計(jì)算機(jī)組成原理復(fù)習(xí)題及答案0001

1、第3章6、 二進(jìn)制左移一位，則數(shù)值_a;二進(jìn)制右移一位，則數(shù)值_b。a）增大一倍b）減小一倍C）增大10倍b）減小10倍7、 8位二進(jìn)制無符號(hào)定點(diǎn)整數(shù)能表示的數(shù)值范圍是_d, 8位二進(jìn)制補(bǔ)碼定點(diǎn)整數(shù)能表示的數(shù)值范圍是a。a）-128127b） -271278 8位原碼能表示的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)是.a）127b）128c）255第4章1 DRAM 地址分兩次輸入（行選通RAS、列選通 CAS ）的目的是_b.a）縮短讀/寫時(shí)間 第5章9在指令系統(tǒng)中采用a）立即數(shù)10、一條指令字長(zhǎng)c) 0127d) 0255 e) 0-256c; 8位補(bǔ)碼能表示的數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)是dd) 256b）減少芯片引岀端線數(shù)C）刷新b尋址

2、方式的指令其長(zhǎng)度最短。b）寄存器C）直接16位，存儲(chǔ)器按字節(jié)編址，在讀取一條指令后,a）1b）2c）411、某計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器按字（16位）編址，每取岀一條指令后a）1個(gè)字節(jié)b）2個(gè)字節(jié)c）4個(gè)字節(jié)第6章d）變址PC的值自動(dòng)加 b 。d）-1PC值自動(dòng)+1，說明其指令長(zhǎng)度是7、a）b）c）d）8在取指令操作完成之后，PC中存放的是 _C當(dāng)前指令的地址 下一條實(shí)際執(zhí)行的指令地址 下一條順序執(zhí)行的指令地址P C+1對(duì)于微程序控制計(jì)算機(jī)，存放的是該條指令的微程序入口地址?？刂拼鎯?chǔ)器用來存放 _d。a）機(jī)器指令和數(shù)據(jù)b）微程序和數(shù)據(jù)第8章3、在大多數(shù)磁盤存儲(chǔ)器中，以下正確的是a）各個(gè)磁道的位密度相等C）外

3、圈磁道的位密度較大4大多數(shù)情況下，對(duì)于磁盤，以下敘述正確的是a）依靠磁盤的旋轉(zhuǎn)定位磁道C）外圈磁道與內(nèi)圈磁道的容量不同d）訪問磁道的地址用盤面號(hào)、磁道號(hào)和扇區(qū)號(hào)來表示。扇區(qū)是最小訪問單元。 第10章4、指令執(zhí)行結(jié)果岀現(xiàn)異常引起的中斷是a）內(nèi)部b）外部5、 鍵盤輸入輸岀適用于采用_b_a）程序查詢c）DMAC）機(jī)器指令和微程序d）微程序b_。b）內(nèi)圈磁道的位密度較大C）磁盤讀寫信息的最小單位是字節(jié) _d_。b）依靠磁臂的移動(dòng)定位扇區(qū)a_中斷；鍵盤發(fā)岀的中斷是C）軟件b）程序中斷或字節(jié)多路通道d）選擇通道6、 在多重中斷情況下，CPU現(xiàn)場(chǎng)信息可保存在 _£_中。a）通用寄存器b）控制存儲(chǔ)

4、器C）堆棧d）外設(shè)接口7、a)b)c)d)8a)b)c)d)9、以下敘述中正確的是中斷方式一般用于處理隨機(jī)岀現(xiàn)的服務(wù)請(qǐng)求 外部設(shè)備發(fā)岀中斷應(yīng)立即得到CPU的響應(yīng)中斷方式可用于 CPU向外部設(shè)備的請(qǐng)求 DMA也可用于在主存與主存之間傳送數(shù)據(jù)磁盤設(shè)備適宜于連接到_c通道。字節(jié)多路通道或數(shù)據(jù)組多路通道字節(jié)多路通道或選擇通道 數(shù)組多路通道或選擇通道 任一種通道處理機(jī)不具備d功能。b）中斷a）程序控制10、在外設(shè)接口中，控制器的作用是a）存放CPU給外設(shè)的操作命令c）存放外設(shè)的工作狀態(tài) 在以下的敘述中，不正確的是11、c）DMA;狀態(tài)寄存器的作用是 _c。b）存放外設(shè)給CPU的操作命令 d）存放CPU的

5、工作狀態(tài)d）數(shù)據(jù)運(yùn)算a）b）c）d）在總線中，縮短總線長(zhǎng)度有利于提高總線數(shù)據(jù)傳輸速度 在系統(tǒng)總線中，通常一個(gè)總線工作周期是先傳送地址，后傳輸數(shù)據(jù) 在總線接口中，設(shè)備地址選擇器的作用是判斷CPU送來的地址是否是本接口的地址總線的同步通信方式運(yùn)用于速度差異較大的部件之間的通信第3章數(shù)據(jù)編碼和運(yùn)算方法1、數(shù)據(jù)1.0000，表示原碼時(shí)其真值為_-0.-0.1111 。，表示補(bǔ)碼時(shí)其真值為，表示反碼時(shí)其真值為2、3、4、X補(bǔ)=0.1010，X反=0.1010，X補(bǔ)=1.1010，X反=1.1010，其原碼分別為0.1010 、_0.1010 、1.0110 和 1.0101（按順序回答）已知X補(bǔ)=111

6、01，X/2補(bǔ)=11110（不舍入），2X補(bǔ)=11010。數(shù)據(jù)01101101的奇校驗(yàn)位為_0，偶校驗(yàn)位為 _1。個(gè)寄存器。其中存放乘數(shù)和上商的寄存器要有 移要具有 直送_、向左斜送和移位功能，采用斜送方法比移位方法0_了進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，運(yùn)算部件中至少要有3功能，加法器向存放部分積（或余數(shù)）的寄存器傳送數(shù)據(jù) 功能。否則存放部分積（或余數(shù)）的寄存器要有 時(shí)間，因?yàn)樗趥魉蜁r(shí)就完成了移位操作。5、位向右斜送 更節(jié)省_第4章主存儲(chǔ)器1、2、3、4、5、半導(dǎo)體隨機(jī)存儲(chǔ)器可分為 _SRAM_和_DRAM 啟動(dòng)一次存儲(chǔ)器讀/寫操作到完成讀 小時(shí)間間隔稱為_存儲(chǔ)周期 .DRAM為保持其信息需要定時(shí)進(jìn)行 設(shè)某存

7、儲(chǔ)器的容量是 M*N位，采用 某計(jì)算機(jī)指令地址長(zhǎng)度為兩種。/寫操作的時(shí)間稱為讀寫時(shí)間。連續(xù)啟動(dòng)兩次讀/寫操作所需的最集中式刷新。刷新方式有L*K位存儲(chǔ)器芯片，該存儲(chǔ)器所需的芯片數(shù)為32位，主存儲(chǔ)器容量為 128MB，禾廿 分散式（或分布式）M/L * N/K則可訪問主存的地址長(zhǎng)度為27 位，可訪問的地址范圍為 0到 128M 第5章指令系統(tǒng)和地址碼1、一般機(jī)器指令由 操作碼和 地址碼組成。2、指令的地址碼字段存放的內(nèi)容及其編碼方式稱為操作數(shù)據(jù)的3、在單地址運(yùn)算指令（例如加法指令）中，一個(gè)操作數(shù)由地址碼給岀，另一個(gè)操作數(shù)在運(yùn)算結(jié)果存入累加器。尋找方式累加器中,4、操作數(shù)在主存儲(chǔ)器中，存儲(chǔ)器地址直

8、接在指令中給岀，這是直接尋址方式。器中，這是 間接尋址方式。操作數(shù)的地址在寄存器中，這是寄存器間接操作數(shù)的地址在主存儲(chǔ) _尋址方式。5、 操作數(shù)地址為程序計(jì)數(shù)器的內(nèi)容加上偏移量，該偏移量由指令的地址碼給岀，這是相對(duì) 尋址方式。6、 設(shè)相對(duì)轉(zhuǎn)移指令占兩個(gè)字節(jié)，第1個(gè)字節(jié)為操作碼，第 2個(gè)字節(jié)是相對(duì)偏移量（用補(bǔ)碼表示），設(shè)該指令的地址為2003H （按字節(jié)編址），要求轉(zhuǎn)移到2008H，該指令的相對(duì)位移量為00000011 （或00000101 ） （用二進(jìn)制表示）。若指令的地址為2008H，要求轉(zhuǎn)移到7、某一個(gè)自底向上生成的存儲(chǔ)器堆棧，堆棧指針是然后進(jìn)行進(jìn)棧 操作；數(shù)據(jù)推岀堆棧時(shí)，先進(jìn)行數(shù)據(jù)字長(zhǎng)為

9、2字節(jié)，存儲(chǔ)器按字節(jié)編址。& Load功能是將數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器 傳送到存儲(chǔ)器第6章中央處理器傳送到程序計(jì)數(shù)器PC1、控制器中必有的兩個(gè)寄存器是2、在非流水線計(jì)算機(jī)中，一個(gè)指令周期是由若干個(gè)多個(gè) 時(shí)鐘周期。時(shí)鐘頻率一般稱為3、4、5、完成一條指令的一系列微指令的有序集合稱為 微指令分兩個(gè)字段，它們是控制字段在硬連線控制器中，控制信號(hào)形成電路根據(jù)件狀態(tài)信息產(chǎn)生控制信號(hào)。6、連接CPU和存儲(chǔ)器的信號(hào)線按功能劃分有 第7章存儲(chǔ)系統(tǒng)相對(duì)2001H，相對(duì)位移量為（二進(jìn)制表示）。SP,在數(shù)據(jù)進(jìn)入堆棧時(shí)，先進(jìn)行SP-2 T SP操作,岀棧 操作，然后進(jìn)行 SP+2T SP操作。已知寄存器;store指令的

10、功能是將數(shù)據(jù)從和指令寄存器IR 機(jī)器周期主頻微程序下址字段和指令譯碼信息地址 線、寄存器組成的。一個(gè)機(jī)器周期可以等于一個(gè)或機(jī)器周期Ti、和條數(shù)據(jù)線和 控制線。三級(jí)存儲(chǔ)器系統(tǒng)是cache 、主存儲(chǔ)器和對(duì)cache進(jìn)行讀寫時(shí)，需將主存地址變換成 cache地址，這種變換過程稱為訪問主存的指令和數(shù)據(jù)存在于cache中稱為命中。命中的次數(shù)與訪存次數(shù)之比稱為如果cache的容量是256塊，采用直接映像，主存中的第 cache與主存的地址映像有直接映像、全相聯(lián)映像一個(gè)組相聯(lián)映像的cache，有64個(gè)頁面，每組在主存地址中，應(yīng)有標(biāo)記字段8位，組地址字段位（按字編址）。注:頁面即本章所講述的“塊”。7、存儲(chǔ)器

11、的管理方式有 的，段的長(zhǎng)度是可變的。&在cache組相聯(lián)存儲(chǔ)器中，假設(shè)c'為組字段長(zhǎng)度，r為塊字段長(zhǎng)度。當(dāng)r=0時(shí)，則成為 直接 地址映像,當(dāng)c'0時(shí)，則成為_全相聯(lián) _地址映像。以下敘述正確的是 _c_和_e。主存的存取速度可以與CPU匹配主存由RAM 構(gòu)成，不包括 ROM 輔存中的程序調(diào)入主存后才能運(yùn)行 如果指令的地址碼為 24位，那么主存容量必是16MB匯編語言程序設(shè)計(jì)需要了解計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)采用cache、內(nèi)存分頁段管理和虛擬存儲(chǔ)器技術(shù)時(shí)，在執(zhí)行程序過程中都有地址映射問題。對(duì)于 嘆疋從 c映射成 d;對(duì)于內(nèi)存分頁分段管理，從e映射成 c_f（e）映射成 c。b）

12、相對(duì)地址 f）虛擬地址1、2、3、4、5、6、9、a）b）c）d）e）10、一般是從c_ 虛擬存儲(chǔ)器是從a）絕對(duì)地址e）邏輯地址 第8章輔助存儲(chǔ)器cache段式、頁式C）物理地址 g）程序地址輔助存儲(chǔ)器和4個(gè)頁面,4地址映像。命中率i塊映像到cache的第i（mod 256） 塊。組相聯(lián)映像。主存共有 4096個(gè)頁面，每個(gè)頁面64個(gè)字，因而位，頁面字段 2位，主存地址總長(zhǎng)度 20段頁式d)cache 地址。其中頁的長(zhǎng)度是定cache;對(duì)于1、在磁盤存儲(chǔ)器的速度指標(biāo)中,2、存儲(chǔ)器按讀寫方式可分為器、 磁盤存儲(chǔ)器平均等待時(shí)間 和隨機(jī)存取、直接存取磁帶存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)傳輸率與磁盤的旋轉(zhuǎn)速度有關(guān)。_和 順序

13、存取3種，半導(dǎo)體存儲(chǔ).3種存儲(chǔ)器分別依次屬于上述 3種方式。第10章I/O系統(tǒng)12、 外設(shè)地址有兩種表示法：一種是_統(tǒng)一編址，是利用_訪存指令進(jìn)行輸入輸岀操作的；另一種是獨(dú)立編址 ，它是利用_ 指令進(jìn)行輸入輸岀操作的。，通道、Flash memory 作為主存?13、 通道的類型有字節(jié)多路通道、數(shù)組多路通道和 選擇通道。4.13通用微機(jī)是否可采用,這個(gè)頁中的原答：不能。閃存并不能支持原位更新，向閃存中寫入一條數(shù)據(jù)對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)塊先執(zhí)行擦除操作后 有數(shù)據(jù)也需要重寫到這個(gè)塊中，所以擦除操作所消耗的時(shí)間要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于寫操作所要執(zhí)行的時(shí)間。6.15設(shè)有主頻為16MHz的微處理器，平均每條指令的執(zhí)行時(shí)間為兩個(gè)機(jī)

14、器周期，每個(gè)機(jī)器周期由兩個(gè)時(shí)鐘 脈沖組成。問：(1)存儲(chǔ)器為“0等待”求岀機(jī)器速度。(2)假如每?jī)蓚€(gè)機(jī)器周期中有一個(gè)是訪存周期，需插入1個(gè)時(shí)鐘周期的等待時(shí)間，求機(jī)器速度。(“0等待”表示存儲(chǔ)器可在一個(gè)機(jī)器周期完成讀/寫操作，因此不需要插入等待時(shí)間)答：(1)機(jī)器速度=主頻/平均每條指令占的時(shí)鐘脈沖數(shù)=16/(2*2)=4MI PS機(jī)器速度=16/(2+2+1)=3.2MI PS7.3設(shè)某流水線計(jì)算機(jī)有一個(gè)指令和數(shù)據(jù)合一的cache,已知cache的讀/寫時(shí)間為10ns,主存的讀/寫時(shí)間為100ns，取指的命中率為 98%，數(shù)據(jù)的命中率為95%，在執(zhí)行程序時(shí)，約有1/5指令需要存/取一個(gè)操作數(shù)，

15、為簡(jiǎn)化起見，假設(shè)指令流水線在任何時(shí)候都不阻塞。問設(shè)置cache后，與無cache比較，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度可提高多少倍？答：1 )有cache的情況：平均訪存時(shí)間=平均取指時(shí)間+平均取數(shù)時(shí)間 =(98%*10 ns+(1-98%)*(10 ns+100 ns)+(95%*10 ns+(1-95%)*(10 ns+100 ns)/5=12 ns+3 ns=15 ns2) 無cache的情況平均訪存時(shí)間=平均取指時(shí)間+平均取數(shù)時(shí)間=100*1+100*1/5=120ns3) 速度提高倍數(shù) =120ns/15ns=8倍7.5設(shè)某計(jì)算機(jī)的cache采用4路組相聯(lián)映像，已知cache容量為16KB，主存容量

16、為 2MB，每個(gè)字塊有 8個(gè)字，每個(gè)字有 32位。請(qǐng)回答：CPU從主存單元 0, 1 ,，100。依次讀岀問命中率為多少?若 cache速度是主存的5倍,101個(gè)字(主存一次讀岀一個(gè)字)，并重 問采用cache與無cache比較速度提高(1) 主存地址多少位(按字節(jié)編址)，各字段如何劃分(各需多少位)?(2) 設(shè)cache起始為空，復(fù)按此次序數(shù)讀 11次，多少倍？2MB = 221B，即 21 位。答：(1 )主存地址位數(shù)：2位地址。r :每組4路，需2位地址。c': cache分成的組數(shù)為：t: t+r 為 2MB心6KB/4)=2 第一輪全部不命中，以后塊內(nèi)地址b:每個(gè)字塊8個(gè)字，

17、即3位，每個(gè)字32位即4個(gè)字節(jié)，需16MB/(4*(8*32/8)B)=27。即需要 7 位組號(hào)。9,即9位，故t=9-2=7位。 10次全部命中，命中率=10/11=91%5,則：塊號(hào)組號(hào)區(qū)號(hào)設(shè)cache的讀岀時(shí)間為1，主存的讀數(shù)時(shí)間為速度可提高到：無(2) cache時(shí)的訪問時(shí)間/有cache時(shí)的訪問時(shí)間=11*5/ (10*1+1*5 )= 3.67倍7.6設(shè)某計(jì)算機(jī)采用直接映像cache，已知容量為 4096字。(1)若CPU依次從主存單元 0, 1,，99和4096 , 4097,，4195交替取指令，循環(huán)執(zhí)行10次，問命中率為多少？ 女n cache存取時(shí)間為10ns,主存存取時(shí)間

18、為100ns , cache命中率為95%，求平均存取時(shí)間。答：(1) cache容量為4096字，其地址從 04095， 99和4195映射到cache的同一地址上。若從主存單元 換，所以命中率為 0。(2)平均存取時(shí)間=10n s+(1-95%)*100 ns=15 ns7.7 一個(gè)組相聯(lián)cache，由64個(gè)存儲(chǔ)塊組成，每組包含 字組成，訪存地址為字地址。問：(1) 主存和cache地址各多少位？地址映像是幾路組相聯(lián)？(2) 在主存地址格式中，區(qū)號(hào)、組號(hào)、塊號(hào)、塊內(nèi)地址各多少位？ 答：(1)主存單元數(shù)為8192*32 = 218,主存地址為18位。 cache單元數(shù)為 64*32 = 21

19、1,cache地址為(2)主存地址：每塊 32字，即塊內(nèi)地址 位；主存塊數(shù)/cache組數(shù)=8192/16=2 9，7.8主存儲(chǔ)器容量為 4MB，虛存容量為 岀來的有效地址是虛擬地址還是物理地址采用直接映像，則主存地址0和4096、1和4097、099和40964195交替取指令，因?yàn)?cache內(nèi)容的替4個(gè)存儲(chǔ)塊，主存由8192個(gè)存儲(chǔ)塊組成，每塊由32答：4MB = 2 22b, 1GB = 230B，所以虛擬地址30位，物理地址 擬地址。如果頁面大小為4KB，采用頁式管理時(shí)，頁面的數(shù)量=8.5設(shè)磁盤組有11個(gè)盤片，每片有兩個(gè)記錄面；存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)直徑 1250TPI，內(nèi)層位密度 52400bp

20、i，轉(zhuǎn)速為 2400rpm。問：仃P(guān)I11位。因每組包含 4個(gè)塊，所以是b=5位；4路組相聯(lián)，即塊號(hào) r=2即t+r=9，所以區(qū)號(hào)t=7。1GB(1 X109B)，虛擬地址和物理地址各為多少位？根據(jù)尋址方式計(jì)算?如果頁面大小為 4kB，頁表長(zhǎng)度是多少？22位。根據(jù)尋址方式計(jì)算岀來的有效地址是虛 1GB/4KB=2 18,即頁表長(zhǎng)度為218。2.36英寸，外直徑 5.00英寸；道密度為 表示每英寸磁道數(shù)，bpi表示每英寸位數(shù))4路組相聯(lián)位；組數(shù)為64/4=16，即組號(hào)c=4(1)共有多少個(gè)存儲(chǔ)面可用？11*2 2= 20存儲(chǔ)面。最外兩個(gè)面不可用。(2) 共有多少柱面？柱面數(shù)=道數(shù)=1250*(5 2.36)/2=1650(3) 每道存儲(chǔ)多少字節(jié)？盤組總存儲(chǔ)容量是多少 ？ 每道存儲(chǔ)量=2n r*位密度=2.36* n *52400= 48.56KB總存儲(chǔ)容量=20*面存儲(chǔ)量=20*道數(shù)*道存儲(chǔ)量=20*1650*48.56KB = 1.6GB 數(shù)據(jù)傳輸率是多少 ？