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计算机组成原理课后习题答案

第一章

1、模拟计算机的特点是数值由连续量来表示，运算过程也是连续的。数字计算机的主要特点是按位运算，并且不连续地跳动计算。模拟计算机用电压表示数据，采用电压组合和测量值的计算方式，盘上连线的控制方式，而数字计算机用数字0和1表示数据，采用数字计数的计算方式，程序控制的控制方式。数字计算机与模拟计算机相比，精度高，数据存储量大，逻辑判断能力强。

2、数字计算机可分为专用计算机和通用计算机，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。

3、科学计算、自动控制、测量和测试、信息处理、教育和卫生、家用电器、人工智能。

4、主要设计思想是：存储程序通用电子计算机方案，主要组成部分有：运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备

5、存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。每个存储单元都有编号，称为单元地址。如果某字代表要处理的数据，称为数据字。如果某字为一条指令，称为指令字。

6、每一个基本操作称为一条指令，而解算某一问题的一串指令序列，称为程序。

7、取指周期中从内存读出的信息流是指令流，而在执行器周期中从内存读出的信息流是指令流。

8、半导体存储器称为内存，存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器称为外存，内存和外存共同用来保存二进制数据。运算器和控制器合在一起称为中央处理器，简称CPU ，它用来控制计算机及进行算术逻辑运算。适配器是外围设备与主机联系的桥梁，它的作用相当于一个转换器，使主机和外围设备并行协调地工作。

9、计算机的系统软件包括系统程序和应用程序。系统程序用来简化程序设计，简化使用方法，提高计算机的使用效率，发挥和扩大计算机的功能用用途；应用程序是用户利用计算机来解决某些问题而编制的程序。

10、在早期的计算机中，人们是直接用机器语言来编写程序的，这种程序称为手编程序或目的程序；后来，为了编写程序方便和提高使用效率，人们使用汇编语言来编写程序，称为汇编程序；为了进一步实现程序自动化和便于程序交流，使不熟悉具体计算机的人也能很方便地使用计算机，人们又创造了算法语言，用算法语言编写的程序称为源程序，源程序通过编译系统产生编译程序，也可通过解释系统进行解释执行；随着计算机技术的日益发展，人们又创造出操作系统；随着计算机在信息处理、情报检索及各种管理系统中应用的发展，要求大量处理某些数据，建立和检索大量的表格，于是产生了数据库管理系统。

11、从第一至五级分别为微程序设计级、一般机器级、操作系统级、汇编语言级、高级语言级。采用这种用一系列的级来组成计算机的概念和技术，对了解计算机如何组成提供了一种好的结构和体制。而且用这种分级的观点来设计计算机，对保证产生一个良好的系统结构也是很有帮助的。

12、因为任何操作可以由软件来实现，也可以由硬件来实现；任何指令的执行可以由硬件完成，也可以由软件来完成。实现这种转化的媒介是软件与硬件的逻辑等价性。 13、（略）

第二章

1．（1）6435

100011.043.064

35)8(-=-=-

11000110]6435

[=-

原 10111010]6435

[=-补 10111001]6435

[=-反 00111010]6435

[=-移（2）001011100.0134.012823

)8(== 00010111]12823

[=原 00010111]12823

[=补 00010111]12823

[=反 10010111]128

[=移（3）-127

-127 = -7F = -1111111 [-127]原 = 11111111 [-127]补 = 10000001 [-127]反 = 10000000 [-127]移 = 00000001 （4）[-1]原 = 1000 0000 [-1]补 = 1000 0000 [-1]反 = 1111 1111 [-1]移 = 0000 0000 （5）-1 = -00000001 [-1]原 = 1000 0001 [-1]补 = 1111 1111 [-1]反 = 1111 1110

[-1]移 = 0111 1111

2．[x]补 = a 0. a 1a 2…a 6 解法一、

（1）若a 0 = 0, 则x > 0, 也满足x > -0.5

此时a 1→a 6可任意

（2）若a 0 = 1, 则x <= 0, 要满足x > -0.5, 需a 1 = 1

即a 0 = 1, a 1 = 1, a 2→a 6有一个不为0

解法二、

-0.5 = -0.1(2) = -0.100000 = 1, 100000

（1）若x >= 0, 则a0 = 0, a 1→a 6任意即可

[x]补 = x = a 0. a 1a 2…a 6

（2）若x < 0, 则x > -0.5

只需-x < 0.5, -x > 0

[x]补 = -x, [0.5]补 = 01000000 即[-x]补 < 01000000

010000001**6210<+?a a a a 00111111**6210

6210>?a a a a 即a 0a 1 = 11, a 2→a 6不全为0或至少有一个为1（但不是“其余取0”）

3．字长32位浮点数，阶码10位，用移码表示，尾数22位，用补码表示，基为2

（1）最大的数的二进制表示

E = 111111111

Ms = 0, M = 11…1（全1）

表示为： 11…1 011…1 10个 21个

即：)21(2

211

29---?

（2）最小的二进制数

E = 111111111

Ms = 1, M = 00…0（全0）（注意：用10….0来表示尾数－1）表示为： 11…1 100…0 10个 21个

即：)1(21

-?-

（3）规格化范围

正最大 E = 11…1， M = 11…1， Ms = 0 10个 21个

即：)21(222119

---?

正最小 E = 00…0， M = 100…0， Ms = 0 10个 20个

即：1

22--?

负最大 E = 00…0， M = 011…1， Ms = 1 10个 20个

（最接近0的负数）即：)22(221129

---+?-

负最小 E = 11…1， M = 00…0， Ms =1 10个 21个

即：5111

92)1(2-=-?-

Ms Es E 1→E 9 M 20 M 0

规格化所表示的范围用集合表示为： [129

22--? , )21(222119

---?] [5111

92)1(2-=-?-,)22(221129

---+?-]

（4）最接近于0的正规格化数、负规格化数（由上题可得出）

正规格化数 E = 00…0， M = 100…0， Ms = 0 10个 20个

22--? 负规格化数 E = 00…0， M = 011…1， Ms = 1

10个 20个

)22(221

129

---+?-

4．假设浮点数格式如下：（1） 1211011.0011011.064

-?== 阶补码： 1 11

尾数补码： 0 1101 1000 机器数： 1110 1101 1000

（2） 12110110.0011011.064

-?-=-=-

阶补码： 1 11 尾数补码： 1 0010 1000 机器数： 1110 0010 1000 5．（1）x = 0.11011, y = 0.00011

x+y = 0.11110 无溢出

(2) x = 0.11011, y = -0.10101

x+y = 0.00110

无溢出

（3）x = -0.10110 y = -0.00001

x+y = -0.10111 无溢出

Ms Es E 1→E 3 M 8 M 0

[x]补 = 0 0 1 1 0 1 1

[y]补 = +1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0

[x]补 = 1 1 0 1 0 1 0

[y]补 = +1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 1

0 0 1 1 0 1 1 + 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0

6．（1）x = 0.11011 y = -0.11111

溢出

（2）x = 0.10111 y = 0.11011

x-y = -0.00100

无溢出（3）x = 0.11011 y = -0.10011

溢出 7．（1）原码阵列

x = 0.11011, y = -0.11111

符号位: x 0⊕y 0 = 0⊕1 = 1 [x]原 = 11011, [y]原 = 11111

[x*y]原 = 1， 11 0100 0101

直接补码阵列

[x]补 = (0)11011, [y]补 = (1)00001

[x*y]补 = 1,00101,11011（直接补码阵列不要求）带求补器的补码阵列

[x]补 = 0 11011, [y]补 = 1 00001

[x]补 = 0 0. 1 1 0 1 1

[y]补 = +0 0. 1 1 1 1 1 0 1. 1 1 0 1 0 [x]补 = 0 0. 1 0 1 1 1

[y]补 = +1 1. 0 0 1 0 1 1 1. 1 1 1 0 0 [x]补 = 0 0. 1 1 0 1 1 [y]补 = +0 0. 1 0 0 1 1 0 1. 0 1 1 1 0 1 1 0 1 1 * 1 1 1 1 1

1 1 0 1 1

1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1

(0) 1 1 0 1 1 (1) 0 0 0 0 1

(0) 1 1 0 1 1

(0) 0 0 0 0 0 (0) 0 0 0 0 0

(0) 0 0 0 0 0

(0) 0 0 0 0 0 0 (1) (1) (0) (1) (1) 0 (1) (1) (0) (1) (1) 1 1 0 1 1 1, 0 0 1 0 1, 1 1 0 1 1

乘积符号位单独运算0⊕1＝1

尾数部分算前求补输出│X│＝11011，│y│＝11111

1 1 0 1 1

* 1 1 1 1 1

1 1 0 1 1

1 1 0 1 0 0 0 1 0 1

X×Y＝-0.1101000101

(2) 原码阵列

x = -0.11111, y = -0.11011

符号位: x0⊕y0 = 1⊕1 = 0

[x]补 = 11111, [y]补 = 11011

1 1 1 1 1

1 1 0 1 1

1 1 1 1 1

0 0 0 0 0

1 1 1 1 1

1 1 0 1 0 0 0 1 0 1

[x*y]补 = 0,11010,00101

直接补码阵列

[x]补= (1)00001, [y]补= (1)00101

(1) 0 0 0 0 1

(1) 0 0 1 0 1

(1) 0 0 0 0 1

(0) 0 0 0 0 0

(1) 0 0 0 0 1

(0)0 0 0 0 0

(0) 0 0 0 0 0

1 (0) (0) (0) (0) (1)

1 0 0 (1) (1) 0 0 0 1 0 1

0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1

[x*y]补= 0,11010,00101（直接补码阵列不要求）带求补器的补码阵列

[x]补= 1 00001, [y]补= 1 00101

乘积符号位单独运算1⊕1＝0

尾数部分算前求补输出│X│＝11111，│y│＝11011

1 1 1 1 1

1 1 0 1 1

1 1 1 1 1

0 0 0 0 0

1 1 1 1 1

X ×Y ＝0.1101000101

8．(1) 符号位 Sf = 0⊕1 = 1

去掉符号位后：[y ’]补 = 00.11111 [-y ’]补 = 11.00001 [x ’]补 = 00.11000

52*00111.0,11000.0--=-=余数y

(2) 符号位 Sf = 1⊕0 = 1

去掉符号位后：[y ’]补 = 00.11001 [-y ’]补 = 11.00111 [x ’]补 = 00.01011

0 0 1 1 0 0 0 +[-y ’]补 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 ← 1 1 1 0 0 1 0 +[y ’]补 0 0 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0.1

← 0 1 0 0 0 1 0 +[-y ’]补 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 0.11 ← 0 0 0 0 1 1 0 +[-y ’]补 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0.110 ← 1 0 0 1 1 1 0 +[y ’]补 0 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 1 0.1100 ← 1 0 1 1 0 1 0 +[y ’]补 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0.11000

0 0 0 1 0 1 1 +[-y ’]补 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 ← 1 1 0 0 1 0 0 +[y ’]补 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 1 0.0 ← 1 1 1 1 0 1 0 +[y ’]补 0 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0.01 ← 0 1 0 0 1 1 0 +[-y ’]补 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0.011 ← 0 0 1 1 0 1 0

+[-y ’]补 1 1 0 0 1 1 1

0 0 0 0 0 0 1 0.0111

52*10111.0,01110.0--=-=余数y

9．(1) x = 2-011*0.100101, y = 2-010*(-0.011110) [x]浮 = 11101,0.100101 [y]浮 = 11110,-0.011110 Ex-Ey = 11101+00010=11111

[x]浮 = 11110,0.010010(1)

规格化处理: 1.010010 阶码 11100 x+y= 1.010010*2-4 = 2-4*-0.101110 规格化处理: 0.110000 阶码 11110

x-y=2-2*0.110001

(2) x = 2-101*(-0.010110), y = 2-100*0.010110 [x]浮= 11011,-0.010110 [y]浮= 11100,0.010110

Ex-Ey = 11011+00100 = 11111

[x]浮= 11100,1.110101(0) 规格化处理: 0.101100 阶码 11010 x+y= 0.101100*2-6 规格化处理: 1.011111 阶码 11100 x-y=-0.100001*2-4

10．(1) Ex = 0011, Mx = 0.110100

Ey = 0100, My = 0.100100 Ez = Ex+Ey = 0111 x+y 0 0. 0 1 0 0 1 0 (1) + 1 1. 1 0 0 0 1 0 1 1. 1 1 0 1 0 0 (1) x-y 0 0. 0 1 0 0 1 0 (1) + 0 0. 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 (1)

x+y 1 1. 1 1 0 1 0 1 + 0 0. 0 1 0 1 1 0 0 0. 0 0 1 0 1 1

x-y 1 1.1 1 0 1 0 1 + 1 1.1 0 1 0 1 0 1 1.0 1 1 1 1 1

Mx*My 0. 1 1 0 1

* 0.1 0 0 1

0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 0 1

规格化： 26*0.111011

(2) Ex = 1110, Mx = 0.011010

Ey = 0011, My = 0.111100 Ez = Ex-Ey = 1110+1101 = 1011 [Mx]补 = 00.011010

[My]补 = 00.111100, [-My]补 = 11.000100

商 = 0.110110*2-6, 余数=0.101100*2-6 11．

4位加法器如上图，

111)()(----⊕+=++=++=i i i i i i i i i i i i i i i i i C B A B A C B A B A C B C A B A C

(1)串行进位方式

C 1 = G 1+P 1C 0 其中：G 1 = A 1B 1 P1 = A 1⊕B 1（A 1＋B 1也对） C 2 = G 2+P 2C 1 G 2 = A 2B 2 P 2 = A 2⊕B 2 C 3 = G 3+P 3C 2 G 3 = A 3B 3 P 3 = A 3⊕B 3

0 0 0 1 1 0 1 0 +[-My] 1 1 0 0 0 1 0 0

1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 0 +[My] 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0.0 1 1 1 1 0 0 0 0 +[My] 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0.01 0 1 0 1 1 0 0 0 +[-My] 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0.011 0 0 1 1 1 0 0 0 +[-My] 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0.0110 1 1 1 1 1 0 0 0 +[My] 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0.01101 0 1 1 0 1 0 0 0 +[-My] 1 1 0 00 1 0 0 0 0 1 0 1 10 0 0.01101

C 4 = G 4+P 4C 3 G 4 = A 4B 4 P 4 = A 4⊕B 4 (2)并行进位方式 C 1 = G 1+P 1C 0

C 2 = G 2+P 2G 1+P 2P 1C 0

C 3 = G 3+P 3G 2+P 3P 2G 1+P 3P 2P 1C 0

C 4 = G 4+P 4G 3+P 4P 3G 2+P 4P 3P 2G 1+P 4P 3P 2P 1C 0 12．(1)组成最低四位的74181进位输出为：

C 4 = C n+4 = G+PC n = G+PC 0， C 0为向第0位进位

其中，G = y 3+y 2x 3+y 1x 2x 3+y 0x 1x 2x 3，P = x 0x 1x 2x 3，所以 C 5 = y 4+x 4C 4

C 6 = y 5+x 5C 5 = y 5+x 5y 4+x 5x 4C 4 (2)设标准门延迟时间为T ，“与或非”门延迟时间为1.5T ，则进位信号C 0，由最低位传送至C 6需经一个反相器、两级“与或非”门，故产生C 0的最长延迟时间为 T+2*1.5T = 4T

(3)最长求和时间应从施加操作数到ALU 算起：第一片74181有3级“与或非”门（产生控制参数x 0, y 0, C n+4），第二、三片74181共2级反相器和2级“与或非”门（进位链），第四片74181求和逻辑（1级与或非门和1级半加器，设其延迟时间为3T ），故总的加法时间为：

t 0 = 3*1.5T+2T+2*1.5T+1.5T+3T = 14T 13．串行状态下： C 1 = G 1+P 1C O C 2 = G 2+P 2C 1 C 3 = G 3+P 3C 2 C 4 = G 4+P 4C 3 并行状态下： C 1 = G 1+P 1C 0

C 2 = G 2+P 2C 1 = G 2+P 2G 1+P 2P 1C 0

C 3 = G 3+P 3C 2 = G 3+P 3G 2+P 3P 2G 1+P 3P 2P 1C 0

C 4 = G 4+P 4C 3 = G 4+P 4P 3C 2+P 4P 3P 2C 1+P 4P 3P 2P 1C 0

14．设余三码编码的两个运算数为X i 和Y i ，第一次用二进制加法求和运算的和数为S i ’，进

位为C i+1’，校正后所得的余三码和数为S i ，进位为C i+1，则有： X i = X i3X i2X i1X i0 Y i = Y i3Y i2Y i1Y i0 S i ’ = S i3’S i2’S i1’S i0’

FA FA

s i3

s i2s i1s i0

s i3's i2'

s i1'

s i0'

+3V

X i3 Y i3

X i2 Y i2X i1 Y i1X i0 Y i0

十进校正

二进加法

Ci+1

根据以上分析，可画出余三码编码的十进制加法器单元电路如图所示。 15．

第三章

1. (1)字节M 48

= (2)

片84*28

*51232

*1024==K K (3)1位地址作芯片选择

2. (1)个模块64264*264

*2620

26== (2)1616

*2*264

*2810

20= 每个模块要16个DRAM 芯片 (3)64*16 = 1024块

由高位地址选模块

3. (1)根据题意，存储总容量为64KB ，故地址总线需16位。现使用16K*8位DRAM 芯片，

共需16片。芯片本身地址线占14位，所以采用位并联与地址串联相结合的方法来组成整个存储器，其组成逻辑图如图所示，其中使用一片2：4译码器。

(2)根据已知条件，CPU 在1us 内至少访存一次，而整个存储器的平均读/写周期为0.5us ，如果采用集中刷新，有64us 的死时间，肯定不行如果采用分散刷新，则每1us 只能访存一次，也不行所以采用异步式刷新方式。

假定16K*1位的DRAM 芯片用128*128矩阵存储元构成，刷新时只对128行进行异步方式刷新，则刷新间隔为2ms/128 = 15.6us ，可取刷新信号周期15us 。刷新一遍所用时间＝15us ×128＝1.92ms

2：4译码器 A 14

A 15

CS 3 CS 2 CS 0 CS 1 D 0~D 7

A 13~A 0 当C i+1’ = 1时，S i = S i ’+0011

并产生C i+1

当C i+1’ = 0时，S i = S i ’+1101

4. (1)

片328

*12832

*1024 K K

(2)

CPU

3:8译码器

Y 1

Y 2Y 3Y 4Y 5Y 6Y 7Y 8

D 0-D 31

A 0-A 16

A 17-A 19

(3)如果选择一个行地址进行刷新，刷新地址为A 0-A 8，因此这一行上的2048个存储元同

时进行刷新，即在8ms 内进行512个周期。刷新方式可采用：在8ms 中进行512次刷新操作的集中刷新方式，或按8ms/512 = 15.5us 刷新一次的异步刷新方式。 5. 所设计的存储器单元数为1M ，字长为32，故地址长度为20位（A19~A0），所用芯片存储单元数为256K ，字长为16位，故占用的地址长度为18位（A17~A0）。由此可用位并联方式与地址串联方式相结合的方法组成组成整个存储器，共8片RAM 芯片，并使用一片2：4译码器。其存储器结构如图所示。

CPU

Y0Y1Y2Y3

256k *16

W /R

W /256k *16

A 19A 18

0~CS CS 0

CS 0

CS 1

CS 2CS 2

CS 3

CS D 31-D 16(高16位)

D 15-D 0(低16位)

A 17-A 16

R W /

6.（1）系统16位数据，所以数据寄存器16位

（2）系统地址128K ＝217，所以地址寄存器17位（3）共需要8片

（4）组成框图如下

7.(1)组内地址用A 12~A 0

(2)小组译码器使用3：8译码器

(3)RAM 1~RAM 5各用两片8K*8的芯片位并联连接

CPU

ROM

RAM 8K*8

RAM 8K*8RAM 8K*8

RAM 8K*8RAM 8K*8RAM 8K*8RAM 8K*8RAM 8K*8

RAM 8K*8

3:8译码器

A 13-A 15

D 0-D 15

A 0-A 12

8.顺序存储器和交叉存储器连续读出m = 8个字的信息总量都是：

q = 64位*8 = 512位

顺序存储器和交叉存储器连续读出8个字所需的时间分别是：

t 1 = mT = 8*100ns = 8*10-7s

CPU 地址寄存器数据

寄存器

32K *8 32K *8 32K

*8 32K *8

32K *8 32K *8 32K *8

32K *8

CS 3 CS 2 CS 1 CS 0

2:4 译码器 CS 0 ~ CS 3 A 16 A 15 ROM 0000H RAM 1 RAM 2

RAM 3 RAM 4 RAM 5

6000H 8000H A000H C000H E000H

4000H

ns ns ns ns m T t 7210*5.445050*7100)1(-==+=-+=τ

顺序存储器和交叉存储器的带宽分别是：

]/[1064)10*8(512/7711s t q W 位?=÷==- ]/[108.113)10*5.4(512/7722s t q W 位?=÷==-

9.cache 的命中率

968.080

24202420

=+=+=

m c c N N N H

640

240===

c m T T r cache/主存系统效率e 为

%2.86%100*968

.0*)61(61

%100*)1(1=-+=-+=

H r r e

平均访问时间T a 为 ns ns

e T T c a 4.46862.040===

10. h*t c +(1-h)*t m = t a %75.93200

40200

50=--=--=

m c m a t t t t h

11.虚拟地址为30位，物理地址为22位。页表长度：

K KB

25641= 12.虚拟存储器借助于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。在此例中，若用户不具有虚存，则无法正常运行程序，而具有了虚存，则很好地解决了这个问题。

13.设取指周期为T ，总线传送周期为τ，指令执行时间为t 0 (1)t = (T+5τ+6t 0)*80 = 80T+400τ+480 t 0 (2) t = (T+7τ+8t 0)*60 = 60T+420τ+480 t 0 故不相等。 14. 页面访问序列 0 1 2 4 2 3 0 2 1 3 2

命中率 a 0 1 2 4 2 3 0 2 1 3 2 3/11 =

27.3%

b 0 1 2 4 2 3 0 2 1 3 c

1 4

3 0

命中

15.D 16.C

第四章

1.不合理。指令最好半字长或单字长，设16位比较合适。

单操作数指令为：28-m-n 条 3.(1)RR 型指令 (2)寄存器寻址

(3)单字长二地址指令

(4)操作码字段OP 可以指定26=64种操作

4.(1)双字长二地址指令，用于访问存储器。操作码字段可指定64种操作。 (2)RS 型指令，一个操作数在通用寄存器（共16个），另一个操作数在主存中。

(3)有效地址可通过变址寻址求得，即有效地址等于变址寄存器（共16个）内容加上位移

量。

5.(1)双操作数指令 (2)23=8种寻址方式 (3)24=16种操作

6.(1)直接寻址方式 (2)相对寻址方式 (3)变址寻址方式 (4)基址寻址方式 (5)间接寻址方式 (6)变址间接寻址方式

7.40条指令需占6位，26=64，剩余24条可作为扩充 4种寻址方式需占2位剩余8位作为地址

X = 00 直接寻址方式 E = D X = 01 立即寻址方式

X = 10 变址寻址方式 E = （R ）+D X = 11 相对寻址方式 E = （PC ）+D 8.(1)50种操作码占6位，3种寻址方式占2位 X = 00 页面寻址方式 E = PC H -D X = 01 立即寻址方式

X = 10 直接寻址方式 E = D (2)PC 高8位形成主存256个页面，每页

K M

4256

1 个单元 (3)寻址模式X = 11尚未使用，故可增加一种寻址方式。由于CPU 中给定的寄存器中尚可使用PC ，故可增加相对寻址方式，其有效地址E = PC+D ，如不用相对寻址，还可使用间接寻址，此时有效地址E = （D ）。当位移量变成23位时，寻址模式变成3位，可有

8 6 6

OP （6） X （2） D （8） OP （6） X （2） D （24）

更多的寻址方式。

9. 16个通用寄存器占4位，64种操作占6位，剩下22位用于存储器地址，

采用R 为基址寄存器寻址，地址＝（R ）＋D 当基址最大，D 也是最大的时候，寻址能力最大而寄存器是32位的，

故最大存储空间是232＋222 = 4GB ＋4MB 。 10、11、12、13、 14.C

15.(1)寄存器 (2)寄存器间接 (3)立即 (4)直接

(5)相对、基值、变址第五章

1. IR 、AR 、DR 、AC

2. STA R 1，(R 2)

3. LDA (R 3), R 0

PC 0, G , AR i R/W =R

DR 0, G , AR i R20, G , AR i R10, G , DR i R/W =W

PC->AR M->DR

DR->IR R 2->AR R 1->DR DR->M

R30, G , AR i

PC->AR

M->DR

DR->IR

R 3->AR

M->DR

OP （6） R （4） D （22）

S E T

C L R

C 5

脉冲时钟源

CLR

2+5V

S E T

C L R

C 2Q

S E T

C L R

C 1Q

S E T

C L R

C 4

S E T

C L R

C 3T 1T 2T 5

T 4T 3

5.节拍脉冲T 1，T 2，T 3的宽度实际上等于时钟脉冲的周期或是它的倍数。此处T 1 = T 2 = 200ns, T 3 = 400ns ，所以主脉冲源的频率应为MHz T

f 51

。为了消除节拍脉冲上的毛刺，环形脉冲发生器采用移位寄存器形式。图中画出了题目要求的逻辑电路图与时序信号关系图。根据时序信号关系，T 1，T 2，T 3三个节拍脉冲的逻辑表达式如下：

211*C C T = 22C T = 13T T =

T 1用与门实现，T 2和T 3则用C 2的Q 端和C 1的Q 端加非门实现，其目的在于保持信号输出时延时间的一致性并与环形脉冲发生器隔离。

S E T

C L R

C 1Q

S E T

C L R

C 2Q

S E T

C L R

C 3

S E T

C L R

C 4

脉冲时钟源

CLR

2+5V

T 3 T 2 T 1

1 2 3 4 5 6

C 4C 1C 2C 3T 1T 2

T 3

6. 字节9648

)13*80(=+ 7. M = G

S3 = H+D+F

S2 = A+B+H+D+E+F+G S1 = A+B+F+G

C = H+D+Ey+Fy+G φ 8. 经分析，（d, i, j ）和（e, f, h ）可分别组成两个小组或两个字段，然后进行译码，可得六个微命令信号，剩下的a, b, c, g 四个微命令信号可进行直接控制，其整个控制字段组成如下：

a b c g 01d 10 i 10 f

11 j 11 h * * * * * * * *

9. P1 = 1，按IR6、IR5转移 P2 = 1，按进位C 转移

10. (1)将C ，D 两个暂存器直接接到ALU 的A ，B 两个输入端上。与此同时，除C ，D 外，

其余7个寄存器都双向接到单总线上。

移位器R 3

MAR

MDR

R 2R 1

R 0D

C IR

ALU

(2)

M->MDR->IR,PC+1

R 1->MDR

M->MDR->C R 2->MDR

M->MDR->D

C+D->MDR MDR->M,R 2->D D+1->R 2PC->MAR

测试

取指

取源操作数

取目的操作数

加存回修改

送回继指令地址

11. (1)假设判别测试字段中每一位作为一个判别标志，那么由于有4个转移条件，故该字段

为4位。下地址字段为9位，因为控存容量为512单元。微命令字段则是（48-4-9）=35位。

(2)对应上述微指令格式的微程序控制器逻辑框图如图所示。其中微地址寄存器对应下地

址字，P 字段即为判别测试字段，控制字段即为微命令字段，后两部分组成微指令寄存器。地址转移逻辑的输入是指令寄存器的OP 码、各种状态条件以及判别测试字段所给的判别标志（某一位为1），其输出修改微地址寄存器的适当位数，从而实现微程序的分支转移。就是说，此处微指令的后继地址采用断定方式。

微地址寄存器

地址转移逻辑

控制存储器

地址译码P字段

控制字段

指令寄存器IR

状态条件

微命令信号

…

12. (1)流水线的操作周期应按各步操作的最大时间来考虑，即流水线时钟周期性

ns i 100}max{==ττ

(2)遇到数据相关时，就停顿第2条指令的执行，直到前面指令的结果已经产生，因此至少需要延迟2个时钟周期。

(3)如果在硬件设计上加以改进，如采用专用通路技术，就可使流水线不发生停顿。

13. (1)

1 2 3 4 5

1 2 3 4 51 2 3 4 51 2 3 4 51 2 3 4 5 0 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 t 7 t 8 t 9 t 19 t 20

1 2 3 4 5 15 16…

时间T

空间S

WB MEM EX ID IF

(2)秒条/10*33.810

*100*)1205(20

)1(69

=-+=-+=

-τn K n H (3)17.41

5205*20)1(=-+=-+==ττn K K n Tp Ts S 14.

WB EX ID IF

空间S

时间T 1 2 3 4 5 6 7 8I 1I 1

I 1

I 2I 2I 2I 2非

流水线

时

间

图

ID IF 空间S

时间T 1 2 3 4 5 6 7 8I 1I 1I 1I 1I 2I 2I 2I 2流水线时

间

图

I 3I 3I 3I

I 4I 4I 4I 4I 5I 5I 5I 5

如上两图所示，执行相同的指令，在8个单位时间内，流水计算机完成5条指令，而非

流水计算机只完成2条，显然，流水计算机比非流水计算机有更高的吞吐量。 15. 证：设n 条指令，K 级流水，每次流水时间τ

则用流水实现 Tp = K τ+(n-1) τ

Tp n Hp =

非流水实现 Ts = K τn

n Hs =

11)-(n K +-=-+=+===n

K K

n K Kn Kn Tp Ts Ts n Tp n

Hs Hp τττ

计算机组成原理精彩试题集(含问题详解)

计算机组成原理试题一一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写在题干前面的括号。） 1.若十进制数据为137.5则其八进制数为（B ）。 A、89.8 B、211.4 C、211.5 D、1011111.101 2.若x补=0.1101010，则x原=（A ）。 A、1.0010101 B、1.0010110 C、0.0010110 D、0.1101010 3.若采用双符号位，则发生正溢的特征是：双符号位为（B）。 A、00 B、01 C、10 D、11 4.原码乘法是（A ）。 A、先取操作数绝对值相乘，符号位单独处理 B、用原码表示操作数，然后直接相乘 C、被乘数用原码表示，乘数取绝对值，然后相乘 D、乘数用原码表示，被乘数取绝对值，然后相乘 5.为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采取（C）。 A、立即寻址 B、变址寻址 C、间接寻址 D、寄存器寻址 6.下列数中，最小的数是（A）。 A．(101001)2B．(52)８C．(2B)16D．45 7.下列数中，最大的数是（D）。 A．(101001)2B．(52)８C．(2B)16D．45 8.下列数中，最小的数是（D）。 A．（111111）2B．（72）８C．（2F）16D．50 9.已知：X=－0.0011，Y= -0.0101。（X+Y）补= ( A)。 A．1．1100B．1．1010 C．1．0101D．1．1000 10.一个512KB的存储器,地址线和数据线的总和是（C ）。 A．17 B．19C．27D．36 11.某计算机字长是16位它的存储容量是64KB,按字编址,它们寻址围是（C ）。 A．64K B．32KB C．32K D．16KB 12.某一RAM芯片其容量为512*8位,除电源和接地端外该芯片引线的最少数目是（C ）。 A.21 B.17 C.19 D.20 12.计算机存储器可以采用（A）。 A.RAM和ROM B.只有ROM C.只有RAM D.RAM和SAM 13.单地址指令中为了完成两个数的算术操作，除地址码指明的一个操作数外，另一个数常需采用( C) 。 A.堆栈寻址方式 B.立即寻址方式 C.隐含寻址方式 D.间接寻址方式 14.零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址，因此它的操作数来自(B)。 A.立即数和栈顶 B.栈顶和次栈顶 C.暂存器和栈顶 D.寄存器和存单元 15.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是( C)。 A.实现存储程序和程序控制 B.可以直接访问外存 C.缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性 D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度

计算机组成原理考试题库

计算机原理考试题库一、选择题 1、电子计算机的算术/逻辑单元、控制单元及主存储器合称为C。 A、CPU B、ALU C、主机 D、UP 2、用以指定待执行指令所在地址的是C。 A、指令寄存器 B、数据计数器 C、程序计数器 D、累加器 3、完整的计算机系统应包括D。 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 4、计算机存储数据的基本单位为A。 A、比特Bit B、字节Byte C、字组Word D、以上都不对 5、计算机中有关ALU的描述，D是正确的。 A、只做算术运算，不做逻辑运算 B、只做加法 C、能存放运算结果 D、以上答案都不对 6、计算机系统中的存储系统是指D。 A、RAM存储器 B、ROM存储器 C、主存 D、主存和辅存 7、下列语句中是C正确的。 A、1KB＝1024 1024B B、1KB＝1024MB C、1MB＝1024 1024B D、1MB＝1024B 8、用以指定待执行指令所在地址的是C。 A、指令寄存器 B、数据计数器 C、程序计数器 D、累加器 9、计算机系统中的存储系统是指D。 A、RAM存储器 B、ROM存储器 C、主存 D、主存和辅存 10、电子计算机的算术/逻辑单元、控制单元及主存储器合称为C。 A、CPU B、ALU C、主机 D、UP 11、计算机中有关ALU的描述，D是正确的。 A、只做算术运算，不做逻辑运算 B、只做加法 C、能存放运算结果 D、以上答案都不对 12、下列D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 13、下列语句中是C正确的。 A、1KB＝1024 1024B B、1KB＝1024MB C、1MB＝1024 1024B D、1MB＝1024B 14、计算机系统中的存储系统是指D。 A、RAM存储器 B、ROM存储器 C、主存 D、主存和辅存 15、下列D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 16、存放欲执行指令的寄存器是D。 A、MAE B、PC C、MDR D、IR 17、用以指定待执行指令所在地址的是C。

计算机组成原理试题及答案

A ．(7CD )16 B. ( 7D0)16 C. (7E0)16 D. 3. 下列数中最大的数是 _______ 。 A ．(10011001) 2 B. (227) 8 C. (98)16 4. ____ 表示法主要用于表示浮点数中的阶码。 A. 原码 B. 补码 C. 反码 D. 移码 5. 在小型或微型计算机里，普遍采用的字符编码是 A. BCD 码 B. 16 进制 C. 格雷码 6. 下列有关运算器的描述中， ______ 是正确的 A. 只做算术运算，不做逻辑运算 B. C. 能暂时存放运算结果 D. 7. EPROM 是指 ____ 。 A. 读写存储器 B. C. 可编程的只读存储器 D. 8. Intel80486 是 32位微处理器， Pentium 是A.16 B.32 C.48 D.64 9 .设］X ］补=1.XXX 3X 4,当满足 _________ ■寸，X > -1/2 成立。 A. X 1必须为1，X 2X 3X 4至少有一个为1 B. X 1必须为1 , X 2X 3X 4任意 C. X 1必须为0, X 2X 3X 4至少有一个为1 D. X 1必须为0, X 2X 3X 4任意 10. CPU 主要包括 _____ 。 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 11. 信息只用一条传输线 ,且采用脉冲传输的方式称为 _________ 。 A. 串行传输 B. 并行传输 C. 并串行传输 D. 分时传输 12. 以下四种类型指令中,执行时间最长的是 _________ 。 A. RR 型 B. RS 型 C. SS 型 D. 程序控制指令 13. 下列 _____ 属于应用软件。 A. 操作系统 B. 编译系统 C. 连接程序 D. 文本处理 14. 在主存和CPU 之间增加cache 存储器的目的是 _____ 。 A. 增加内存容量 B. 提高内存可靠性 C.解决CPU 和主存之间的速度匹配问题 D. 增加内存容量，同时加快存取速度 15. 某单片机的系统程序,不允许用户在执行时改变,则可以选用 ____________ 作为存储芯片。 A. SRAM B. 闪速存储器 C. cache D. 辅助存储器 16. 设变址寄存器为X ,形式地址为D, (X )表示寄存器X 的内容，这种寻址方式的有效地址为 ______ 。 A. EA=(X)+D B. EA=(X)+(D) C.EA=((X)+D) D. EA=((X)+(D)) 17. 在指令的地址字段中,直接指出操作数本身的寻址方式,称为 ___________ 。 A. 隐含寻址 B. 立即寻址 C. 寄存器寻址 D. 直接寻址 18. 下述 I/O 控制方式中,主要由程序实现的是 ________ 。 7F0）16 D. （ 152）10 o D. ASC H 码只做加法既做算术运算，又做逻辑运算只读存储器光擦除可编程的只读存储器位微处理器。

计算机组成原理试题及答案

2. （2000）10化成十六进制数是______。 A．（7CD）16 B.（7D0）16 C.（7E0）16 D.（7F0）16 3. 下列数中最大的数是______。 A．（10011001）2 B.（227）8 C.（98）16 D.（152）10 4. ______表示法主要用于表示浮点数中的阶码。 A. 原码 B. 补码 C. 反码 D. 移码 5. 在小型或微型计算机里，普遍采用的字符编码是______。 A. BCD码 B. 16进制 C. 格雷码 D. ASCⅡ码 6. 下列有关运算器的描述中，______是正确的。 A.只做算术运算，不做逻辑运算 B. 只做加法 C.能暂时存放运算结果 D. 既做算术运算，又做逻辑运算 7. EPROM是指______。 A. 读写存储器 B. 只读存储器 C. 可编程的只读存储器 D. 光擦除可编程的只读存储器 8. Intel80486是32位微处理器，Pentium是______位微处理器。Ａ．１６Ｂ．３２Ｃ．４８Ｄ．６４９. 设［X］补=1.x1x2x3x4,当满足______时，X > -1/2成立。Ａ．x1必须为1，x2x3x4至少有一个为1 Ｂ．x1必须为1，x2x3x4任意Ｃ．x1必须为0，x2x3x4至少有一个为1 Ｄ．x1必须为0，x2x3x4任意 10. CPU主要包括______。 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 11. 信息只用一条传输线，且采用脉冲传输的方式称为______。 A.串行传输 B.并行传输 C.并串行传输 D.分时传输 12. 以下四种类型指令中，执行时间最长的是______。 A. RR型 B. RS型 C. SS型 D.程序控制指令 13. 下列______属于应用软件。 A. 操作系统 B. 编译系统 C. 连接程序 D.文本处理 14. 在主存和CPU之间增加cache存储器的目的是______。 A. 增加内存容量 B. 提高内存可靠性 C. 解决CPU和主存之间的速度匹配问题 D. 增加内存容量，同时加快存取速度 15. 某单片机的系统程序，不允许用户在执行时改变，则可以选用______作为存储芯片。 A. SRAM B. 闪速存储器 C. cache D.辅助存储器 16. 设变址寄存器为X，形式地址为D，（X）表示寄存器X的内容，这种寻址方式的有效地址为______。 A. EA=(X)+D B. EA=(X)+(D) C.EA=((X)+D) D. EA=((X)+(D)) 17. 在指令的地址字段中，直接指出操作数本身的寻址方式，称为______。 1

计算机组成原理经典复习题集锦(附答案)知识讲解

计算机组成原理经典复习题集锦(附答案)

计算机组成原理复习题一、填空题 1.用二进制代码表示的计算机语言称为（机器语言），用助记符编写的语言称为（汇编语言）。 2. 计算机硬件由（控制单元）、（运算器）、（存储器）、输入系统和输出系统五大部件组成。 3.十六进制数CB8转换成二进制数为（110010111000）。 4.某数x的真值-0.1011B，其原码表示为（ 1.1011）。 5.在浮点加减法运算过程中，在需要（对阶）或（右规）时，尾数需向右移位。 6.指令通常由（操作码）和（地址码）两部分组成。 7.要组成容量为4K*8位的存储器，需要（8）片4K×1位的芯片并联，或者需要（4）片1K×8位的芯片串联。 8. 中断处理过程包括（关中断）、（保护现场）、（执行中断服务程序）、（恢复现场）和（开中断）阶段。 9.操作数寻址方式包括（直接寻址）、（间接寻址）、（立即寻址）、（隐含寻址）、（寄存器寻址）、（寄存器间接寻址）、（基址寻址）等。 10.动态RAM的刷新包括（分散刷新）、（集中刷新）和（异步刷新）三种方式。 11.高速缓冲存储器的替换算法有（先进先出）和（近期最少使用）。 12.影响流水线性能的因素有（数据相关）、（控制相关）和（资源相关）。 13.主存储器容量通常以KB为单位，其中1K=（），硬盘的容量以GB为单位，其中1G=（）。 14.主存储器一般采用（动态RAM）存储器，CACHE采用（静态RAM ）存储器。 15.世界上第一台计算机产生于（1946 ）年，称为（ENIAC）。 16. I/O的编址可分为（不统一编址）和（统一编址），前者需要单独的I/O指令，后者可通过（访存）指令和设备交换信息。 17.CPU从主存取出一条指令并执行该指令的全部时间叫做（指令周期），它通常包含若干个（机器周期），而后者又包含若干个（时钟周期）。 18.计算机中各个功能部件是通过（总线）连接的，它是各部件之间进行信息传输的公共线路。 19.浮点数由（阶码）和（尾数）两部分构成。 20.禁止中断的功能可以由（中断允许触发器）来完成。 21.指令的编码中，操作码用来表明（所完成的操作），N位操作码最多表示（2^N ）中操作。 22.静态RAM采用（双稳态触发器）原理存储信息，动态RAM采用（电容）原理存储信息。 23.典型的冯·诺依曼计算机是以（运算器）为核心的。 24.计算机硬件由（控制器）、（运算器）、（存储器）、（输入设备）和（输出设备）五大部件组成。 25.系统总线按系统传输信息的不同，可分为三类：（地址）、（控制）、（数据）。 26.数x的真值-0.1011，其原码表示为（ 1.1011 ），其补码表示为（ 1.0101 ）。 27.Cache称为（高速缓冲）存储器，是为了解决CPU和主存之间（速度）不匹配而采用的一项重要的硬件技术。 28.浮点运算器由（尾数）运算器和（阶码）运算器组成。 29.计算机系统中的存储器分为：（主存）和（辅存）。在CPU执行程序时，必须将指令存放在（主存）中，即（辅存）不能够直接同CPU交换信息。 30. 在补码加减法运算中，采用双符号位的方法（变形补码）进行溢出判断时，若运算结果中两个符号位（不同），则表明发生了溢出。若结果的符号位为（01），表示发生正溢出；若为（10 ），表示发生负溢出。 31. 使用虚拟存储器的目的是为了解决（内存空间不足）问题。

计算机组成原理试题及答案

二、填空题 1 字符信息是符号数据，属于处理（非数值）领域的问题，国际上采用的字符系统是七单位的（ASCII）码。P23 2 按IEEE754标准，一个32位浮点数由符号位S（1位）、阶码E（8位）、尾数M（23位）三个域组成。其中阶码E的值等于指数的真值（e）加上一个固定的偏移值（127）。P17 3 双端口存储器和多模块交叉存储器属于并行存储器结构，其中前者采用（空间）并行技术，后者采用（时间）并行技术。P86 4 衡量总线性能的重要指标是（总线带宽），它定义为总线本身所能达到的最高传输速率，单位是（MB/s）。P185 5 在计算机术语中，将ALU控制器和（）存储器合在一起称为（）。 6 数的真值变成机器码可采用原码表示法，反码表示法，（补码）表示法，（移码）表示法。P19-P21 7 广泛使用的（SRAM）和（DRAM）都是半导体随机读写存储器。前者的速度比后者快，但集成度不如后者高。P67 8 反映主存速度指标的三个术语是存取时间、（存储周期）和（存储器带宽）。P67 9 形成指令地址的方法称为指令寻址，通常是（顺序）寻址，遇到转移指令时（跳跃）寻址。P112 10 CPU从（主存中）取出一条指令并执行这条指令的时间和称为（指令周期）。 11 定点32位字长的字，采用2的补码形式表示时，一个字所能表示

的整数范围是（-2的31次方到2的31次方减1 ）。P20 12 IEEE754标准规定的64位浮点数格式中，符号位为1位，阶码为11位，尾数为52位，则它能表示的最大规格化正数为（+［1+（1-2 ）］×2 ）。 13 浮点加、减法运算的步骤是（0操作处理）、（比较阶码大小并完成对阶）、（尾数进行加或减运算）、（结果规格化并进行舍入处理）、（溢出处理）。P54 14 某计算机字长32位，其存储容量为64MB，若按字编址，它的存储系统的地址线至少需要（14）条。64×1024KB=2048KB(寻址范32围)=2048×8(化为字的形式)=214 15一个组相联映射的Cache，有128块，每组4块，主存共有16384块，每块64个字，则主存地址共（20）位，其中主存字块标记应为（9）位，组地址应为（5）位，Cache地址共（13）位。 16 CPU存取出一条指令并执行该指令的时间叫（指令周期），它通常包含若干个（CPU周期），而后者又包含若干个（时钟周期）。P131 17 计算机系统的层次结构从下至上可分为五级，即微程序设计级（或逻辑电路级）、一般机器级、操作系统级、（汇编语言）级、（高级语言）级。P13 18十进制数在计算机内有两种表示形式：（字符串）形式和（压缩的十进制数串）形式。前者主要用在非数值计算的应用领域，后者用于直接完成十进制数的算术运算。P19 19一个定点数由符号位和数值域两部分组成。按小数点位置不同，

计算机组成原理练习题-答案

一、填空题 1．对存储器的要求是速度快，_容量大_____，_价位低_____。为了解决这方面的矛盾，计算机采用多级存储体系结构。 2．指令系统是表征一台计算机__性能__的重要因素，它的____格式__和___功能___不仅直接影响到机器的硬件结构而且也影响到系统软件。 3．CPU中至少有如下六类寄存器__指令____寄存器，__程序_计数器，_地址__寄存器，通用寄存器，状态条件寄存器，缓冲寄存器。 4．完成一条指令一般分为取指周期和执行周期，前者完成取指令和分析指令操作，后者完成执行指令操作。 5．常见的数据传送类指令的功能可实现寄存器和寄存器之间，或寄存器和存储器之间的数据传送。 6．微指令格式可分为垂直型和水平型两类，其中垂直型微指令用较长的微程序结构换取较短的微指令结构。 7．对于一条隐含寻址的算术运算指令，其指令字中不明确给出操作数的地址，其中一个操作数通常隐含在累加器中 8．设浮点数阶码为8位（含1位阶符），尾数为24位（含1位数符），则32位二进制补码浮点规格化数对应的十进制真值范围是：最大正数为 2^127(1-2^－23) ，最小正数为 2^－129 ，最大负数为 2^－128(-2^－1-2^－23) ，最小负数为 -2^127 。 9．某小数定点机，字长8位（含1位符号位），当机器数分别采用原码、补码和反码时，其对应的真值范围分别是 -127/128 ～+127/128 -1 ～+127/128 -127/128 ～+127/128 （均用十进制表示）。 10．在DMA方式中，CPU和DMA控制器通常采用三种方法来分时使用主存，它们是停止CPU访问主存、周期挪用和DMA和CPU交替访问主存。 11．设 n = 8 （不包括符号位），则原码一位乘需做 8 次移位和最多 8 次加法，补码Booth算法需做 8 次移位和最多 9 次加法。 12．设浮点数阶码为8位（含1位阶符），尾数为24位（含1位数符），则32位二进制补码浮点规格化数对应的十进制真值范围是：最大正数为，最小正数为，最大负数为，最小负数为。 13．一个总线传输周期包括申请分配阶段、寻址阶段、传输阶段和结束阶段四个阶段。 14．CPU采用同步控制方式时，控制器使用机器周期和节拍组成的多极时序系统。

计算机组成原理试题集

1.数字电子计算机的主要特点是存储容量大、（运算速度快），（运算精度高）。 2.计算机各组成部件相互连接方式，从早期的以（存储器）为中心，发展到现在以（运算器）为中心。 3.指令寄存器寄存的是（C ） A、下一条要执行的指令 B、已执行完了的指令 C 、正在执行的指令D、要转移的指令 4.衡量计算机的性能指标主要有哪些（答主要的三项指标），并说明为什么？解：衡量计算机性能的指标主要有：计算速度、存储容量和通讯带宽等，计算机速度是反映CPU性能，也是反映计算机能力的主要指标之一。存储容量反映出计算机可以处理的数据量空间的大小。带宽反映出计算机处理信息的通讯能力。 5,决定指令执行顺序的寄存器是（PC）,而记录指令执行结果的状态的寄存器是（状态字寄存器） 6.最早提出“存储程序程序”概念的是（A ） A、Babbage B、V.Neumann C、Pascal D、Bell 7.如何理解计算机组成和计算机体系结构？ 8.第一台电子计算机（ENIAC）是于1946年交付使用。 9.单地址指令中为了实现两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个采用（隐含）寻址方法。 10.假定指令系统有m条指令，指令操作码的位数为N位，则N至少应当等于（）。 11.用n+1位字长（含一位符号位）表示原码定点整数时，所能表示的数值范围是（0﹤﹦N ）；用n+1位字长（含一位符号位）表示原码定点小数时，所能表示的数值范围是（） 1. CPU包括（）两部分。 A、ALU和累加器 B、ALU和控制器 C、运算器和控制器 D、ALU和主存储器 C 2. 计算机运算速度的单位是（）。 A、MTBF B、MIPS C、MHZ D、MB B 3. 若十六进数微AC.B，则其十进制数为（）。 A、254.54 B、2763 C、172.6875 D、172.625 C 4. 若十进制数据为137.5则其八进制数为（）。 A、89.8 B、211.4 C、211.5 D、1011111.101

计算机组成原理试题库(含答案)

计算机组成原理试题一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写在题干前面的括号内。） 1.为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采取（C）。 A、立即寻址 B、变址寻址 C、间接寻址 D、寄存器寻址 2.某计算机字长是16位它的存储容量是64KB,按字编址,它们寻址范围是（C）。 A．64K B．32KB C．32K D．16KB 3.某一RAM芯片其容量为512*8位,除电源和接地端外该芯片引线的最少数目是（C）。 A.21 B.17 C.19 D.20 4.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是(C)。 A.实现存储程序和程序控制 B.可以直接访问外存 C.缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性 D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度

5.寄存器间接寻址方式中，操作数处在(B)。 A.通用寄存器 B.贮存单元 C.程序计数器 D.堆栈 6.RISC是(A)的简称。 A.精简指令系统计算机 B.大规模集成电路 C.复杂指令计算机 D.超大规模集成电路 7．CPU响应中断的时间是_C_____。 A．中断源提出请求；B．取指周期结束；C．执行周期结束；D．间址周期结束。8．常用的虚拟存储器寻址系统由____A__两级存储器组成。 A．主存－辅存；B．Cache－主存；C．Cache－辅存；D．主存—硬盘。 9．DMA访问主存时，让CPU处于等待状态，等DMA的一批数据访问结束后，CPU再恢复工作，这种情况称作__A____。 A．停止CPU访问主存；B．周期挪用；C．DMA与CPU交替访问；D．DMA。10．浮点数的表示范围和精度取决于__C____。 A．阶码的位数和尾数的机器数形式；B．阶码的机器数形式和尾数的位数；

计算机组成原理试题及答案

计算机组成原理题集含答案题库题目总数：293 第一章单选题 1、控制器、运算器和存储器合起来一般称为（主机）： I/O部件内存储器外存储器主机 2、冯?诺依曼机工作方式的基本特点是（按地址访问并顺序执行指令）：按地址访问并顺序执行指令精确结果处理存储器按内部地址访问自动工作 3、输入、输出设备以及辅助存储器一般统称为（外围设备）： I/O系统外围设备外存储器执行部件 4、计算机硬件能直接识别和执行的语言是（机器语言）：高级语言汇编语言机器语言符号语言判断题

5、若某计算机字代表一条指令或指令的一部分，则称数据字(错)。 6、若某计算机字是运算操作的对象，即代表要处理的数据，则称指令字（错）。 7、数字计算机的特点：数值由数字量（如二进制位）来表示，运算按位进行。（对） 8、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。（对）填空题 9、系统软件包括：服务程序、语言程序、（操作系统）、数据库管理系统。 10、计算机系统的发展按其核心部件采用器件技术来看经历了五代的变化，分别是（电子管）、（晶体管）、（集成电路）、（大规模集成电路）、（巨大规模集成电路）五个部分。 11、计算机系统是一个由硬件和软件组成的多级层次结构，这通常由（微程序级）、（一般机器级）、（操作系统级）、（汇编语言级）和（高级语言级）等组成，在每一级上都可以进行（程序设计）。 12、计算机的软件一般分为（系统软件）和（应用软件）两大部分。 13、计算机的硬件基本组成包括（控制器）、（运算器）、（存储器）、（输入设备）和（输出设备）五个部分。简答题 14、什么是存储容量？什么是单元地址？存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。灭个存储单元都有编号，称为单元地址。 15、什么是外存？简述其功能。外存：为了扩大存储容量，又不使成本有很大的提高，在计算机中还配备了存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器，称为外存储器，简称外存。外存可存储大量的信息，计算机需要使用时，再调入内存。 16、什么是内存？简述其功能。内存：一般由半导体存储器构成，装在底版上，可直接和CPU交换信息的存储器称为内存储器，简称内存。用来存放经常使用的程序和数据。。 17、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？取指周期中从内存读出的信息流是指令流，而在执行器周期中从内存读出的信息流是数据流。 18、什么是适配器？简述其功能。适配器是外围设备与主机联系的桥梁，它的作用相当于一个转换器，使主机和外围设备并行协调的工作。

计算机组成原理经典复习题集锦(附答案)

计算机组成原理试题库集及答案

第一章计算机系统概论 1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件？硬件和软件哪个更重要？解：P3 计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。计算机硬件：指计算机中的电子线路和物理装置。计算机软件：计算机运行所需的程序及相关资料。硬件和软件在计算机系统中相互依存，缺一不可，因此同样重要。 5. 冯?诺依曼计算机的特点是什么？解：冯?诺依曼计算机的特点是：P8 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成；指令和数据以同同等地位存放于存储器内，并可以按地址访问；指令和数据均用二进制表示；指令由操作码、地址码两大部分组成，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；指令在存储器中顺序存放，通常自动顺序取出执行；机器以运算器为中心（原始冯?诺依曼机）。 7. 解释下列概念：主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。解：P9-10 主机：是计算机硬件的主体部分，由CPU和主存储器MM合成为主机。 CPU：中央处理器，是计算机硬件的核心部件，由运算器和控制器组成；（早期的运算器和控制器不在同一芯片上，现在的CPU内除含有运算器和控制器外还集成了CACHE）。主存：计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器，为计算机的主要工作存储器，可随机存取；由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。存储单元：可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。存储元件：存储一位二进制信息的物理元件，是存储器中最小的存储单位，又叫存储基元或存储元，不能单独存取。存储字：一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。存储字长：一个存储单元所存二进制代码的位数。存储容量：存储器中可存二进制代码的总量；（通常主、辅存容量分开描述）。机器字长：指CPU一次能处理的二进制数据的位数，通常与CPU的寄存器位数有关。指令字长：一条指令的二进制代码位数。 8. 解释下列英文缩写的中文含义：

计算机组成原理习题(全)

计算机组成原理习题集一、选择题 1. 将用户编写的高级语言程序的全部语句一次全部翻译成机器语言程序，而后再执行机器语言程序，这称为（）? A. 编译 B. 解释 C. 仿真 D. 转换 2. 控制器作为计算机的神经中枢，下面哪一个不属于其工作过程（）？ A. 取指过程 B. 分析过程 C. 翻译过程 D. 执行过程 3. 系统总线中地址线的功能是（）？ A. 用于选择主存单元 B. 用于选择进行信息传输的设备 C. 用于指定主存单元和I/O设备接口电路的地址 D. 用于传送主存物理地址和逻辑地址 4. 计算机系统的输入输出接口是（）之间的交接界面。 A. CPU与存储器 B. 主机与外围设备 C. 存储器与外围设备 D. CPU与系统总线 5. 下面哪一个不是总线通信控制方式主要采用的方式（）? A. 同步通信 B. 异步通信 C. 半同步通信 D. 半异步通信 6. 下面哪一个不是存储器的主要性能指标（）？ A. 速度 B. 容量 C. 体积 D. 每位价格 7. 常用的虚拟存储系统由（）两级存储器组成。 A. 主存-辅存 B. 快存-主存 C.主存-Cache D. Cache-辅存 8. 某计算机字长为32位，存储容量为1MB，若按字编址，它的寻址范围是（）？ A. 1M B. 512KB C. 256K D.256KB 9. 如果现在要把主存中编号为17的块映射到Cache中的某一块中，其中主存的初始块编号为0，Cache的块数为8，Cache的初始块编号也为0，那么请问主存中编号为17的块通过直接映象后映象到Cache中块的编号是（）？ A. 0 B. 1 C. 2 D. 3 10. 下面哪一个不是Cache的替换策略（）？ A. 先进后出 B. 先进先出 C. 近期最少使用 D. 随机法 11. 下面哪个描述是错误的（）？ A. +0的原码不等于-0的原码 B. +0的补码等于-0的补码 C. +0反码不等于-0的反码 D. -0的原码等于-0的补码 12. 下面哪个描述是错误的（）？ A. 有符号数的移位称为算术移位 B. 无符号数的移位称为逻辑移位 C. 逻辑左移时，高位移丢，高位添零 D. 逻辑右移时，低位移丢，高位添零 13. 下面那个数是规格化数（）？ A. 1.10101×21 B. 1101.01×2-10 C. 0.110101×210 D. 11.0101 14. 下面的这个指令实例表示的是哪种寻址方式（）？ SUB R1 （R2） A. 寄存器寻址 B. 立即寻址 C. 偏移寻址 D. 寄存器间接寻址 15. 基址寻址方式中，操作数的有效地址等于（）。

计算机组成原理试卷及答案

计算机组成原理试题及答案一、单项选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写在题干前面的括号内。） 1.若十进制数据为137.5则其八进制数为（B ）。 A、89.8 B、211.4 C、211.5 D、1011111.101 2.若x补=0.1101010，则x原=（A ）。 A、1.0010101 B、1.0010110 C、0.0010110 D、0.1101010 3.若采用双符号位，则发生正溢的特征是：双符号位为（B）。 A、00 B、01 C、10 D、11 4.原码乘法是（A ）。 A、先取操作数绝对值相乘，符号位单独处理 B、用原码表示操作数，然后直接相乘 C、被乘数用原码表示，乘数取绝对值，然后相乘 D、乘数用原码表示，被乘数取绝对值，然后相乘 5.为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采取（C）。 A、立即寻址 B、变址寻址 C、间接寻址 D、寄存器寻址 6.下列数中，最小的数是（A）。 A．(101001)2B．(52)８C．(2B)16D．45 7.下列数中，最大的数是（D）。 A．(101001)2B．(52)８C．(2B)16D．45 8.下列数中，最小的数是（D）。 A．（111111）2B．（72）８C．（2F）16D．50 9.已知：X=－0.0011，Y= -0.0101。（X+Y）补= ( A)。Ａ．１．１１００Ｂ．１．１０１０Ｃ．１．０１０１Ｄ．１．１０００ 10.一个512KB的存储器,地址线和数据线的总和是（C ）。 A．17 B．19C．27D．36 11.某计算机字长是16位它的存储容量是64KB,按字编址,它们寻址范围是（C ）。 A．64K B．32KB C．32K D．16KB 12.某一RAM芯片其容量为512*8位,除电源和接地端外该芯片引线的最少数目是（C ）。 A.21 B.17 C.19 D.20 12.计算机内存储器可以采用（A）。 A.RAM和ROM B.只有ROM C.只有RAM D.RAM和SAM 13.单地址指令中为了完成两个数的算术操作，除地址码指明的一个操作数外，另一个数常需采用( C) 。 A.堆栈寻址方式 B.立即寻址方式 C.隐含寻址方式 D.间接寻址方式 14.零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址，因此它的操作数来自(B)。 A.立即数和栈顶 B.栈顶和次栈顶 C.暂存器和栈顶 D.寄存器和内存单元 15.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是( C)。 A.实现存储程序和程序控制 B.可以直接访问外存 C.缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性 D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度 16.用于对某个寄存器中操作数的寻址方式称为( C)寻址。 A.直接 B.间接 C.寄存器直接 D.寄存器间接 17.寄存器间接寻址方式中，操作数处在( B )。 A.通用寄存器 B.贮存单元 C.程序计数器 D.堆栈 18.RISC是(A)的简称。 A.精简指令系统计算机 B.大规模集成电路

计算机组成原理习题及答案54686word版本

计算机组成原理习题及答案54686

概论一、选择题：１．1946年研制成功的第一台电子数字计算机称为＿B＿。A.EDVAC B.ENIAC C.EVNAC D.EINAC 2.完整的计算机系统应包括__D_____.A..运算器、存储器、控制器 B.外部设备和主机 C.主机和存储器 D.配套的硬件和软件设备 3.计算机系统中的存储器系统是指__D____.A.RAM存储器 B.ROM存储器 C.内存储器 D.内存储器和外存储器 4.至今为止,计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是_C_____. A..节约元件 B.运算速度快 C.物理器件性能所致 D.信息处理方便 5.计算机硬件能直接执行的只有_B___. A.符号语言 B.机器语言 C.机器语言和汇编语言 D.汇编语言二、填空题: 1.计算机的硬件包括__运算器_._控制器_._存储器_._输入设备_._输出设备__. 2.在计算机术语中,将运算器和控制器合在一起称为_CPU__,而将_CPU__和存储器合在一起称为__主机__. 3.计算机的软件一般分为两大类:一类叫_系统__软件,一类叫_应用__软件,其中,数据库管理系统属于_系统_软件,计算机辅助教学软件属于__应用___软件. 4.计算机系统中的存储器分为_内存储器_和_外存储器_.在CPU执行程序时,必须将指令存放在_内存储器__中. 5.输入、输出设备以及辅助存储器统称为_外部设备___. 6.计算机存储器的最小单位为__位___,1KB容量的存储器能够存储_1024*8__个这样的单位. 7.在计算机系统中,多个系统部件之间信息传送的公共通路称为__总线___,就其所传送的信息的性质而言,在公共通路上传送的信息包括_数据__、__地址__和__控制___信息. 三、衡量计算机性能的基本指标有哪些？答：1.基本字长 2.数据通路宽度 3.运算速度：包括CPU时钟频率和数据传输率 4.存储器的容量：包括主存储器的容量和外存储器的容量 5.外围设备及其性能 6.系统软件配置运算方法和运算器一、选择题: 1.在机器数中,__B____的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 3.若某数X的真值为-0.1010,在计算机中该数表示为1.0110,则该数所用的编码方法__B__码. A.原 B.补 C.反 D.移 4.运算器虽有许多部件组成,但核心部分是__B____. A.数据总路线 B.算术逻辑运算单元 C.多路开关 D.通用寄存器 5.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

计算机组成原理习题及答案

1、计算机硬件能直接执行的只有（） A、符号语言 B、机器语言 C、机器语言和汇编语言 D、汇编语言 2、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、主机和实用程序 D、配套的硬件设备和软件系统 3、下列数中最大的数为 A、（10010101）2 B、（227）8 C、（101001）BCD D、（233）16 9、运算器虽有许多部件组成，但核心部分是 A、数据总线 B、算术逻辑运算单元 C、多路开关 D、通用寄存器 10、四片74181ALU和一片74182CLA器件相配合，具有如下进位传递功能： A、行波进位 B、组内先行进位，组间先行进位 C、组内先行进位，组间行波进位 D、组内行波进位，组间先行进位 11、在定点数运算中产生溢出的原因是 A、运算过程中最高位产生了进位或错位 B、参加运算的操作数超出了机器的表示范围 C、运算的结果的操作数超出了近期的表示范围 D、寄存器的位数太少，不得不舍弃最低有效位 12、存储器是计算机系统中的记忆设备，它主要用来 A、存放数据 B、存放程序 C、存放数据和程序 D、存放微程序 13、存储周期是指 A、存储器的读出时间 B、存储器的写入时间 C、存储器进行连续读和写操作所允许的最短时间间隔 D、存储器进行连续写操作所允许的最短时间间隔 14、某单片机字长16位，它的存储量64KB，若按字编址，那么它的寻址范围是 A、64K B、32K C、64KB D、32KB 15、某DRAM芯片，其存储容量为512K X 16位，该芯片的地址线盒数据线的数目是 A、8，512 B、512,8 C、18,8 D、19,8 16、交叉存储器实质上是一种存储器，它能执行独立的读写操作 A、模块式，并行，多个 B、模块式，串行，多个 B、整体式，并行，多个 D、整体式，串行，多个 17、主存储器和CPU之间增加cache的目的是 A、解决CPU和主存光之剑的速度匹配问题 B、扩大主存储器的容量 C、扩大CPU中通用寄存器的数量 D、既扩大主存容量又扩大CPU通用寄存器数量 18、下列因素下，与chahe的命中率无关的是 A、主存的存取时间 B、块的大小 C、cache的组织方式 D、cache的容量 19、寄存器间接寻址方式中，操作数处在 A、通用寄存器 B、主存单元 C、程序计数器 D、堆栈 20、下列几项中，不符合RISC指令系统的特点是

计算机组成原理试题及答案

《计算机组成原理》试题一、（共30分） 1.(10分) (1)将十进制数+107/128化成二进制数、八进制数和十六进制数（3分） (2)请回答什么是二--十进制编码?什么是有权码、什么是无权码、各举一个你熟悉的有权码和无权码的例子？（7分） 2.已知X=0.1101,Y=-0.0101,用原码一位乘法计算X*Y=?要求写出计算过程。(10分) 3.说明海明码能实现检错纠错的基本原理?为什么能发现并改正一位错、也能发现二位错，校验位和数据位在位数上应满足什么条件？（5分） 4.举例说明运算器中的ALU通常可以提供的至少5种运算功能?运算器中使用多累加器的好处是什么?乘商寄存器的基本功能是什么?(5分) 二、(共30分) 1.在设计指令系统时,通常应从哪4个方面考虑?(每个2分,共8分) 2.简要说明减法指令SUB R3,R2和子程序调用指令的执行步骤(每个4分，共8分) 3.在微程序的控制器中，通常有哪5种得到下一条指令地址的方式。(第个2分，共10分） 4.简要地说明组合逻辑控制器应由哪几个功能部件组成？(4分）三、（共22分） 1.静态存储器和动态存储器器件的特性有哪些主要区别？各自主要应用在什么地方？（7分） 2.CACHE有哪3种基本映象方式，各自的主要特点是什么？衡量高速缓冲存储器（CACHE）性能的最重要的指标是什么？（10分） 3.使用阵列磁盘的目的是什么？阵列磁盘中的RAID0、RAID1、RAID4、RAID5各有什么样的容错能力？（5分）四、（共18分） 1.比较程序控制方式、程序中断方式、直接存储器访问方式，在完成输入/输出操作时的优缺点。（9分） 2.比较针式、喷墨式、激光3类打印机各自的优缺点和主要应用场所。（9分）答案一、（共30分） 1.(10分) (1) (+107/128)10 = (+1101011/10000000)2 = (+0.1101011)2 = (+0.153)8 = (+6B)16 (2) 二-十进制码即8421码，即4个基2码位的权从高到低分别为8、4、2、1，使用基码的0000，0001，0010，……，1001这十种组合分别表示0至9这十个值。4位基二码之间满足二进制的规则，而十进制数位之间则满足十进制规则。１