由软、硬件自动配合完成虚拟地址空间与主存实际物理空间的转换。因此，这两个层次上的调度或转换操作对于程序员来说都是透明的。6.为什么要设置总线判优控制？常见的集中式总线控制有几种？各有何特点？哪种方式响应时间最快？1 总线判优控制解决多个部件同时申请总线时的使用权分配问题；2 链式查询、计数器查询、独立请求；3 特点：链式查询：连线简单，易于扩充，对电路故障最敏感；计数器查询：优先级设置较灵活，对故障不敏感，连线及控制过程较复杂；独立请求：判优速度最快，但硬件器件用量大，连线多，成本较高7.什么是机器零？若要求全 0 表示机器零，浮点的阶码和尾数应采取什么机器数形式？机器零指机器数所表示的零的形式，它与真值零的区别是：机器零在数轴上表示