第1章计算机系统概述(考研组成原理)

1.1.2 习题精选

单项选择题

1．电子计算机的发展已经经历了4代，这4代计算机的主要元件分别是( )。

A．电子管、晶体管、中小规模集成电路、激光器件

B．晶体管、中小规模集成电路、激光器件、光介质

C．电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模集成电路

D．电子管、数码管、中小规模集成电路、激光器件

2．微型计算机的发展以( )技术为标志。

A．操作系统B．微处理器C．磁盘D．软件

3．可以在计算机中直接执行的语言和用助记符编写的语言分别是( )。

Ⅰ．汇编语言Ⅱ．机器语言Ⅲ，高级语言

Ⅳ．操作系统原语Ⅴ．正则浯言

A．Ⅰ、ⅢB．Ⅰ、ⅣC．Ⅰ、ⅡD．Ⅱ、Ⅴ

4．只有当程序执行时才将源程序翻译成机器语言，并且一次只能翻译一行语句，边翻译边执行的是( )程序，把汇编语言源程序转变为机器语言程序的过程是( )。

Ⅰ．编译Ⅱ．目标Ⅲ．汇编Ⅳ．解释

A．Ⅰ、ⅡB．Ⅳ、ⅡC．Ⅳ、ⅠD．Ⅳ、Ⅲ

5．到目前为止，计算机中所有的信息仍以二进制方式表示的理由是( )。

A．节约元件B．运算速度快C．由物理器件的性能决定D．信息处理方便

1.2.2习题精选

一、单项选择题目

1．完整的计算机系统应包括( )。

A．运算器、存储器、控制器

B．外部设备和主机

C．主机和应用程序

D．配套的硬件设备和软件系统

2．冯·诺依曼机的基本工作方式是( )。

A．控制流驱动方式B．多指令多数据流方式

C．微程序控制方式D．数据流驱动方式

3．在CPU中，跟踪下一条要执行的指令的地址的寄存器是( )

A．PC B．MAR C．MDR D．IR

4．CPU不包括( )。

A．地址寄存器B．指令寄存器(IR)

C．地址译码器D．通用寄存器

5．在运算器中，不包含( )，

A．状态寄存器B．数据总线

C．ALU D．地址寄存器

6．下列( )属于应用软件。

A．操作系统B．编译程序

C．连接程序D．文本处理

7．一个8位的计算机系统以16位来表示地址，则该计算机系统有( )个地址空间。A．256 色．65535 C．65536 D．131072

8．计算机系统的层次结构可以分为6层，其层次之间的依存关系是( )。

A．上下层之间相互无关

B．上层实现对下层的功能扩展，而下层是实现上层的基础

C．上层实现对下层的扩展作用，而下层对上层有限制作用

D．上层和下层的关系是相互依存、不可分割的

9．【2009年计算机联考真题】

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区分它们的依据是( )。

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

10．下列为CPU存取速度的比较，正确的是【>。

A．Cache>内存>寄存器B．Cache>寄存器>内存

C．寄存器>Cache>内存D．寄存器>内存>Cache

11．关于编译程序和解释程序，下面说法错误的是( )。

A．编译程序和解释程序的作用都是将高级语言程序转换成机器语言程序

B．编译程序编译时问较长，运行速度较快

C．解释程序方法较简单，运行速度也较快

D．解释程序将源程序翻译成机器语言，并且翻译一条以后，立即执行这条语句

12．下列叙述中正确的是( )。

A．寄存器的设置对汇编语言是透明的

B．实际应用程序的测试结果能够全面代表计算机的性能

C．系列机的基本特性是指令系统向后兼容

D．软件和硬件在逻辑功能上是等价的

13．下列( )是冯·诺依曼机工作方式的基本特点。

A．多指令流单数据流B．按地址访问并顺序执行指令

C．堆栈操作D．存储器按内容选择地址

14．存放欲执行指令的寄存器是( )。

A．MAR B．PC

C．MDR D．IR

15．指令流通常是( )。

A．从主存流向控制器B．从控制器流向主存

C．从控制器流向控制器D．从主存流向主存

16．以下说法错误的是( )。

A．硬盘是外部设备

B．软件的功能与硬件的功能在逻辑上是等效的

C．硬件实现的功能一般比软件实现具有更高的执行速度

D．软件的功能不能用硬件取代

17．在CPU的组成中，不包括( )。

A．运算器B．存储器C．控制器D．寄存器

18．下列( )不属于系统程序。

A．数据库系统B．操作系统

C．编译程序D．以上3种都属于系统程序

19．关于相连存储器，下列说法正确的是( )。

A．只可以按地址寻址

B．只可以按内容寻址

C．既可以按地址寻址又可以按内容寻址

D．以上说法均不完善

20．( )是程序运行时的存储位置，包括所需的数据。

A．数据通路B．主存C．硬盘D．揆作系统

二、综合应用题

什么是存储程序原理？按此原理，计算机应具有哪几大功能？

1.3.2 习题精选

一、单项选择题

1．【2010年计算机联考真题】

下列选项中，能缩短程序执行时间的措施是( )。

Ⅰ．提高CPU时钟频率Ⅱ．优化数据通路结构Ⅲ．对程序进行编译优化

A．仅Ⅰ和U B．仅Ⅰ和ⅢC．仅Ⅱ和ⅢD．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ

2．【2011年计算机联考真题】

下列选项中，描述浮点数操作速度指标的是( )。

A．MIPS B．CPI C．IPC D．MFLOPS

3．关于CPU主频、CPI、MIPS、MFLOPS，说法正确的是( )。

A．CPU主频是指CPU系统执行指令的频率．CPI是执行一条指令平均使用的频率B．CPI是执行一条指令平均使用CPU时钟的个数．MIPS描述一条CPU指令平均使用CPU 时钟数

C．MIPS是描述CPU执行指令的频率．MFLOPS是计算机系统的浮点数指令

D．CPU主频指CPU使用的时钟脉冲频率，CPI是执行一条指令平均使用CPU时钟数4．存储字长是指( ）。

A．存放在一个存储单元中的二进制代码组合

B．存放在一个存储单元中的二进制代码位数

C．存储单元的个数

D．机器指令的位数

5．以下说法错误的是( )。

A．计算机的机器字长是指数据存储与运算的基本单位

B．寄存器由触发器构成

C．计算机中一个字的长度都是32位

D．磁盘可以永久性存放数据和程序

6．下列关于机器字长的说法正确的是( )。

Ⅰ．三者在数值上总是相等的Ⅱ．三者在数值上可能不等

Ⅲ．存储字长是存放在一个存储单元中的二进制代码位数

Ⅳ，数据字长就是MDR的位数

A．Ⅰ、ⅢB．Ⅰ、ⅣC．Ⅱ、ⅢD．Ⅱ、Ⅳ

7．下列关于“兼容”的叙述，正确的是( )。

A．指计算机软件与硬件之间的通用性，通常在同一系列不同型号的计算机间存在

B．指计算机软件或硬件的通用性，即它们在任何计算机间可以通用

C．指计算机软件或硬件的通用性，通常在同一系列不同型号的计算机间通用

D．指软件在不同系列计算机中可以通用，而硬件不能通用

8．32位微机是指该计算机所用CPU( )。

A．具有32位寄存器B．能同时处理32位的二进制数

C．具有32个寄存器D．能处理32个字符

9．用于科学计算的计算机中，标志系统性能的主要参数是( )。

A．主时钟频率B．主存容量

C．MFLOPS D．MIPS

10．当前设计高性能计算机的重要技术途径是( )。

A．提高CPU主频B．扩大主存容量

C．采用非冯·诺依曼D．采用并行处理技术

11．若一台计算机的机器字长为4B，则表明该机器( )，

A．能处理的数值最大为4位十进制数

B．能处理的数值最多为4位二进制数

C．在CPU中能够作为一个整体处理32位的二进制代码

D．在CPU中运算的结果最大为232

12．在CPU的寄存器中，( )对用户是完全透明的。

A．程序计数器B．指令寄存器

C．状态寄存器D．通用寄存器

13．从用户观点看，评价计算机系统性能的综合参数是( )。

A．指令系统B．吞吐率

C．主存容量D．主频率

14．计算机操作的最小单位时间是( )。

A．时钟周期B．指令周期

C．CPU周期D．中断周期

15．CPU的CPI与下列哪个因素无关？( )

A．时钟频率B．系统结构

C．指令集D．计算机组织

16．下列说法正确的是( )。

Ⅰ．在微型计算机的广泛应用中，会计电算化属于科学计算方面的应用。

Ⅱ．决定计算机计算精度的主要技术是计算机的字长。

Ⅲ．计算机“运算速度”指标的含义是每秒钟能执行多少条操作系统的命令。

Ⅳ．利用大规模集成电路技术把计算机的运算部件和控制部件做在一块集成电路芯片上．这样的一块芯片叫单片机。

A．Ⅰ、ⅢB．Ⅱ、ⅣC．ⅡD．Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ

二、综合应用题

1．设主存储器容量为64Kx32位，并且指令字长、存储字长、机器字长三者相等。写出如图1-4所示各寄存器的位数，并指出哪些寄存器之间有信息通路。

2．用一台40MHz的处理器执行标准测试程序，它所包含的混合指令数和响应所需的时钟周期见表1-1。求有效的CPI、MIPS速率和程序的执行时间（I为程序的指令条数）。3．微机A和B是采用不同主频的CPU芯片，片内逻辑电路完全相同。

1)若A机的CPU主频为8MHz，B机为12MHz，则A机的CPU时钟周期为多少？

2)若A机的平均指令执行速度为0．4MIPS，那么A机的平均指令周期为多少？

3)B机的平均指令执行速度为多少．

4．某台计算机只有Load／Store指令能对存储器进行读／写操作，其他指令只对寄存器进行操作。己知每条指令所占的比例及CPI数，见表1-2。

根据程序跟踪试验结果，求上述情况的平均CPI。

假设程序由M条指令组成。算术逻辑运算中25%的指令的两个操作数中的一个已在寄

存器中，另一个必须在算术逻辑指令执行前用Load指令从存储器中取到寄存器中。因此有人建议增加另一种算术逻辑指令，其特点是一个操作数取自寄存器，另一个操作数取自存储器，即寄存器一存储器类型，假设这种指令的CPI等于2。同时，转移指令的CPI变为3。求新指令系统的平均CPI。

答案与解析

1.1.2习题精选

单项选择题

1．C

也可以根据元件的先进程度的升序得出答案。

2．B

微型计算机的发展是以徽处理器的发展为标志的。

3．C

机器语言是计算机唯一可以直接执行的语言，汇编语言用助记符编写，以便记忆．通过汇编程序翻译为机器语言。

4．D

解释程序的特点是翻译一句执行一句，边翻译边执行，而编译程序经过编译后生成的程序称之为目标程序：由高级语言转化为汇编语言的过程叫做编译，把汇编语言源程序翻译成机器语言程序的过程称为汇编。

5．C

二进制只有0和1两个数字，刚好和逻辑电路里的高、低电平对应．实现起来比较方便且简

单可靠。

1.2.2习题精选

一、单项选择题

1．D

A是主机的组成都分．B、C都不完整。

2．A

冯·诺依曼机早期以控制器为中心，且是单处理机．B是多处理机。冯·诺依曼机最根本特征是采用“存储程序”原理，基本工作方式是控制流驱动方式，该方式的基本特点是按地址访问并顺序执行指令。

3．A

在CPU中，程序计数器(PC)用来跟踪下一条要执行的指令在主存储器中的地址。

4．C

地址译码器是主存的构成部分，不属于CPU。地址寄存器虽然一般属于主存，但是现代计算机中绝大多数CPU内集成了地址寄存器。

5．D

运算器的核心部分是算术逻辑运算单元(ALU)。地址寄存器位于CPU内，但并没有集成在运算器与控制器中。地址寄存器用来保存当前CPU所访问的内存单元的地址。由于内存和CPU之间存在着操作速度上的差别，所以必须使用地址寄存器来保持地址信息，直到内存的读／写操作完成为止。

6．D

应用软件是用户根据任务需要所编制的各种程序，如科学计算程序、数据处理程序、过程控制程序、事务管理程序等；系统软件主要包括标准程序库、语言处理程序、操作系统、服务性程序、数据库管理系统、网络软件等。连接程序属于服务性程序，编译程序属于语言处理程序，故选D。

7．C

8位计算机表明计算机字长为8位，即一次可以处理8位的数据，而16位表示地址码的长度，故而该机器有216=65536个地址空间。

8．B

在计算机多层次结构中，上下层是可以分割的，且上层是下层的功能实现。此外，上层在下层的基础上实现了更加丰富的功能，仅有下层而没有上层也是可以的。

9．C

通常完成一条指令可分为取指阶段和执行阶段。在取指阶段通过访问存储器可将指令取出；在执行阶段通过访问存储器可将操作数取出。这样，虽然指令和数据都是以O、1代码形式存在存储器中，但CPU可以判断出在取指阶段访问存储器取出的O、1代码是指令，在执行阶段访存取出的O、1代码是数据。

10．C

寄存器在CPU内部，速度最快。Cache采用高速的SRAM制作，其速度高于内存。本题也可根据存储器层次结构的速度关系得出答案。

1 1．C

编译程序是先完整编译后运行的程序，如C、C++等；解释程序是一句一句翻译且边翻译边执行的程序，如JavaScrpit、Python等。由于解释程序要边翻译成机器语言边执行，故而一般速度较机器语言慢。

12．C

寄存器的设置对汇编语言不透明，汇编程序员要对寄存器进行直接操作。全面代表计算机性

能的是实际软件的运行情况。软件和硬件在逻辑上是等效的，但不是等价的。向后兼容指的是时间上向后兼容，即新机器兼容使用以前机器的指令系统。

13．B

A是不存在的机器，B是对“存储程序”的阐述，正确。C无关题干，D是相连存储器的特点。

14．D

IR存放当前欲执行的指令，PC存放下一条指令的地址，一个存放指令，一个存放指令地址，不要混淆。

15．A

指令是存放在主存中的，在主存中取出指令后送入控制器进行分析并发出各种操作序列。而数据流则是在运算器和主存之间流动。

16．D

软件和硬件具有逻辑上的等效性，硬件实现具有更高的执行速度，软件实现具有更好的灵活性，通常对执行频繁、硬件实现代价不是很高的功能由硬件实现。故选D。

17．B

CPU由运算器和控制器组成，而运算器和控制器中部含有寄存器。

18．A

数据库系统是指在计算机系统中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统、应用系统、数据库管理员构成，其中数据库管理系统是系统程序。

19．C

相连存储器既可以按地址寻址又可以按内容（通常是某些字段）寻址，为与传统存储器区别，又称为按内容寻址的存储器。

20．B

计算机只能从主存中取指令与操作数，不能真接连接外存。

二、综合应用题

解答：

存储程序是指将指令以代码的形式事先输入到计算机主存储器中，然后按其在存储器中的首地址执行程序的第一条指令，以后就按照该程序的规定顺序执行其他指令，直至程序执行结束。

计算机按照此原理应该具有5大功能：数据传送功能、数据存储功能、数据处理功能、操作控制功能、操作判断功能。

1.3.2 习题精选

一、单项选择题

1．D

Ⅰ：CPU的时钟频率，也即CPU主频，一般来说，一个时钟周期内完成的指令数是固定的，所以主频越高．CPU的速度也就快，程序的执行时间就越短。

Ⅱ：数据在功能部件之间传送的路径称为数据通路，数据通路的功能是实现CPU内部的运算器和寄存器以及寄存器之间的数据交换。优化数据通路结构，可以有效提高计算机系统的吞吐量，从而加快程序的执行速度。

Ⅲ：计算机程序需要先转化成机器指令序列才能最终得到执行，通过对程序进行编译优化可以得到更优的指令序列，从而使得程序的执行时间也越短。

2．D

3．D

4．B

存储体由许多存储单元组成，每个存储单元又包含若干个存储元件，每个存储元件能寄存一位二进制代码“O”或“1”。可见，一个存储单元可存储一串二进制代码，称这串二进制代码为一个存储字，这串二进制代码的位数称为存储字长。

5．C

计算机中一个字的长度可以是16、32、64位等。

6．C

机器字长、指令字长和存储字长，三者可以相等也可以不相等，视不同机器而定。一个存储单元中的二进制代码的位数称为存储字长。存储字长等于MDR的位数，而数据字长是一次存取数据的长度，它可以不等于MDR的位数。

7．C

兼容指计算机软件或硬件的通用性，故A、D错。B中，它们在任何计算机间可以通用，错误。C中，兼容通常在同一系列不同型号的计算机，正确。

8．B

计算机的位数即是机器字长，也就是计算机一次能处理的二进制数的长度。计算机的位数和操作系统的位数是不一样的，操作系统的位数是操作系统可寻址的位数。

9．C

MFLOPS是指每秒执行多少百万次浮点运算，该参数用来描述计算机的浮点运算性能，而用于科学计算的计算机主要就是评估浮点运算的性能。

10．D

提高CPU主频、扩大主存容量对性能的提升是有限度的。采用并行技术是实现高性能计算的重要途径，现今超级计算机均采用多处理器来增强并行处理能力。

11．C

机器字长是计算机内部一次可以处理的二进制数的位数。

12．B

汇编程序员可以通过指定待执行指令的地址来设置PC的值，状态寄存器、通用寄存器只有为汇编程序员可见，才能实现编程，而IR、MAR、MDR是CPU的内部工作寄存器，对程序员均不可见。

13．B

主频、主存容量和指令系统(间接影响CPI)并不是综合性能的体现。吞吐率指系统在单位时间内处理请求的数量，是评价计算机系统性能的综合参数。

14．A

15．A

CPI是一种衡量CPU性能的指标，即执行一条指令所需的时钟周期数，系统结构、指令集、计算机组织都会影响CPI，而时钟频率并不会影响到CPI，但可以加快指令的执行速度。如一条指令的执行需要10个时钟周期，则一台时钟频率为1GHz的CPU．执行这条指令要比一台时钟频率为100MHz的CPU快；

16．C

Ⅰ：会计电算化属于计算机数据处理方面的应用。Ⅱ:正确；Ⅲ：计算机“运算速度”指标的含义是每秒钟能执行多少条指令。Ⅳ：这样集成的芯片称为CPU。

二、综合应用置

1．解答：

由主存容量为64Kx32位，得216=64K，故MAR为16位．PC为16位．MDR为32位。

因指令字长=存储字长=机器字长

则IR、ACC、MQ、X均为32位

寄存器之间的信息通路有：

PC→MAR

Ad(IR)→MAR

MDR→IR

取数：MDR→ACC，存数：ACC→MDR

MDR→X

2．解答：

CPI即执行一条指令所需的时钟周期数。本标准测试程序共包含4种指令，那么CPI就是这4种指令的数学期望。即

CPI=1×60%+2×18%+4×12%+8×10%=2.24

MIPS即每秒执行百万条指令数。已知处理器时钟频率为40MHz，即每秒包含40M个时钟周期，故

MIPS40/CPI=40/2.24=17.9

程序的执行时间T=CPI×T_ICxI，其中T_IC是一个CPU时钟的时间长度，是CPU时钟频率f的倒数。故

T=CPI×T_IC×I=CPI×(1/f)×1=5.6×10-8×I秒

3．解答：

1)A机的CPU主频为8MHz，所以A机的CPU时钟周期=1/8MHz=0.125μs。

2)A机的平均指令周期=/0.4MIPS=2.5μs。

3)A机平均每条指令的时钟周期数=2.5μs/0.125μs=20。

因微机A和B片内逻辑1电路完全相同，所以B机平均每条指令的时钟周期数也为20。由于B机的CPU主频为12MHz．所以B机的CPU时钟周期=1/12MHz= 1/12μs。

B机的平均指令周期=20×(1/12）5/3μs。

B机的平均指令执行速度=1/(5/3)μs=0.6MIPS。

另解：B机的平均指令执行速度=A机的平均指令执行速度×（12/8）0.4MIPS×(12/8）

=0.6MIPS。

4．解答：

本处理机共包含4种指令，那么CPI就是这4种指令的数学期望。即：

CPI=1×43%+2×21%+2×12%+2×24%=1.57

增加另一种算术逻辑指令后，每种指令所占的比例及CPI数，见下表：

所以:CP1=1×43%×75%+2×43%×25%+2×21%+2×12%+3×24%≈1.92。

计算机组成原理第一章题目(含答案)

第一章计算机系统概论第一章单元测验 1、计算机硬件能直接执行的是 A、高级语言 B、机器语言 C、汇编语言 D、任何语言 2、下列说法中，错误的是 A、软件与硬件具有逻辑功能的等价性 B、固件功能类似软件，形态类似硬件 C、计算机系统层次结构中，微程序属于硬件级 D、寄存器的数据位对微程序级用户透明 3、完整的计算机系统通常包括 A、运算器、控制器、存储器 B、主机、外部设备 C、主机和应用软件 D、硬件系统与软件系统 4、计算机的字长与下列哪项指标密切相关 A、运算精确度 B、运算速度 C、内存容量 D、存取速度 5、CPU地址线数量与下列哪项指标密切相关 A、运算精确度 B、运算速度 C、内存容量 D、存储数据位 6、下列属于冯?诺依曼计算机的核心思想是 A、存储器按地址访问 B、存储程序和程序控制 C、采用补码 D、采用总线

7、下列关于计算机系统层次结构的描述中，正确的是 A、不同层次面向不同用户，看到计算机的属性不同 B、低层代码执行效率比高层代码执行效率高 C、低层用户对硬件的透明性比高层用户要低 D、指令集架构层是软、硬件间的接口 8、下列关于硬件与软件关系的描述中，正确的是 A、硬件是软件运行的基础 B、硬件的发展推动了软件的发展 C、软件的发展也推动硬件的发展 D、软件能完成的功能及性能与硬件有关 9、下列关于计算机字长的描述中正确的是 A、字长一般与运算器的数据位相同 B、字长一般与通用寄存器的位数相同 C、字长一般与存储器数据位相同 D、字长一般与存储器的地址位相同 10、下列可用于评价计算机系统性能的指标是 A、MIPS B、CPI C、IPC D、字长 11、下列计算机系统性能评价的描述中正确的是 A、程序MIPS值越高，计算机的性能越高 B、程序的CPI值越低，计算机的性能越高 C、主频高的机器性能不一定高 D、同一程序在不同机器上运行时得到的MIPS值不一定相同 12、访问256KB的存储空间，需要的地址线数最少为( ）根？（只需要填阿拉伯数字） 13、程序必须存放在哪里才能被CPU访问并执行 14、某计算机指令集中共有A、B、C、D四类指令，它们占指令系统的比例分别为40% 、20%、20%、20%, 各类指令的CPI分别为2、3、4、5；该机器的主频为600MHZ，则该机的CPI 为（保留到小数点后一位） 15、某计算机指令集中共有A、B、C、D四类指令，它们占指令系统的比例分别为40% 、20%、20%、20%, 各类指令的CPI分别为2、3、4、5；该机器的主频为600MHZ，则该机的MIPS为（保留到小数点后一位） 参考答案如下：

计算机组成原理第五版 白中英(详细)第5章习题参考答案

第5章习题参考答案 1．请在括号内填入适当答案。在CPU中： (1)保存当前正在执行的指令的寄存器是（IR ）； (2)保存当前正在执行的指令地址的寄存器是（AR ） (3)算术逻辑运算结果通常放在（DR ）和（通用寄存器）。 2．参见图5.15的数据通路。画出存数指令“STO Rl，(R2)”的指令周期流程图，其含义是将寄存器Rl的内容传送至(R2)为地址的主存单元中。标出各微操作信号序列。 解： STO R1, (R2)的指令流程图及微操作信号序列如下：

STO R1, (R2) R/W=R DR O, G, IR i R2O, G, AR i R1O, G, DR i R/W=W 3．参见图5.15的数据通路，画出取数指令“LAD (R3)，R0”的指令周期流程图，其含义是将(R3)为地址主存单元的内容取至寄存器R2中，标出各微操作控制信号序列。 解： LAD R3, (R0)的指令流程图及为操作信号序列如下：

PC O , G, AR i R/W=R DR O , G, IR i R 3O , G, AR i DR O , G, R 0i R/W=R LAD (R3), R0 4．假设主脉冲源频率为10MHz ，要求产生5个等间隔的节拍脉冲，试画出时序产生器的逻辑图。 解：

5．如果在一个CPU 周期中要产生3个节拍脉冲；T l ＝200ns ，T 2=400ns ，T 3=200ns ，试画出时序产生器逻辑图。 解：取节拍脉冲T l 、T 2、T 3的宽度为时钟周期或者是时钟周期的倍数即可。所以取时钟源提供的时钟周期为200ns ，即，其频率为5MHz.；由于要输出3个节拍脉冲信号，而T 3的宽度为2个时钟周期，也就是一个节拍电位的时间是4个时钟周期，所以除了C 4外，还需要3个触发器——C l 、C 2、C 3；并令 211C C T *=；321C C T *=；313C C T =，由此可画出逻辑电路图如下：

计算机组成原理考研大纲

2009计算机考研大纲 Ⅰ考查目标 计算机学科专业基础综合考试涵盖数据结构、计算机组成原理、操作系统和计算机网络等学科专业基础课程。要求考生比较系统地掌握上述专业基础课程的概念、基本原理和方法，能够运用所学的基本原理和基本方法分析、判断和解决有关理论问题和实际问题。 Ⅱ考试形式和试卷结构 一、试卷满分及考试时间 本试卷满分为150分，考试时间为180分钟 二、答题方式 答题方式为闭卷、笔试 三、试卷内容结构 数据结构45分 计算机组成原理45分 操作系统35分 计算机网络25分 四、试卷题型结构 单项选择题80分（40小题，每小题2分） 综合应用题70分 Ⅲ考查范围 计算机组成原理 【考查目标】 1. 理解单处理器计算机系统中各部件的内部工作原理、组成结构以及相互连接方式，具有完整的计算机系统的整机概念。 2. 理解计算机系统层次化结构概念，熟悉硬件与软件之间的界面，掌握指令集体系结构的基本知识和基本实现方法。 3. 能够运用计算机组成的基本原理和基本方法，对有关计算机硬件系统中的理论和实际问题进行计算、分析，并能对一些基本部件进行简单设计。 一、计算机系统概述 （一）计算机发展历程 （二）计算机系统层次结构 1. 计算机硬件的基本组成 2. 计算机软件的分类 3. 计算机的工作过程 （三）计算机性能指标

吞吐量、响应时间；CPU时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间；MIPS、MFLOPS。 二、数据的表示和运算 （一）数制与编码 1. 进位计数制及其相互转换 2. 真值和机器数 3. BCD码 4. 字符与字符串 5. 校验码 （二）定点数的表示和运算 1. 定点数的表示 无符号数的表示；有符号数的表示。 2. 定点数的运算 定点数的位移运算；原码定点数的加/减运算；补码定点数的加/减运算；定点数的乘/除运算；溢出概念和判别方法。 （三）浮点数的表示和运算 1. 浮点数的表示 浮点数的表示范围；IEEE754标准 2. 浮点数的加/减运算 （四）算术逻辑单元ALU 1. 串行加法器和并行加法器 2. 算术逻辑单元ALU的功能和机构 三、存储器层次机构 （一）存储器的分类 （二）存储器的层次化结构 （三）半导体随机存取存储器 1. SRAM存储器的工作原理 2. DRAM存储器的工作原理 （四）只读存储器 （五）主存储器与CPU的连接 （六）双口RAM和多模块存储器 （七）高速缓冲存储器（Cache） 1. 程序访问的局部 2. Cache的基本工作原理 3. Cache和主存之间的映射方式 4. Cache中主存块的替换算法 5. Cache写策略 （八）虚拟存储器 1. 虚拟存储器的基本概念 2. 页式虚拟存储器 3. 段式虚拟存储器 4. 段页式虚拟存储器

计算机组成原理第四版课后习题答案完整版

第一章 1．比较数字计算机和模拟计算机的特点 解：模拟计算机的特点：数值由连续量来表示，运算过程是连续的； 数字计算机的特点：数值由数字量（离散量）来表示，运算按位进行。 两者主要区别见P1 表1.1。 2．数字计算机如何分类？分类的依据是什么？ 解：分类：数字计算机分为专用计算机和通用计算机。通用计算机又分为巨型机、大型机、 中型机、小型机、微型机和单片机六类。 分类依据：专用和通用是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。 通用机的分类依据主要是体积、简易性、功率损耗、性能指标、数据存储容量、 指令系统规模和机器价格等因素。

3．数字计算机有那些主要应用？ （略） 4．冯. 诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括哪些主要组成部分？ 解：冯. 诺依曼型计算机的主要设计思想是：存储程序和程序控制。 存储程序：将解题的程序（指令序列）存放到存储器中； 程序控制：控制器顺序执行存储的程序，按指令功能控制全机协调地完成运算任务。 主要组成部分有：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。 5．什么是存储容量？什么是单元地址？什么是数据字？什么是指令字？ 解：存储容量：指存储器可以容纳的二进制信息的数量，通常用单位KB、MB、GB来度量，存储容 量越大，表示计算机所能存储的信息量越多，反映了计算机存储空间的大小。 单元地址：单元地址简称地址，在存储器中每个存储单

元都有唯一的地址编号，称为单元地 址。 数据字：若某计算机字是运算操作的对象即代表要处理的数据，则称数据字。 指令字：若某计算机字代表一条指令或指令的一部分，则称指令字。 6．什么是指令？什么是程序？ 解：指令：计算机所执行的每一个基本的操作。 程序：解算某一问题的一串指令序列称为该问题的计算程序，简称程序。 7．指令和数据均存放在内存中，计算机如何区分它们是指令还是数据？ 解：一般来讲，在取指周期中从存储器读出的信息即指令信息；而在执行周期中从存储器中读出的 信息即为数据信息。 8．什么是内存？什么是外存？什么是CPU？什么是适配器？简述其功能。

计算机组成原理第1章习题与答案

计算机组成原理第1章习题与答案 一、选择题 1．从器件角度看，计算机经历了五代变化。但从系统结构看，至今绝大多数计算机仍属于（）计算机。 A.并行 B.冯·诺依曼 C.智能 D.串行 2．冯·诺依曼机工作的基本方式的特点是（）。 A.多指令流单数据流 B.按地址访问并顺序执行指令 C.堆栈操作 D.存贮器按内容选择地址 3．在下面描述的汇编语言基本概念中，不正确的表述是（）。 A.对程序员的训练要求来说，需要硬件知识 B.汇编语言对机器的依赖性高 C.用汇编语言编写程序的难度比高级语言小 D.汇编语言编写的程序执行速度比高级语言慢 4.（2009年考研题）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区分它们的依据是（）。 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 5．（2011年考研题）下列选项中，描述浮点数操作速度指标的是（）。 A.MIPS B.CPI C.IPC D.MFLOPS 6．（2012年考研题）基准程序A在某计算机上的运行时间为100秒，其中90秒为CPU时间，其它时间忽略不计。若CPU速度提高50%，I/O速度不变，则基准程序A所耗费的时间是（）秒。 A.55 B.60 C.65 D.70 7．（2013年考研题）某计算机主频为1.2 GHz，其指令分为4类，它们在基准程序中所占比例及CPI如下表所示。 该机的MIPS数是（）。 A.100 B.200 C.400 D.600

8．（2014年考研题）程序P在机器M上的执行时间是20s，编译优化后，P 执行的指令数减少到原来的70%，而CPI增加到原来的1.2倍，则P在M上的执行时间是（）。 A.8.4秒 B.11.7秒 C.14秒 D.16.8秒 9．（2015年考研题）计算机硬件能够直接执行的是（）。 Ⅰ．机器语言程序Ⅱ．汇编语言程序Ⅲ．硬件描述语言程序 A.仅Ⅰ B.仅ⅠⅡ C.仅ⅠⅢ D.ⅠⅡⅢ 二、名词解释 1．吞吐量2．响应时间3．利用率 4．处理机字长5．总线宽度6．存储器容量 7．存储器带宽8．主频/时钟周期9．CPU执行时间 10．CPI 11．MIPS 12．FLOPS 三、简答题 1．指令和数据均存放在内存中，计算机如何区分它们是指令还是数据？ 2．冯·诺依曼计算机体系结构的基本思想是什么？按此思想设计的计算机硬件系统应由哪些部件组成？ 3．计算机系统分为哪几个层次？每层分别用软件还是硬件实现？

计算机组成原理-第7章以后作业答案

第七章指令系统 ?7-1指令，程序 指令：计算机执行某种操作的命令 程序：由有序的指令串构成，程序要解决一个具体的问题 指令系统：一台计算机能执行的全部指令的集合 指令系统的重要性：软件编程的基础，硬件设计的依据，综合考虑计算机的软硬件是计算机设计的关键因素。 ?7-2操作码 操作码用来指明该指令所要完成的操作。通常位数反映了机器的操作种类，即机器允许的指令条数，如7位→2^7=128条指令 固定长度操作码：操作码长度(占二进制位数)固定不变 硬件设计相对简单 指令译码时间开销小 指令空间利用率较低 可变长度操作码：操作码长度随指令地址数目的不同而不同(可平均缩短指令长度) 硬件设计相对复杂 指令译码时间开销较大 指令空间利用率较高 例：某机器采用固定长度指令系统，16位，包括3地址指令15条，双地址指令10条，单地址指令若干，每个地址占4位。问：该指令系统最多容纳多少个单地址指令，并设计该指令系统的操作码编码方案 析：每条指令：一个唯一操作码编码，不同类型指令具有不同标识，用扩展操作码方案 三15条，1111 双10条，6个没用6*16=96个 ? 7.3什么是指令字长、机器字长和存储字长？ ? 7.6某指令系统字长为16位，地址码取4位，试提出一种方案，使该指令系统 有8条三地址指令、16条二地址指令、100条一地址指令。 固定操作码为4位。 8条三地址指令操作码为：0000~0111（剩下1000~1111共8个扩展窗口） 16条二地址指令操作码为：1000 0000~1000 1111 （剩下1001 0000~1111 1111共112个扩展窗口）100条一地址指令操作码为：10010000 0000~10010000 1111 10010001 0000~10010001 1111 10010010 0000~10010010 1111 10010011 0000~10010011 1111 10010100 0000~10010100 1111 10010101 0000~10010101 1111 10010110 0000~10010110 0011

计算机组成原理第五章单元测试(含答案)

第五章指令系统测试 1、以下四种类型指令中，执行时间最长的是（）(单选) A、RR型指令 B、RS型指令 C、SS型指令 D、程序控制类指令 2、程序控制类指令的功能是（）（单选） A、进行算术运算和逻辑运算 B、进行主存与CPU之间的数据传送 C、进行CPU和I/O设备之间的数据传送 D、改变程序执行的顺序 3、单地址指令中为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个常需采用的寻址方式是( ）（单选） A、立即数寻址 B、寄存器寻址 C、隐含寻址 D、直接寻址 4、下列属于指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是（）（单选） A、为了实现软件的兼容和移植 B、缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性 C、为程序设计者提供更多、更灵活、更强大的指令 D、丰富指令功能并降低指令译码难度 5、寄存器间接寻址方式中，操作数存放在（）中（单选） A、通用寄存器 B、主存 C、数据缓冲寄存器MDR D、指令寄存器 6、指令采用跳跃寻址方式的主要作用是（) (单选) A、访问更大主存空间 B、实现程序的有条件、无条件转移 C、实现程序浮动 D、实现程序调用 7、下列寻址方式中，有利于缩短指令地址码长度的是（）（单选） A、寄存器寻址 B、隐含寻址 C、直接寻址

D、间接寻址 8、假设某条指令的一个操作数采用寄存器间接寻址方式，假定指令中给出的寄存器编号为8，8号寄存器的内容为1200H，地址1200H中的内容为12FCH，地址12FCH中的内容为3888H，地址3888H中的内容为88F9H．则该操作数的有效地址为( ) (单选) A、1200H B、12FCH C、3888H D、88F9H 9、假设某条指令的一个操作数采用寄存器间接寻址方式，假定指令中给出的寄存器编号为8，8号寄存器的内容为1200H，地址1200H中的内容为12FCH，地址12FCH中的内容为3888H，地址3888H中的内容为88F9H．则该操作数为( ) (单选) A、1200H B、12FCH C、3888H D、88F9H 10、某计算机按字节编址，采用大端方式存储信息。其中，某指令的一个操作数的机器数为ABCD 00FFH，该操作数采用基址寻址方式，指令中形式地址（用补码表示）为FF00H，当前基址寄存器的内容为C000 0000H，则该操作数的LSB(即该操作数的最低位FFH)存放的地址是( ) (单选) A、C000 FF00H B、C000 FF03H C、BFFF FF00H D、BFFF FF03H 11、假定指令地址码给出的是操作数所在的寄存器的编号，则该操作数采用的寻址方式是( )(单选) A、直接寻址 B、间接寻址 C、寄存器寻址 D、寄存器间接寻址 12、相对寻址方式中，操作数有效地址通过( )与指令地址字段给出的偏移量相加得到(单选) A、基址寄存器的值 B、变址寄存器的值 C、程序计数器的值 D、段寄存器的值 13、下列关于二地址指令的叙述中，正确的是( ) (单选) A、运算结果通常存放在其中一个地址码所指向的位置 B、地址码字段一定是操作数 C、地址码字段一定是存放操作数的寄存器编号

计算机组成原理考研知识点汇总

计算机组成原理考研知 识点汇总 一, 计算机系统概述 (一) 计算机发展历程 第一台电子计算机ENIAC诞生于1946年美国宾夕法尼亚大学.ENIAC用了18000电子管,1500继电器,重30吨,占地170m2,耗电140kw,每秒计算5000次加法.冯?诺依曼(VanNeumann)首次提出存储程序概念,将数据和程序一起放在存储器,使编程更加方便.50年来,虽然对冯?诺依曼机进行很多改革,但结构变化不大,仍称冯?诺依曼机. 发展阶段时间硬件技术速度/(次/秒) 第一代1946-1957 电子管计算机时代40 000 第二代1958-1964 晶体管计算机时代200 000 第三代1965-1971 中小规模集成电路计算机时代 1 000 000 第四代1972-1977 大规模集成电路计算机时代10 000 000 第五代1978-现在超大规模集成电路计算机时代100 000 000 EDVAC(Electronic Discrete Variable Automatic Computer)电子离散变量计算机 组成原理是讲硬件结构的系统结构是讲结构设计的 摩尔定律微芯片上的集成管数目每3年翻两番.处理器的处理速度每18个月增长一倍. 每代芯片的成本大约为前一代芯片成本的两倍 新摩尔定律全球入网量每6个月翻一番. 数学家冯·诺依曼(von Neumann)在研究EDVAC机时提出了“储存程序”的概念.以此为基础的各类计算机通称为冯·诺依曼机.它有如下特点: ①计算机由运算器,控制器,存储器,输入和输出五部分组成 ②指令和数据以同等的地位存放于存储器内,并可按地址寻访 ③指令和数据均用二进制数表示 ④指令由操作码和地址码组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置 ⑤指令在存储器内按顺序存放 ⑥机器以运算器为中心,输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成 图中各部件的功能 ·运算器用来完成算术运算和逻辑运算并将的中间结 果暂存在运算器内 ·存储器用来存放数据和程序 ·控制器用来控制,指挥程序和数据的输入,运行以及 处理运行结果 ·输入设备用来将人们熟悉的信息转换为机器识别的 信息 ·输出设备将机器运算结果转为人熟悉的信息形式

计算机组成原理第七章课后部分答案

7.1什么叫机器指令？什么叫指令系统？为什么说指令系统与机器指令的主要功能以 及与硬件结构之间存在着密切的关系？ 机器指令：是CPU能直接识别并执行的指令，它的表现形式是二进制编码。机器指令通常由操作码和操作数两部分组成。 指令系统：计算机所能执行的全部指令的集合，它描述了计算机 内全部的控制信息和“逻辑判断”能力。 指令系统是计算机硬件和软件的接口部分，是全部机器指令的集合。 7.2什么叫寻址方式？为什么要学习寻址方式？寻址方式：指确定本条指令的数 据地址以及下一条将要执行的指 令地址的方法，它与硬件结构紧密相关，而且直接影响指 令格式和指令功能。 学习寻址方式，是为了找到指令中参与操作的数据，然后根据指令，得出结果。 7.3什么是指令字长、机器字长和存储字长？指令字长：是指机器指令中二进制 代码的总位数。指令字长取决 于从操作码的长度、操作数地址的长度和操作数地址的个 数。不同的指令的字长是不同的。 机器字长：是指计算机进行一次整数运算所能处理的二进制数据 的位数（整数运算即定点整数运算）。机器字长也就是运 算器进行定点数运算的字长，通常也是CPU内 部数据通路的宽度。即字长越长，数的表示范围也 越大，精度也越高。机器的字长也会影响机器的运算速

度。 存储字长：一个存储单元存储一串二进制代码（存储字），这串 二进制代码的位数称为存储字长，存储字长可以是8 位、 16 位、32 位等。 7.6 某指令系统字长为16位，地址码取 4 位，提出一种方案，使该指令系统有 8 条三地址指令、16 条二地址指令、100 条一地址指令。 解：三地址指令格式如下： 4 4 4 4 OP A1 A2 A3 指令操作码分配方案如下： 4 位OP 0000 ， ,, ，A1,A2,A3:8 条三地址指令 0111 ， 1000，0000， ,, ，,, ，A2 ，A3:16 条二地址指令 1000，1111， 1001，0000，0000， A3:100 条一地址指令 1001, 0110, 0011, 1001, 0110, 0100,

2009--2014年计算机组成原理考研真题与解析

2009年真题 1.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区分它们的依据是 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 2.一个C语言程序在一台32位机器上运行。程序中定义了三个变量x，y和z，其中x和z为int 型，y为short型。当x=127，y=-9时，执行赋值语句z=x+y后，x，y和z的值分别是 A.x=0000007FH，y=FFF9H，z=00000076H B.x=0000007FH，y=FFF9H，z=FFFF0076H C.x=0000007FH，y=FFF7H，z=FFFF0076H D.x=0000007FH，y=FFF7H，z=00000076H 3.浮点数加、减运算过程一般包括对阶、尾数运算、规格化、舍入和判溢出等步骤。设浮点数的阶码和尾数均采用补码表示，且位数分别为5和7位（均含2位符号位）。若有两个数x=27*29/32，y=25*5/8，则用浮点加法计算x+y的最终结果是A. 001111100010 B. 001110100010 C. 010********* D. 发生溢出

4.某计算机的Cache共有16块，采用2路组相联映射方式（即每组2块）。每个主存块大小为32字节，按字节编址。主存129号单元所在主存块应装入到的Cache组号是A. 0 B. 1 C. 4 D. 6 5.某计算机主存容量为64KB，其中ROM区为4KB，其余为RAM区，按字节编址。现要用2K×8位的ROM芯片和4K×4位的RAM芯片来设计该存储器，则需要上述规格的ROM芯片数和RAM芯片数分别是A．1，15 B．2，15 C．1，30 D．2，30 6.某机器字长16位，主存按字节编址，转移指令采用相对寻址，由两个字节组成，第一字节为操作码字段，第二字节为相对位移量字段。假定取指令时，每取一个字节PC自动加1。若某转移指令所在主存地址为2000H，相对位移量字段的内容为06H，则该转移指令成功转以后目标地址是A. 2006H B. 2007H C. 2008H D. 2009H 7.下列关于RISC的叙述中，错误的是 A. RISC普遍采用微程序控制器 B. RISC大多数指令在一个时钟周期内完成 C. RISC的内部通用寄存器数量相对CISC多 D. RISC的指令数、寻址方式和指令格式种类相对CISC少

2007年华北水利水电学院计算机组成原理考研试题

华北水利水电学院2007攻读硕士学位研究生招生命题考试 计算机组成原理试题 注意事项：1、答案全部答在答题纸上，写在试卷上无效； 2、考试时间180分钟（3个小时），满分150分。 一、选择题（20分）(每题1分) 1.下列数中最小的数是___ A(101001)2 B(52)8 C(101001)BCD D(33)16 2.存储容量64K×16bit，若按字编址，那么它的寻址范围是______；若按字节编址，则它的 寻址范围是______ A0～64K B0～32K C0～64K D0～128K 3.在机器数中，________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 4.对于8位二进制数，下列说法中正确的是________ A-127的补码为10000000 B-127的反码等于0的移码 C+1的移码等于-127的反码D0的补码等于-1的反码 5.一个8位二进制整数，采用补码表示，且由3个“1”和5个“0”组成，则最小值为_____ A．-127 B．-32 C．-125 D．-3 6.IEEE754标准规定的32位浮点数格式中，符号位为1位，阶码为8位，尾数为23位，则 它所能表示的最大规格化正数为( ) A． +(2-223×2+127 B． +(1-223×2+127 C． +(2-223×2+255 D．2+127-223 7.交叉存储器实质上是一种模块式存储器，它能______执行______独立的读写操作。 A．并行B．串行C．多个D．一个 8.采用虚拟存储器的主要目的是________ 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速度 D．扩大外存储器的存储空间，并能进行自动管理和调度 9.下列寻址方式中速度最快的是_______，速度最慢的是_____ A.直接寻址B．立即寻址或隐含寻址C．间接寻址D．寄存器间接寻址 10.在单机系统中，三总线结构的计算机的总线系统由_________组成。 A．系统总线、内存总线和I／O总线B．数据总线、地址总线和控制总线

考研计算机大纲_计算机组成原理

2011考研计算机大纲：计算机组成原理大全 一、考查目标 1、理解单处理器计算机系统中各部件的内部工作原理、组成结构以及相互连接方式，具有完整的计算机系统的整机概念。 2、理解计算机系统层次化结构概念，熟悉硬件与软件之间的界面，掌握指令集体系结构的基本知识和基本实现方法。 3、能够运用计算机组成的基本原理和基本方法，对有关计算机硬件系统中的理论和实际问题进行计算、分析，并能对一些基本部件进行简单设计。 二、知识点解析 在计算机组成原理方面，主要考查计算机系统基础知识、数据的表示和运算、存储器层次结构、指令系统、中央处理器、总线、输入输出系统。 1、计算机系统概述 学习计算机组成原理之前，我们先要了解计算机的发展历程，搞清楚计算机的系统层次结构，包括计算机硬件的基本组成（五大部件的构成）、计算机软件的分类，以及计算机的基本工作过程。 从体系结构上来看，有多种不同类型的计算机，那么这些不同的计算机谁好谁坏？如何评价？所以，还需要我们了解计算机性能评价指标和相关参数，包括吞吐量、响应时间；CPU时钟周期、主频、CPI、CPU执行时间；MIPS、MFLOPS等。 2、数据的表示和运算 我们日常所使用的是十进制数据，但在计算机中，除了十进制数据外，还有二进制、八进制、十六进制表示方法，我们要掌握这些进位计数制及其相互转换的方法，要搞清楚真值（实际的数值）和机器数（计算机中表示的数值）之间的关系，特别是负数的各种表示。另外，还要理解BCD码、字符与字符串的编码方法，以及数据的校验码（奇偶校验、CRC冗余校验等）。 不管是哪种进制和校验方法，计算机中数据的表示有原码、反码、补码等方法，我们要搞清楚它们之间的关联与区别。 在计算机中对数据进行计算，分为定点表示和浮点表示。

计算机组成原理第1章 习题及参考答案

第一章绪论习题及参考答案 一、判断题 1．微型计算机广阔的应用领域中，会计电算化属于科学计算应用方面。( ) 2．决定计算机计算精度的主要技术指标是计算机的字长。( ) 3．利用大规模集成电路技术把计算机的运算部件和控制部件做在一块集成电路芯片上，这样的一块芯片叫做单片机。( ) 4．计算机“运算速度”指标的含义是指每秒钟能执行多少条操作系统的命令。（） 5．兼容性是计算机的一个重要性能，通常是指向上兼容，即旧型号计算机的软件可以不加修改地在新型号计算机上运行。系列机通常具有这种兼容性。（） 二、简答题 1．电子数字计算机与电子模拟计算机的主要区别是什么 2．简单描述计算机的发展过程和应用范围。 3．冯·诺依曼机的主要特点是什么 4．按照冯·诺依曼原理，现代计算机应具备哪些功能 5．如何理解软硬件之间的等价性 6．何谓绿色计算机对它有哪些要求 7．简单描述计算机的层次结构，说明各层次的主要特点。 8．计算机系统的主要技术指标有哪些 参考答案 一、判断题 1．错。会计电算化属于计算机数据处理方面的应用。 2．对。 3．错。计算机的运算部件和控制部件做在一块集成电路芯片上，这样的一块芯片叫CPU。 4．错。“运算速度”指标的含义是指每秒钟能执行多少条指令。 5．错。兼容性包括数据和文件的兼容、程序兼容、系统兼容和设备兼容，微型计算机通常具有这种兼容性。 二、简答题 1．电子数字计算机的运算对象是离散的数字量，用数码进行运算，其运算结果也是离散的数字量；电子模拟计算机的运算对象是连续变化的物理量(如电流、电压等)，其运算结果也是连续变化的物理量。数字计算机的运算速度快，运算精度高。现代所说的计算机都是电子数字计算机。 2．从1946年世界上第一台数字电子计算机ENIAC研制成功至今，计算机的发展经历了4个时

计算机组成原理习题 第五章

第五章 一．填空题 1.控制器由于设计方法的不同可分为型、型和型控制器。 2.控制器在生成各种控制信号时，必须按照一定的进行，以便对各种操作实施时间上的控制。 3.微程序控制的计算机中的控制存储器CM是用来存放的。 4.在微指令的字段编码法中，操作控制字段的分段并非是任意的，必须遵循的分段原则中包括：①把性的微命令分在同一段内；②一般每个小段要留出一个状态，表示。 5.微指令分为和微指令两类，微指令可以同时执行若干个微操作，所以执行机器指令的速度比微指令快。 6.在CPU中，指令寄存器的作用是，其位数取决于；程序计数器的作用是，其位数取决于。 7.指令周期是，最基本的指令周期包括和。 8.根据CPU访存的性质不同，可将CPU的工作周期分为、、和。 9.在CPU中保存当前正在执行的指令的寄存器是，保存下一条指令地址的寄存器是，保存CPU访存地址的寄存器是。 10.中断判优可通过和实现，前者速度更快。 11.中断服务程序的入口地址可通过和寻找。 12.在硬件向量法中，可通过两种方式找到服务程序的入口地址，一种是，另一种是。 13.CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫做，它常常用若干个来表示，而后者又包含有若干个。 14.程序顺序执行时，后继指令的地址由形成，遇到转移指令和调用指令时，后继指令的地址从获得。 15.控制器在生成各种控制信号时，必须按照一定的进行，以便对各种操作实施时间上的控制。 16.机器X和Y的主频分别是8MHz和12MHz，则X机的时钟周期为μs。

若X机的平均指令执行速度为0.4MIPS，则X机得平均指令周期为μs。若两个机器的机器周期内时钟周期数相等，则Y机得平均执行速度为MIPS。 17.一个主频为25MHz的CPU，平均每条指令包含2个机器周期，每个机器周期包含2个时钟周期，则计算机的平均速度是。如果每两个机器周期中有一个用于访存，而存储器速度较慢，需再插入2个时钟周期，此时指令周期为μs。 18.微指令格式可分为型和型两类，其中型微指令用较长的微程序结构换取较短的微指令结构。 19.在用微程序实现的控制器中，一条机器指令对应若干条，它又包含若干。微指令格式分成型和型两类，型微指令可同时执行若干个微操作，所以执行指令的速度比快。 20.实现机器指令的微程序一般存放在中，而用户程序存放在中，前者的速度比后者。若采用水平型微指令，则微指令长度一般比机器指令。 21.某计算机采用微程序控制，微指令字中操作控制字段共16位，若采用直接控制，则可以定义种微操作，此时一条微指令最多可同时启动个微操作。若采用编码控制，并要求一条微指令需同时启动4个微操作，则微指令字中的操作控制字段应分段，若每个字段的微命令数相同，这样的微指令格式最多可包含个微操作命令。 22.在微程序控制器中，一次能够定义并执行多个并行操作命令的微指令叫 做型微指令。若采用微操作码方式，一次只能执行一个操作命令的微指令（例如，控制信息从某个源部件到某个目标部件）叫做型微指令，后者实现一条机器指令的微程序要比前者编写的微程序。 23.在串行微程序控制器中，执行现行微指令的操作与取下一条微指令的操作在时间上是进行的，所以微指令周期等于。在并行为程序控制器中，执行现行微指令的操作与取下一条微指令的操作是进行的，所以微指令周期等于。 二．选择题

最新计算机组成原理考研试题(七)及答案

计算机组成原理考研试题（七）及答案 一、选择题(共20 分，每题1 分) 1.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是______。 A.可降低指令译码难度; B.缩短指令字长，扩大寻址空间，提高编程灵活性; C.实现程序控制; D.寻找操作数。 2.计算机使用总线结构的主要优点是便于实现积木化，缺点是______。 A.地址信息、数据信息和控制信息不能同时出现; B.地址信息与数据信息不能同时出现; C.两种信息源的代码在总线中不能同时传送; D.地址信息与数据信息能同时出现。 3.一个16K×32 位的存储器，其地址线和数据线的总和是______ 。 A.48; B.46; C.36; D.38。

4.下列叙述中______是正确的。 A.主存可由RAM 和ROM 组成; B.主存只能由ROM 组成; C.主存只能由RAM 组成; D.主存只能由SRAM 组成。 5.在三种集中式总线控制中，______方式响应时间最快。 A.链式查询; B.计数器定时查询; C.独立请求; D.以上都不是。 6.可编程的只读存储器______。 A.不一定是可改写的; B.一定是可改写的; C.一定是不可改写的; D.以上都不对。 7.下述______种情况会提出中断请求。 A.产生存储周期“窃取”; B.在键盘输入过程中，每按一次键;

C.两数相加结果为零; D.结果溢出。 8.下列叙述中______是错误的。 A.采用微程序控制器的处理器称为微处理器; B.在微指令编码中，编码效率最低的是直接编码方式; C.在各种微地址形成方式中，增量计数器法需要的顺序控制字段较短; D.以上都是错的。 9.直接寻址的无条件转移指令功能是将指令中的地址码送入______。 A.PC; B.地址寄存器; C.累加器; D.ACC。 10.响应中断请求的条件是______。 A.外设提出中断; B.外设工作完成和系统允许时; C.外设工作完成和中断标记触发器为“1”时。 D.CPU 提出中断。 11.变址寻址和基址寻址的有效地址形成方式类似，但是______。

计算机组成原理第七章课后部分答案 0528

计算机组成原理第七章课后部分答案

7.1 什么叫机器指令？什么叫指令系统？为什么说指令系统与机器指令的主要 功能以及与硬件结构之间存在着密切的关系？ 机器指令：是CPU能直接识别并执行的指令，它的表现形式是二进制编码。机器指令通常由操作码和操作数两部分组 成。 指令系统：计算机所能执行的全部指令的集合，它描述了计算机 内全部的控制信息和“逻辑判断”能力。 指令系统是计算机硬件和软件的接口部分，是全部机器指令的集合。 7.2 什么叫寻址方式？为什么要学习寻址方式？ 寻址方式：指确定本条指令的数据地址以及下一条将要执行的指令地址的方法，它与硬件结构紧密相关，而且直接影 响指令格式和指令功能。 学习寻址方式，是为了找到指令中参与操作的数据，然后根据指令，得出结果。 7.3什么是指令字长、机器字长和存储字长？ 指令字长：是指机器指令中二进制代码的总位数。指令字长取决于从操作码的长度、操作数地址的长度和操作数地址 的个数。不同的指令的字长是不同的。 机器字长：是指计算机进行一次整数运算所能处理的二进制数据 的位数（整数运算即定点整数运算）。

机器字长也就是运算器进行定点数运 算的字长，通常也是CPU内部数据通 路的宽度。即字长越长，数的表示范 围也越大，精度也越高。机器的字长 也会影响机器的运算速度。 存储字长：一个存储单元存储一串二进制代码（存储字），这串二进制代码的位数称为存储字长，存储字长可以是8 位、16位、32位等。 7.6 某指令系统字长为16位，地址码取4位，提出一种方案，使该指令系统有 8条三地址指令、16条二地址指令、100条一地址指令。 解：三地址指令格式如下： 4 4 4 4 OP A1 A2 A3 指令操作码分配方案如下： 4位OP 0000， ……， A1,A2,A3:8条三地址指令 0111， 1000，0000， ……，……， A2，A3:16条二地址指令 1000，1111， 1001，0000，0000，

计算机组成原理第5章习题参考答案

第5章习题参考答案 1．请在括号填入适当答案。在CPU中： (1)保存当前正在执行的指令的寄存器是（ IR ）； (2)保存当前正在执行的指令地址的寄存器是（ AR ） (3)算术逻辑运算结果通常放在（ DR ）和（通用寄存器）。 2．参见图5.15的数据通路。画出存数指令“STO Rl，(R2)”的指令周期流程图，其含义是将寄存器Rl的容传送至(R2)为地址的主存单元中。标出各微操作信号序列。 解： STO R1, (R2)的指令流程图及为操作信号序列如下：

STO R1, (R2) R/W=R DR O, G, IR i R2O, G, AR i R1O, G, DR i R/W=W 3．参见图5.15的数据通路，画出取数指令“LAD (R3)，R0”的指令周期流程图，其含义是将(R3)为地址主存单元的容取至寄存器R2中，标出各微操作控制信号序列。 解： LAD R3, (R0)的指令流程图及为操作信号序列如下：

PC O , G, AR i R/W=R DR O , G, IR i R 3O , G, AR i DR O , G, R 0i R/W=R LAD (R3), R0 4．假设主脉冲源频率为10MHz ，要求产生5个等间隔的节拍脉冲，试画出时序产生器的逻辑图。 解：

5．如果在一个CPU 周期中要产生3个节拍脉冲；T l ＝200ns ，T 2=400ns ，T 3=200ns ，试画出时序产生器逻辑图。 解：取节拍脉冲T l 、T 2、T 3的宽度为时钟周期或者是时钟周期的倍数即可。所以取时钟源提供的时钟周期为200ns ，即，其频率为5MHz.；由于要输出3个节拍脉冲信号，而T 3的宽度为2个时钟周期，也就是一个节拍电位的时间是4个时钟周期，所以除了C 4外，还需要3个触发器——C l 、C 2、C 3；并令 211C C T *=；321C C T *=；313C C T =，由此可画出逻辑电路图如下：

计算机组成原理第7章习题11复习进程

计算机组成原理第7 章习题11

习题7 一．单选选择题 12．计算机系统的输入/输出接口通常是的交界面。 A. CPU与存储器之间 B. 存储器与打印机之间 C. 主机与外围设备之间 D. CPU与系统总线之间13．在具有中断向量表的计算机中，中断向量地址是。 A. 子程序入口地址 B. 中断服务程序的入口地址 C. 中断服务程序入口地址的地址 D. 例行程序入口地址 16．如果有多个中断同时发生，系统将根据中断优先级响应优先级最高的中断请求。若要调整中断事件的处理次序，可以利用。 A. 中断嵌套 B. 中断向量 C. 中断响应 D. 中断屏蔽 18．中断系统中的断点是指。 A．子程序入口地址 B．中断服务子程序入口地址C．中断服务程序入口地址表 D．中断返回地址 19．在独立编址方式下，CPU对存储单元和I/O设备的访问是靠来区分的。 A．不同的地址代码 B．不同的地址总线 C．不同的指令和不同的控制信号 D．上述都不对 23．采用DMA方式高速传输数据时，数据传送是。 A．在总线控制器发出的控制信号控制下完成的

B．由CPU执行的程序完成的 C．在DMA控制器本身发出的控制信号控制下完成的 D．由CPU响应硬中断处理完成的 24. 下列有关DMA方式进行输入输出的描述中，正确的是。 A. 一个完整的DMA过程，部分由DMAC控制，部分由CPU控制 B. 一个完整的DMA过程，完全由CPU控制 C. 一个完整的DMA过程，完全由CPU采用周期窃取方式控制 D. 一个完整的DMA过程，完全由DMAC控制，CPU不介入任何控制 25. 在DMA传送方式中，发出DMA请求的是。 A. 主存 B. DMA控制器 C. CPU D. 外部设备 26. DMA访问主存时让CPU进入等待状态，等DMA的一批数据访存结束后再恢复工作，这种情况称为。 A. CPU暂停方式 B. 存储器分时方式 C. 周期挪用方式 D. 透明的DMA 27. DMA方式的接口电路中有程序中断部件，其作用是。 A. 实现数据传送 B. 向CPU提出总线使用权 C.发中断请求 D. 向CPU提出传输结束 28. 下列关于DMA方式的正确说法是。 A. DMA方式利用软件实现数据传送 B. DMA方式能完全取代中断方式

计算机组成原理第1章习题12

习题 1 一．单项选择题： 1．冯.诺依曼机工作方式的基本特点是_______。 A. 多指令流单数据流 B. 按地址访问并顺序执行指令 C. 堆栈操作 D. 存储器按内部选择地址 2．计算机经历了从器件角度划分的四代发展历程，但从体系结构来看，至今为止绝大多数计算机仍是_______式计算机。 Ａ. 实时处理 B. 智能化 C. 并行 D. 冯.诺依曼 3．下列选项中不是冯.诺依曼计算机的最根本特征是_______。 A. 以运算器为中心 B. 指令并行执行 C. 存储器按地址访问 D. 数据以二进制编码，并采用二进制运算4．计算机的外围设备是指_______。 A. 除了CPU和内存以外的其他设备 B. 外存储器 C. 远程通信设备 D. 输入/输出设备 5．完整的计算机系统包括_____。 A．运算器、存储器、控制器B．外部设备和主机 C．主机和实用程序D．配套的硬件设备和软件系统 6．至今为止，计算机的所有信息仍以二进制方式表示的理由是______。 A．节约元件B．运算速度快 C．由物理器件的性能决定D．信息处理方便 7．计算机硬件能直接执行的语言是。 A．符号语言 B. 高级语言 C．机器语言 D. 汇编语言 8. 下列说法中不正确的是______。 A．部分由软件实现的操作也可以由硬件来完成 B．在计算机系统的多级层次结构中，汇编语言级和高级语言级是软件级，其他三级都是硬件级 C．在计算机系统中，硬件是物资基础，软件是解题灵魂 D．面向高级语言的机器是可以实现的 9. 邮局对信件自动分练，使用的计算机技术是______。 A．机器翻译 B. 模式识别 C. 机器证明 D. 自然语言理解 10. 下列程序中，属于系统程序的是______。 A．科学计算程序 B. 自动控制程序 C. 企事业管理程序 D. 操作系统 11．关于CPU主频、CPI、MIPS、MFLOPS说法正确的是。 A．CPU主频是指CPU系统执行指令的频率，CPI是执行一条指令平均使用的频率B．CPI是执行一条指令平均使用CPU时钟的个数，MIPS描述一条CPU指令 C．MIPS是描述CPU执行指令的频率，MFLOPS是计算机系统的浮点数指令 D．CPU主频指CPU系统使用的时钟脉冲频率，CPI是平均每条指令执行所需CPU时钟的个数