2023年大學(xué)試題(計算機(jī)科學(xué))-計算機(jī)組成原理考試沖刺-歷年真題演練帶答案

（圖片大小可任意調(diào)節(jié)）2023年大學(xué)試題(計算機(jī)科學(xué))-計算機(jī)組成原理考試沖刺-歷年真題演練帶答案第一卷一.參考題庫(共20題)1.某主存容量為1MB，用256K×1位/每片RAM組成，應(yīng)使用多少片？采用什么擴(kuò)展方式？應(yīng)分成幾組？每組幾片？2.設(shè)某處理器具有四段指令流水線：IF（取指令）、ID（指令譯碼及取操作數(shù)）、EXE（ALU執(zhí)行）和WB（結(jié)果寫回），每一個子過程的執(zhí)行時間為T，現(xiàn)處理器執(zhí)行如下指令序列： （1）如果采用非流水線技術(shù)，處理器執(zhí)行這3條指令需要多長時間？ （2）能否采用流水線技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，以提高執(zhí)行速度？若能，請分析可能存在的問題及解決方法。若不能，請說明理由。3.已知x=0.1011，y=－0.1101，求x÷y（用補碼加減交替法進(jìn)行運算）。4.已知X<0且[X]原=X0.X1.X2...Xn，則[X]補可通過（）求得。 A、AB、BC、CD、D5.簡單了解點陣針式打印機(jī)和激光印字機(jī)？6.考慮下面這個函數(shù)，對于標(biāo)記為Productcomputation的行，用括號創(chuàng)建該計算的一種組合為r=r*((x*y)*z).假設(shè)在一臺雙精度乘法延遲為5個時鐘周期的機(jī)器上運行這些函數(shù)。根據(jù)懲罰的數(shù)據(jù)相關(guān)，下列哪個是該組合CPE的下界？（）A、5B、3.33C、1.67D、17.設(shè)某機(jī)主存容量為4MB，Cache容量為16KB，每塊包含8個字，每字32位，設(shè)計一個四路組相聯(lián)映像（即Cache每組內(nèi)共有四個塊）的Cache組織。若Cache的速度是主存的6倍，試問有Cache和無Cache相比，速度提高多少倍？8.設(shè)某機(jī)主存容量為4MB，Cache容量為16KB，每塊包含8個字，每字32位，設(shè)計一個四路組相聯(lián)映像（即Cache每組內(nèi)共有四個塊）的Cache組織。設(shè)Cache的初態(tài)為空，CPU依次從主存第0、1、2、？、99號單元讀出100個字（主存一次讀出一個字），并重復(fù)按此次序讀8次，問命中率是多少？9.什么叫指令地址？什么叫形式地址？什么叫有效地址？10.某機(jī)有五個中斷源，按中斷響應(yīng)的優(yōu)先順序由高到低為L0，L1，L2，L3，L4，現(xiàn)要求優(yōu)先順序改為L1，L3，L0，L4，L2，寫出各中斷源的屏蔽字。11.什么是總線的數(shù)據(jù)傳輸率，它與哪些因素有關(guān)？12.簡述相對尋址和立即尋址的特點。13.何謂分布式仲裁？畫出邏輯結(jié)構(gòu)示意圖進(jìn)行說明。14.將二進(jìn)制數(shù)-0.0101101用規(guī)格化浮點數(shù)格式表示。格式要求：階碼4位，含1位符號位；尾數(shù)8位，含1位符號位。階碼和尾數(shù)均用補碼表示，階碼以2為底。15.簡述常見的輸入設(shè)備。16.設(shè)數(shù)據(jù)總線上接有A、B、C、D四個寄存器，要求選用合適的74系列芯片，完成下列邏輯設(shè)計：設(shè)計一個電路，在同一時間實現(xiàn)D→A、D→B和D→C寄存器間的傳送。17.什么是總線？總線傳輸有何特點？為了減輕總線負(fù)載，總線上的部件應(yīng)具備什么特點？18.PCI總線中三種橋的名稱是什么？橋的功能是什么？19.采用補碼進(jìn)行加減運算（用六位二進(jìn)制表示，左邊二位為符號位），并使用雙符號位溢出判斷公式來判斷結(jié)果是否溢出？若溢出，是哪一種溢出？ ①：14+（-8）=？ ②：（-11）-7=？20.簡述數(shù)值數(shù)據(jù)的三要素？第二卷一.參考題庫(共20題)1.CPU響應(yīng)中斷應(yīng)具備哪些條件？畫出中斷處理過程流程圖。2.請用代數(shù)化簡法將下列各邏輯表達(dá)式化成最簡式。 3.對于3.6.2節(jié)所介紹的k=8，r=4的能糾錯一位的海明碼，若編碼為100110111100，試判斷該海明碼是否有誤，若有，請糾正，并寫出其8位正確的有效信息。4.磁盤組有6片磁盤，最外兩側(cè)盤面可以記錄，存儲區(qū)域內(nèi)徑22cm，外徑33cm，道密度為40道/cm，內(nèi)層密度為400位/cm，轉(zhuǎn)速3600轉(zhuǎn)/分，問：共有多少柱面？5.已知某DRAM芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為128×128，存取周期為1us。試分析： （1）若采用集中式刷新方式，刷新時間間隔為1ms，則讀寫時間和刷新時間分為多少個周期？死區(qū)占多少時間？ （2）若采用分散式刷新方式，則相鄰兩行之間的刷新間隔是多少？6.試從五個方面說明程序中斷方式和DMA方式有何區(qū)別？7.簡單了解硬連線控制器。8.試述組合邏輯控制器與微程序控制器的組成差別？9.某磁盤存儲器轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，共有4個記錄盤面，每毫米5道，每道記錄信息12288字節(jié)，最小磁道直徑為230mm，共有275道，求：磁盤數(shù)據(jù)傳輸率是多少？10.什么是多重中斷？實現(xiàn)多重中斷的必要條件是什么？11.簡述計算機(jī)的硬件組成。12.計算機(jī)中設(shè)置Cache的作用是什么？能否將Cache的容量擴(kuò)大，最后取代主存，為什么？13.水平型和垂直型微程序設(shè)計之間各有什么區(qū)別？串行微程序設(shè)計和并行微程序設(shè)計有什么區(qū)別？14.請判斷下面的敘述中，哪些是正確的？ （1）半導(dǎo)體ROM是一種非易失性存儲器。 （2）半導(dǎo)體存儲器是非永久性存儲器，斷電時不能保存信息。 （3）同SRAM相比，由于DRAM需要刷新，所以功耗大。 （4）由于DRAM靠電容存儲電荷，所以需要定期刷新。 （5）雙極型RAM不僅存取速度快，而且集成度高。 （6）目前常用的EPROM是用浮動?xùn)叛┍雷⑷胄蚆OS管構(gòu)成，稱為FAMOS型EPROM，該類型的EPROM出廠時存儲的全是“1”。15.某處理器包含一片內(nèi)Cache，容量為8K字節(jié)，且采用4路組相聯(lián)結(jié)構(gòu)，塊的大小為4個32位字。當(dāng)Cache未命中時，以分組方式從主存讀取4個字到Cache，假定主存容量為16MB。試說明：寫出主存的字節(jié)地址的格式，并說明地址格式中的不同字段的作用和位數(shù)。16.x=0.1101×210、y=-0.1010×211，尾數(shù)和階符都采用補碼表示，都采用雙符號位表示法。求x+y。17.某機(jī)16位字長指令格式如下： 其中：D是形式地址，采用補碼表示（包括一位符號位）；M是尋址方式； M=0立即尋址； M=1直接尋址（這時D為地址，是無符號數(shù)）； M=2間接尋址； M=3變址尋址（變址寄存器Ri，16位）； M=4基址尋址（基址寄存器Rb，16位）； M=5相對尋址。寫出各種尋址方式的有效地址的計算表達(dá)式。18.什么是通道？通道的基本功能是什么？19.什么叫堆棧？堆棧操作的特點是什么？堆棧操作是如何尋址的？20.指令格式如下圖所示，機(jī)器字長為16位，其中OP為操作碼字段，Ms和Md分別為尋址方式，Rs和Rd為通用寄存器，Ms和Rs組成了源操作數(shù)，Md和Rd組成了目的操作數(shù)。 請分析： （1）指令格式是何種指令格式？ （2）請解釋說明，該指令可以指定多少種操作？ （3）若源操作數(shù)和目的操作數(shù)各有8種尋址方式，則該系統(tǒng)可以具有多少個通用寄存器？第三卷一.參考題庫(共20題)1.某CRT顯示器可顯示64種ASCII字符，每幀可顯示72字×24排；每個字符字形采用7×8點陣，即橫向7點，字間間隔1點，縱向8點，排間間隔6點；幀頻50Hz，采取逐行掃描方式。假設(shè)不考慮屏幕四邊的失真問題，且行回掃和幀回掃均占掃描時間的20%，問：顯存中存放的是哪種信息？2.以模型機(jī)組成為背景，試分析下面指令，寫出指令的操作流程。ADDX（R1），（R2）3.指令和數(shù)據(jù)都存于存儲器中，計算機(jī)如何區(qū)分它們？4.某機(jī)器字長16位，采用單字長指令，每個地址碼6位。試采用操作碼擴(kuò)展技術(shù)，設(shè)計14條二地址指令，80條一地址指令，60條零地址指令。請給出指令編碼示意圖。5.寫出±0的反碼、補碼和移碼（最高1位為符號位，結(jié)果用8位二進(jìn)制表示）。6.已知定點小數(shù)X=－0.111010和Y=+0.110011，假設(shè)機(jī)器字長為8位，請用變形補碼計算X－Y的補碼，并提出結(jié)果是否溢出。7.簡述在計算機(jī)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)主要包括？數(shù)值數(shù)據(jù)的特點是？非數(shù)值數(shù)據(jù)的特點是？8.什么是總線？它有什么用途？試舉例說明。9.在中斷系統(tǒng)中INTR、INT、EINT三個觸發(fā)器各有何作用？10.已知收到的漢明碼（按配偶原則配置）為1100100、1100111、1100000、1100001，檢查上述代碼是否出錯？第幾位出錯？11.鍵盤屬于什么設(shè)備？它有哪些類型？如何消除鍵開關(guān)的抖動？簡述非編碼鍵盤查詢鍵位置碼的過程。12.控制器有哪些基本功能？它可分為哪幾類？分類的依據(jù)是什么？13.簡單描述計算機(jī)的層次結(jié)構(gòu)，并說明各層次的主要特點。。14.某機(jī)16位字長指令格式如下： 其中：D是形式地址，采用補碼表示（包括一位符號位）；M是尋址方式； M=0立即尋址； M=1直接尋址（這時D為地址，是無符號數(shù)）； M=2間接尋址； M=3變址尋址（變址寄存器Ri，16位）； M=4基址尋址（基址寄存器Rb，16位）； M=5相對尋址。各種尋址方式能訪問的最大主存空間范圍是多少？15.什么是同步控制？什么是異步控制？什么是聯(lián)合控制？在同步控制方式中，什么是三級時序系統(tǒng)？16.某磁盤存儲器轉(zhuǎn)速為3000轉(zhuǎn)/分，共有4個記錄盤面，每毫米5道，每道記錄信息12288字節(jié)，最小磁道直徑為230mm，共有275道，求：最高位密度（最小磁道的位密度）和最低位密度為多少？17.總線的分類有哪些？18.設(shè)主存容量為256K字，Cache容量為2K字，塊長為4。在全相聯(lián)映射方式下，設(shè)計主存地址格式。19.一個8K×8位的動態(tài)RAM芯片，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)排列成256×256形式，存取周期為0.1μs。試問采用集中刷新、分散刷新和異步刷新三種方式的刷新間隔各為多少？20.什么是內(nèi)存？什么是外存？什么是CPU？什么是適配器？簡述其功能。第一卷參考答案一.參考題庫1.正確答案: 總片數(shù)1MB/（256K×1）=1×220×8/（256×210×1）=4×8=32片 采用混聯(lián)（并+串聯(lián)）擴(kuò)展方式；應(yīng)分成4組；每組8片。2.正確答案:3.正確答案:4.正確答案:C5.正確答案: （1）點陣針式打印機(jī)：點陣針式打印機(jī)是目前應(yīng)用最普及的一種打印設(shè)備，特點是結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、價格低、字符種類不受限制，易實現(xiàn)漢字打印，還可以打印圖形/圖像，因此在微小型機(jī)中都配臵這種打印機(jī)。點陣針式打印機(jī)的印字方法是由打印針選擇n×m個點陣組成的字符圖形。顯然點越多，印字質(zhì)量越高。西文字符點陣通常有5×7，7×7，7×9等幾種，中文漢字至少要16×16或24×24?點陣。為了減少打印頭制造的難度，串行點陣打印機(jī)的打印頭中只裝有一列m根打印針，每針可以單獨驅(qū)動（意味著最多可以并行驅(qū)動m根打印針），印完一列后打印頭沿水平方向動一步微小距離，n步以后，可形成一個n×m點陣的字符。以后又照此逐個字符進(jìn)行打印。 （2）激光印字機(jī)：激光印字機(jī)是激光技術(shù)和電子照相技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，其基本原理與靜電復(fù)印機(jī)相似。激光器輸出的激光束經(jīng)光學(xué)透鏡系統(tǒng)被聚焦成一個很細(xì)小的光點，沿著圓周運動的滾筒進(jìn)行橫向重復(fù)掃描。滾筒是記錄裝臵，表面鍍有一層具有光敏特性的感光材料，通常是硒，因此又將滾筒稱為硒鼓。硒鼓在未被激光束掃描之前，首先在黑暗中充電，使鼓表面均勻地沉積一層電荷。此后根據(jù)控制電路輸出的字符或圖形，變換成數(shù)字信號來驅(qū)動激光器的打開與關(guān)閉。掃描時激光器將對鼓表面有選擇地曝光，曝光部分產(chǎn)生放電現(xiàn)象，未曝光部分仍保留充電時的電荷，從而形成靜電潛像。隨著鼓的轉(zhuǎn)動，潛像部分將通過裝有碳粉盒的顯影器，使得具有字符信息的區(qū)域吸附上碳粉，達(dá)到顯影的目的。當(dāng)鼓上的字符信息區(qū)和普通紙接觸時，由于在紙的背面施以反向的靜電電荷，鼓表面上的碳粉就會被吸附到紙上來，這個過程稱為轉(zhuǎn)印。最后，當(dāng)記錄有信息的紙經(jīng)過定影輥高溫加熱，碳粉被溶化，永久性地粘附在紙上，達(dá)到定影的效果。另一方面，轉(zhuǎn)印后的鼓面還留有殘余的碳粉。因此先要除去鼓表面的電荷，然后經(jīng)清掃刷，將殘余的碳粉全部清除。清除以后的鼓表面又繼續(xù)重復(fù)上述的充電、曝光、顯影、轉(zhuǎn)印、定影等一系列過程。激光印字機(jī)是非擊打式硬拷貝輸出設(shè)備，輸出速度快，印字質(zhì)量高，可使用普通紙張。其印字分辨率達(dá)到每英寸300個點以上，緩沖存儲器容量一般在1MB以上，對漢字或圖形/圖像輸出，是理想的輸出設(shè)備，因而在辦公自動化及輕印刷系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。6.正確答案:A7.正確答案:設(shè)Cache的存取周期為T，則主存的存取周期為6T。 8.正確答案:由于每個字塊有8個字，所以主存第0、1、2、？、99號字單元分別在字塊0～12中，采用四路組相聯(lián)映像將分別映像到第0組～12組中，但Cache起始為空，所以第一次 讀時每一塊中的第一個單元沒命中，但后面7次每個單元均可以命中。 9.正確答案: 指令地址：指令所在內(nèi)存單元的地址。 形式地址：指令中地址字段給出的操作數(shù)地址信息。 在不同的尋址方式中，指令中地址字段給出的操作數(shù)地址信息，不一定就是操作數(shù)所在的實際內(nèi)存地址，因此將指令中給出的地址稱為形式地址。 有效地址：也稱為實際地址，是CPU實際訪問的主存單元的地址。形式地址需要經(jīng)過一定的運算才能得到操作數(shù)的有效地址。10.正確答案:11.正確答案: 總線數(shù)據(jù)傳輸率即總線帶寬，指單位時間內(nèi)總線上傳輸數(shù)據(jù)的位數(shù)，通常用每秒傳輸信息的字節(jié)數(shù)來衡量。 它與總線寬度和總線頻率有關(guān)，總線寬度越寬，頻率越快，數(shù)據(jù)傳輸率越高。12.正確答案: 相對尋址方式是將程序計數(shù)器PC的當(dāng)前內(nèi)容與指令中給出的形式地址相加形成操作數(shù)的有效地址。 立即尋址方式是指指令的地址碼部分給出的不是操作數(shù)的地址而是操作數(shù)本身。即指令所需的操作數(shù)由指令的形式地址直接給出。13.正確答案: 分布式仲裁不需要中央仲裁器，每個潛在的主方功能模塊都有自己的仲裁號和仲裁器。當(dāng)它們有總線請求時，把它們唯一的仲裁號發(fā)送到共享的仲裁總線上，每個仲裁器將仲裁總線上得到的號與自己的號進(jìn)行比較。如果仲裁總線上的號大，則它的總線請求不予響應(yīng)，并撤消它的仲裁號。最后，獲勝者的仲裁號保留在仲裁總線上。顯然，分布式仲裁是以優(yōu)先級仲裁策略為基礎(chǔ)。 14.正確答案: 首先規(guī)格化：-0.0101101=-0.101101*2-1=-0.1011010*2-1 尾數(shù)的補碼：[-0.1011010]補=1.0100110 階數(shù)的補碼：[-1]補=[-001]補=1111 15.正確答案: （1）鍵盤； （2）光筆、圖形板和畫筆（或游動標(biāo)）輸入； （3）鼠標(biāo)器、跟蹤球和操作桿； （4）觸摸屏； （5）圖像輸入設(shè)備（攝像機(jī)和數(shù)字照相機(jī)）； （6）條形碼及其技術(shù)； （7）光學(xué)字符識別（OCR）技術(shù)和語音文字輸入系統(tǒng)。16.正確答案: 由T打開三態(tài)門將D寄存器中的內(nèi)容送至總線bus，由cp脈沖同時將總線上的數(shù)據(jù)打入到A、B、C寄存器中。T和cp的時間關(guān)系如圖所示。 17.正確答案: 總線是一種能由多個部件分時共享的公共信息傳送線路。 總線傳輸?shù)奶攸c是：某一時刻只允許有一個部件向總線發(fā)送信息，但多個部件可以同時從總線上接收相同的信息。 為了減輕總線負(fù)載，總線上的部件應(yīng)通過三態(tài)驅(qū)動緩沖電路與總線連通。18.正確答案: PCI總線上有HOST橋、PCI/LAGACY總線橋、PCI/PCI橋。 橋在PCI總線體系結(jié)構(gòu)中起著重要作用，它連接兩條總線，使彼此間相互通信。橋是一個總線轉(zhuǎn)換部件，可以把一條總線的地址空間映射到另一條總線的地址空間上，從而使系統(tǒng)中任意一個總線主設(shè)備都能看到同樣的一份地址表。橋可以實現(xiàn)總線間的猝發(fā)式傳送，可使所有的存取都按CPU的需要出現(xiàn)在總線上。由上可見，以橋連接實現(xiàn)的PCI總線結(jié)構(gòu)具有很好的擴(kuò)充性和兼容性，允許多條總線并行工作。19.正確答案: 結(jié)果的符號是10（最高位的1自然丟失），所以溢出，且負(fù)溢出。20.正確答案: 計數(shù)進(jìn)位制；小數(shù)點位置；符號。第二卷參考答案一.參考題庫1.正確答案:條件： （1）在CPU中的中斷屏蔽觸發(fā)器IM必須是開放的。 （2）外設(shè)有中斷請求時，中斷請求觸發(fā)器IR必須處于“1”狀態(tài)，保持中斷請求信號。 （3）外設(shè)接口中中斷允許觸發(fā)器EI必須為“1”，這樣才能把外設(shè)中斷請求送至CPU。 （4）當(dāng)上述三個條件具備時，CPU在現(xiàn)行指令結(jié)束的最后一個機(jī)器周期響應(yīng)中斷。 2.正確答案:3.正確答案: P1：D7D5D4D2D1P1=010110，偶校驗錯。1 P2：D7D6D4D3D1P2=000110，偶校驗對。0 P3：D8D4D3D2P3=10111，偶校驗對。0 P4：D8D7D6D5P4=10011，偶校驗錯。1 P4P3P2P1=1001B=9 結(jié)論：上述海明碼對于個錯誤情況，有誤。H9位置碼D5錯誤，應(yīng)為0。正確的有效 信息是：100001114.正確答案: 有效存儲區(qū)域=（33-22）/2=5.5cm 柱面數(shù)=40道/cm×5.5=220道5.正確答案:6.正確答案:7.正確答案: 硬連線控制器，是由基本邏輯電路組成的，對指令中的操作碼進(jìn)行譯碼，?并產(chǎn)生相應(yīng)的時序控制信號的部件，又稱組合邏輯控制器。 硬連線控制器由指令部件、地址部件、時序部件、操作控制部件和中斷控制部件等組成（參見“中?央處理器”條目中的控制器部分）。其中操作控制部件用來產(chǎn)生各種操作控制命令，它根據(jù)指令要求和指令流程，按照一定順序發(fā)出各種控制命令。操作控制部件的輸人信號有：指令譯碼器的輸出信號、時序信號和運算結(jié)果標(biāo)志狀態(tài)信號等。設(shè)計時根據(jù)指令流程、操作時間表得到各種操作控制命令的邏輯表達(dá)式，可采用由基本邏輯電路（與門、或門、與非門等）組成的邏輯網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)。也可采用可編程邏輯器件PLD來實現(xiàn)。PLD的“與”陣列及“或”陣列和操作控制命令的“與一或”邏輯表達(dá)式相對應(yīng)，為設(shè)計組合邏輯控制器提供了一種理想器件。80年代出現(xiàn)的通用陣列邏輯電路具有與可編程邏輯器件PLD類似的結(jié)構(gòu)，它不但可編程并且是可擦除的，為設(shè)計提供了更大的靈活性。?組合邏輯控制器的最大優(yōu)點是速度快。但因其?線路復(fù)雜而且不規(guī)整，不便于調(diào)試、維護(hù)、修改，也不便于仿真不同的機(jī)器的指令集。8.正確答案: 組合邏輯控制器采用組合邏輯技術(shù)實現(xiàn)，其微操作信號發(fā)生器是由門電路組成的復(fù)雜樹形網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的。 微程序控制器采用存儲邏輯實現(xiàn)，將微操作控制信號以編碼字（即微指令）的形式存放在控制存儲器中。執(zhí)行指令時，通過依次讀取一條條微指令，產(chǎn)生一組組操作控制信號，控制有關(guān)功能部件完成一組組微操作。 微程序控制器的設(shè)計思想和組合邏輯設(shè)計思想截然不同。它具有設(shè)計規(guī)整，調(diào)試、維修以及更改、擴(kuò)充指令方便的優(yōu)點，易于實現(xiàn)自動化設(shè)計。但是，由于它增加了一級控制存儲器，所以指令的執(zhí)行速度比組合邏輯控制器慢。9.正確答案: 磁盤數(shù)據(jù)傳輸率=12288B×3000轉(zhuǎn)/分=12288B×50轉(zhuǎn)/秒=614400B/s10.正確答案: 多重中斷是指：當(dāng)CPU執(zhí)行某個中斷服務(wù)程序的過程中，發(fā)生了更高級、更緊迫的事件，CPU暫?，F(xiàn)行中斷服務(wù)程序的執(zhí)行，轉(zhuǎn)去處理該事件的中斷，處理完返回現(xiàn)行中斷服務(wù)程序繼續(xù)執(zhí)行的過程。 實現(xiàn)多重中斷的必要條件是：在現(xiàn)行中斷服務(wù)期間，中斷允許觸發(fā)器為1，即開中斷。11.正確答案: 運算器：用來完成各種運算，是計算機(jī)的主體。 控制器：全機(jī)的指揮中心。 存儲器：是用來存儲信息的部件。 輸入設(shè)備：是用來完成輸入功能的部件。?輸出設(shè)備：是用來完成輸出功能的部件。12.正確答案: 計算機(jī)中設(shè)置Cache的作用是解決CPU和主存速度不匹配問題。 不能將Cache的容量擴(kuò)大取代主存，原因是： （1）Cache容量越大成本越高，難以滿足人們追求低價格的要求； （2）如果取消主存，當(dāng)CPU訪問Cache失敗時，需要將輔存的內(nèi)容調(diào)入Cache再由CPU訪問，造成CPU等待時間太長，損失更大。13.正確答案: 水平型微程序設(shè)計是面對微處理器內(nèi)部邏輯控制的描述，所以把這種微程序設(shè)計方法稱為硬方法；垂直型微程序設(shè)計是面向算法的描述，所以把這種微程序設(shè)計方法稱為軟方法。 在串行微程序設(shè)計中，取微指令和執(zhí)行微指令是順序進(jìn)行的，在一條微指令取出并執(zhí)行之后，才能取下一條微指令；在并行微程序設(shè)計中，將取微指令和執(zhí)行微指令的操作重疊起來，從而縮短微周期。14.正確答案: （1），（4），（6）是正確的。 （2），（3），（5）是錯誤的。15.正確答案:地址格式為： ①計算主存地址位數(shù) 主存容量16MB=224B，因按“字節(jié)”編址，所以地址個數(shù)為224個，需要24位地址。 ②計算塊內(nèi)偏移位數(shù) 塊的大小為24B（求解見1）的解答），因按“字節(jié)”編址，所以塊內(nèi)偏移為4位。 ③計算組索引位數(shù) 因組的個數(shù)為128=27個（求解見1），所以組索引位數(shù)為7。 ④計算標(biāo)記位數(shù) 標(biāo)記位數(shù)=地址位數(shù)-組索引位數(shù)-塊內(nèi)偏移位數(shù)=24-7-4=1316.正確答案:17.正確答案:有效地址的計算表達(dá)式： 9.M=0立即尋址：無有效地址 10.M=1直接尋址：E.A＝D 11.M=2間接尋址：E.A=（D）//表示取D指向內(nèi)存的內(nèi)容作為地址 12.M=3變址尋址（變址寄存器Ri，16位）：E.A=（Ri）+D 13.M=4基址尋址（基址寄存器Rb，16位）：E.A=（Rb）+D 14.M=5相對尋址：E.A=（PC）+D18.正確答案: 通道是一個特殊功能的處理器，它有自己的指令和程序?qū)ｉT負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)輸入輸出的傳輸控制。通道與CPU分時使用存儲器，實現(xiàn)了CPU內(nèi)部運算與I/O設(shè)備的并行工作。 通道的基本功能是執(zhí)行通道指令，組織外圍設(shè)備和內(nèi)存進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，按I/O指令要求啟動外圍設(shè)備，向CPU報告中斷等。19.正確答案: 計算機(jī)中的堆棧是指按先進(jìn)后出（FILO）或者說后進(jìn)先出（LIFO）原則進(jìn)行存取的一個特定的存儲區(qū)域。 堆棧操作的特點是：遵循先進(jìn)后出原則進(jìn)行信息的存取。數(shù)據(jù)按順序存入堆棧稱為數(shù)據(jù)進(jìn)?；驂喝耄粡亩褩Ｖ邪磁c進(jìn)棧相反的順序取出數(shù)據(jù)稱為出?；驈棾?。堆棧的壓入和彈出操作總是根據(jù)SP的內(nèi)容按地址自動增量和自動減量方式在棧頂進(jìn)行。 堆棧操作的尋址方式：通常用一個寄存器或存儲器單元指出棧頂?shù)牡刂?，這個寄存器或存儲器單元稱為堆棧指針SP，SP的內(nèi)容永遠(yuǎn)指向堆棧的棧頂。堆棧的壓入和彈出操作總是根據(jù)SP的內(nèi)容按地址自動增量和自動減量方式在棧頂進(jìn)行。20.正確答案:第三卷參考答案一.參考題庫1.正確答案: 顯存中存放的是ASCII碼信息。2.正確答案: 3.正確答案: 計算機(jī)區(qū)分指令和數(shù)據(jù)有以下2種方法： 通過不同的時間段來區(qū)分指令和數(shù)據(jù)，即在取指令階段（或取指微程序）取出的為指令，在執(zhí)行指令階段（或相應(yīng)微程序）取出的即為數(shù)據(jù)。 通過地址來源區(qū)分，由PC提供存儲單元地址的取出的是指令，由指令地址碼部分提供存儲單元地址的取出的是操作數(shù)。4.正確答案: 說明：答案不唯一。5.正確答案:6.正確答案:7.正確答案: 數(shù)據(jù)主要包括數(shù)值數(shù)據(jù)和非數(shù)值數(shù)據(jù)。 數(shù)值數(shù)據(jù)的特點是有數(shù)的大小，可以在數(shù)軸找到依對應(yīng)點。 非數(shù)值數(shù)據(jù)的特點是無數(shù)量的大小，它僅僅是表示某個物理量的編碼。8.正確答案: 總線是連接兩個或多個功能部件的一組共享的信息傳輸線。 用途：實現(xiàn)部件之間的信息傳輸。如ISA、PCI、AGP等總線。9.正確答案: INTR——中斷請求觸發(fā)器，用來登記中斷源發(fā)出的隨機(jī)性中斷請求信號，以便為CPU查詢中斷及中斷排隊判優(yōu)線路提供穩(wěn)定的中斷請求信號。 EINT——中斷允許觸發(fā)器，CPU中的中斷總開關(guān)。當(dāng)EINT=1時，表示允許中斷（開中斷），當(dāng)EINT=0時，表示禁止中斷（關(guān)中斷）。其狀態(tài)可由開、關(guān)中斷等指令設(shè)置。 INT——中斷標(biāo)記觸發(fā)器，控制器時序系統(tǒng)中周期狀態(tài)分配電路的一部分，表示中斷周期標(biāo)記。當(dāng)INT=1時，進(jìn)入中斷周期，執(zhí)行中斷隱指令的操作。10.正確答案: 假設(shè)接收到的漢明碼為：c1’c2’b4’c3’b3’b2’b1’ 糾錯過程如下： p1=c1’⊕b4’⊕b3’⊕b1’ p2=c2’⊕b4’⊕b2’⊕b1’ p3=c3’⊕b3’⊕b2’⊕b1’ 如果收到的漢明碼為1100100，則p3p2p1=011，說明代碼有錯，第3位（b4’）出錯，有效信息為：1100 如果收到的漢明碼為1100111，則p3p2p1=111，說明代碼有錯，第7位（b1’）出錯，有效信息為：0110 如果收到的漢明碼為1100000，則p3p2p1=110，說明代碼有錯，第6位（b2’）出錯，有效信息為：0010 如果收到的漢明碼為1100001，則p3p2p1=001，說明代碼有錯，第1位（c1’）出錯，有效信息為：000111.正確答案: 鍵盤是計算機(jī)系統(tǒng)不可缺少的輸入設(shè)備。鍵盤可分為兩大類型：編碼鍵盤和非編碼鍵盤。非編碼鍵盤用較為簡單的硬件和專門的鍵盤掃描程序來識別按鍵的位置。消除鍵開關(guān)抖動的方法分硬件和軟件兩種。硬件的方法是增設(shè)去抖電路；軟件的方法是在鍵盤程序中加入延時子程序，以避開抖動時間。 鍵盤掃描程序查詢鍵位置碼的過程為： ①查詢是否有鍵按下。 ②查詢已按下鍵的位置。 ③按行號和列號求鍵的位置碼。12.正確答案: 控制器的基本功能有： （1）從主存中取出一條指令，并指出下一條指令在主存中的位置。 （2）對指令進(jìn)行譯碼或測試，產(chǎn)生相應(yīng)的操作控制信號，以便啟動規(guī)定的動作。 （3）指揮并控制CPU、主存和輸入輸出設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流動。 控制器可分為組合邏輯型、存儲邏輯型、組合邏輯與存儲邏輯結(jié)合型3類。 分類的依據(jù)在于控制器的核心———微操作信號發(fā)生器（控制單元CU）的實現(xiàn)方法不同。13.正確答案: 現(xiàn)代計算機(jī)系統(tǒng)是一個硬件與軟件組成的綜合體，可以把它看成是按功能劃分的多級層次結(jié)構(gòu)。 第0級為硬件組成的實體。 第1級是微程序級。這級的機(jī)器語言是微指令集，程序員用微指令編寫的微程序一般是直接由硬件執(zhí)行的。 第2級是傳統(tǒng)機(jī)器級。這級的機(jī)器語言是該機(jī)的指令集，程序員用機(jī)器指令編寫的程序可以由微程序進(jìn)行解釋。 第3級是操作系統(tǒng)級。從操作系統(tǒng)的基本功能來看，一方面它要直接管理傳統(tǒng)機(jī)器中的軟硬件資源，另一方面它又是傳統(tǒng)機(jī)器的延伸。 第4級是匯編語言級。這級的機(jī)器語言是匯編語言，完成匯編語言翻譯的程序叫做匯編程序。 第5級是高級語言級。這級的機(jī)器語言就是各種高級語言，通常用編譯程序來完成高級語言翻譯的工作。 第6級是應(yīng)用語言級。這一級是為了使計算機(jī)滿足某種用途而專門設(shè)計的，因此這一級語言就是各種面向問題的應(yīng)用語言14.正確答案:訪問的最大主存空間范圍 15.M=0立即尋址： 無 16.M=1直接尋址： D.的位數(shù)8決定。共有28個地址，范圍是：0x00－0xFF（或0—255） 17.M=2間接尋址：（本注：假定內(nèi)存單元是16位） 內(nèi)存單元是16位數(shù)，將其作為地址，則共有216個地址，范圍是：0x0000－0xFFFF（或0－65535） 18.M=3變址尋址（變址寄存器Ri，16位）： 因為EA=（Ri）+D，Ri可表示16位內(nèi)存地址：0－216-1（或0x0000－0xFFFF）， D.可表示8位內(nèi)存偏移：0－28-1（或0x00-0xFF），兩者相加，則范圍是：0－216+28-2（或0x00000－0x100FE