中石油大学 计算机组成原理 复习题 参考 答案

1、中国石油大学(北京)学生期末考试复习题答案一、概念或解释题1、计算机系统的层次结构包含哪几部分微程序级，一般机器级，操作系统级，汇编语言级，高级语言级，共分为5级。2、指令周期 CPU从内存取出一条指令并执行完这条指令所需的时间总和，它包括若干各机器周期（CPU周期）不等。3、存储器的刷新有几种方式 集中式，分散式，异步式。4、cache 高速缓冲存储器。5、计算机的硬件有哪些部件组成 计算机的硬件主要由运算器、控制器、主存储器、输入设备、输出设备等五大部分以及总线和输入输出接口组成。6、指令格式包含哪两部分 包含操作码和地址码两部分，操作码表示操作的性质，地址码表示操作数的地址。7、堆栈 堆栈是一种数据结构，用来暂存各种信息，堆栈中的信息具有“后进先出”的特点。8、DMA有哪三种工作方式 CPU暂停访问内存，周期挪用，CPU与DMA控制器交替访问内存。9、冯诺依曼计算机的主要思想是什么 冯诺依曼结构是将计算机硬件分为运算器、控制器、主存储器、输入设备和输出设备五大部分。具有的以下的主要特点：（1）“存储程序控制”是其主要特点；（2）程序和数据都是用二进制来表示，机内进行的是二进制数的

2、运算和存储；（3）程序由指令序列构成；（4）机器以运算器为中心，输入的信息在控制器控制下才能写入主存储器，输出的信息也只有在控制器控制下才能从主存储器中取出送至相应的输出设备。10、主存储器性能的主要参数有哪些主存储器性能的主要参数包括存储容量、存储速度（包括带宽、存取时间、存储周期等）。11、指令寄存器IR功能指令寄存器用来存放从存储器中取出的正要执行的指令。12、指令译码器的功能将指令寄存器中的操作码部分进行译码，从而识别该指令。13、微程序微程序对应一条机器指令，是由一系列微指令构成的，它是制造机器时事先由程序员根据需要编制的。14、DMA 直接存储器访问，在外设和存储器间直接进行数据传送。15、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包含机器字长、运算速度（主频、总线宽度、吞吐量等）、存储器容量。16、硬堆栈也叫寄存器堆栈或串联堆栈，没有栈顶指针，数量有限，故容量小、速度快。17、EPROM 紫外光擦除只读存储器。18、程序计数器PC的功能用来存放CPU将要执行的下一条指令在存储器中的地址。19、总线上的信息传送方式主要有哪两种串行传送，并行传送。20、指令 指令

3、是计算机语言的一个语句，它由一组二进制代码构成，分成操作码和地址码两部分。21、微指令由微命令控制字段、微地址字段组成，是硬件，直接负责机器指令的执行。22微指令周期 微指令周期是指一条微指令从控制存储器中取出来到执行完毕所需要的时间。23、程序 程序是由一系列机器指令构成，它是事先由程序员根据需要编制的。24、RAM与ROM RAM半导体读写存储器又称做随机访问存储器，这是一种非永久性存储器，常用来作为计算机系统的主存储器。ROM半导体只读存储器，这是一种永久性存储器，常用来作为计算机系统的主存储器25DRAM为什么要刷新为防止存储的信息电荷泄漏而丢失信息，由外界按一定规律不断给MOS管的栅极进行充电，补足栅极的信息电荷，这个过程成为刷新。26. 比较指令与微指令 1） 一条机器指令对应一个微程序，这个微程序是由若干条微指令序列组成的。因此，一条机器指令的功能是由若干条微指令组成的序列来实现的。2） 从指令与微指令，程序与微程序，地址与微地址的一一对应关系来看，前者与内存储器有关，后者与控制存储器有关。与此相关，也有相对应的硬设备。3） 每一个CPU周期就对应一条微指令周期。一条机器

4、指令由若干条微指令组成。27. 比较DMA和中断 DMA：直接存储器访问，DMA占了总线控制权，传送数据不需经过CPU而直接进行，传送结束后产生中断，适合成组数据传送；中断主要针对外部或内部随机发生的事件，传送数据量小。28. 流水线计算机的流水处理过程同工厂中的流水装配线类似。为了实现流水,首先必须把输入的任务分割为一系列的子任务,使各子任务能在流水线的各个阶段并发地执行。假定作业 T 被分成 k 个子任务,可表达为TT1,T2,Tk ，各个子任务之间有一定的优先关系：若ij,则必须在 Ti 完成以后,Tj才能开始工作。具有这种线性优先关系的流水线称为线性流水线。29. 简述虚拟存储器的工作原理（1）虚拟存储器是一个容量非常大的存储器的逻辑模型，不是任何实际的物理存储器；（2）它借助磁盘等辅助存储器来扩大主存容量，使之为更大或更多的程序所使用；（3）它指的是主存-外存层次（用硬盘充当主存），以透明的方式给用户提供了一个比实际主存空间大得多的程序地址空间。此时程序的逻辑地址叫作虚拟地址（虚地址），程序的逻辑地址空间叫作虚拟地址空间。30. CUP中的主要寄存器PC，IR，DR，AC，A

5、R，PSW31. CISC：复杂指令系统计算机；RISC：精简指令系统计算机；LRU：最近最少使用算法。二、单项选择题1某计算机组成原理实验系统中，微指令总数为1K*32位；存放微程序的控制存储器用1K*4位的2114 RAM芯片组成，共需要C片该芯片。 A.6 B.7 C、8 D. 92. CPU主要包括_B_。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3 寄存器直接寻址方式中，寄存器中所存的是_A_。A. 操作数 B. 存放操作数的主存单元的地址C. 存放操作数的寄存器的编号 D. 存放操作数的主存单元地址的地址4定点16位字长的字，采用补码形式表示时，一个字所能表示的整数范围是 B 。A-32767+32767 B-32768+32767C-32769+32768 D-32768+327685相对寻址方式中，操作数的有效地址等于 D 。A 基址寄存器内容加上形式地址(位移量)B 变址寄存器内容加上形式地址C 堆栈指示器内容加上形式地址D 程序计数器内容加上形式地址6完整的计算机系统应包括 D 。 A 运算器、存储器、控制器； B. 外

6、部设备和主机；C. 主机和一些程序； D. 配套的硬件设备和软件系统。7定点16位字长的字，采用原码形式表示时，一个字所能表示的整数范围是 A 。A-32767+32767 B-32768+32767C-32769+32768 D-32768+327688变址寻址方式中，操作数的有效地址等于 B 。A基址寄存器内容加上形式地址(位移量)B变址寄存器内容加上形式地址C堆栈指示器内容加上形式地址D程序计数器内容加上形式地址9. 外存储器与内存储器相比，外存储器_B_。A.速度快，容量大，成本高 B.速度慢，容量大，成本低C.速度快，容量小，成本高 D.速度慢，容量大，成本高10CPU内通用寄存器的位数取决于 B 。 A.存储器容量 B.机器字长 C.指令的长度 D.CPU的管脚数11定点8位字长的字，采用原码形式表示时，一个字所能表示的整数范围是 A 。A-127+127 B-128+127C-129+128 D-128+12812基址寻址方式中，操作数的有效地址等于 A 。A基址寄存器内容加上形式地址(位移量)B变址寄存器内容加上形式地址C堆栈指示器内容加上形式地址D程序计数器内容加上形

7、式地址13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_A_次中断请求。AN /（NX + Y） B. N /（X + Y）N C .min1 / X ,1 / Y D. max1 / X ,1 / Y 14定点32位字长的字，采用原码形式表示时，一个字所能表示的整数范围_B_。A - 231 +（231 1） B -（231 1） +（231 1）C -（231 + 1） +231 D -231 +23115中断向量地址是_C_。A 子程序入口地址 B 中断服务程序入口地址 C 中断服务程序入口地址指示器 D 例行程序入口地址16主存储器和CPU之间增加cache的目的是_A_。A.解决CPU和主存之间的速度匹配问题 B.扩大主存贮器的容量C.扩大CPU中通用寄存器的数量 D.既扩大主存的容量，又扩大CPU17-31/64的补码表示是_A_。A.1.100001 B.1.011111 C.1.0000

8、01 D.0.01110118采用串行接口进行七位ASC码传送，带有1位奇偶校验位，1位起始位和1位停止位，当波特率为9600波特时，字符传送速率为_A_。A.960 B.873 C.1371 D.48019从下列有关存期的描述中，选择出正确的答案：C_A. 多体交叉存储器主要解决扩充容量的问题。B. cache与主存统一编址，即主存空间的某一部分属于cache。C. cache的功能全由硬件实现。20算术 / 逻辑运算单元74181ALU可完成_C_。A 16种算术运算功能B 16种逻辑运算功能C 16种算术运算功能和16种逻辑运算功能D 4位乘法运算和除法运算功能21.下列数种最小的数是：_C_A（101001）2 B（52）8 C（101001）BCD D（233）1622.某机字长32位，存储容量256MB，若按字编址，它的寻址范围是 C 。 A. 1M B. 512KB C. 64M D. 256KB23. 双端口存储器所以能高速进行读 / 写，是因为采用_B_。A 高速芯片 B 两套相互独立的读写电路 C 流水技术 D 新型器件24如果浮点数用补码表示，则判断下列哪一项的运算结果是规格化数_C_。A 1.11000 B 0.01110 C 1.00010 D 0.0101025在定点二进制运算其中，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26-17/64的补码表示是_A_。A.1.101111 B.1.011111 C.1.000001 D.0.01110127如果认为CPU等待设备的状态信号时处于非工作状态，那么在下面几种主机与设备之间的数据传送中： _B_主机与设备是并行工作的。 A程序查询方式B程序中断方式CDMA方式28下列数种最大的数是：_B_A（10010101）2 B（227）8 C

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