级《组成原理》期末复习

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1、08级计算机组成原理期末考试复习,计算机组成原理考试题型说明一、填空题（20%）二、选择题（10% ）三、是非判断题（10%）四、简答题（15%）五、计算题（32%）1.码制转换 2.补码加减 3.补码一位乘法4.浮点加减 5.求CRC码六、分析设计题（13%）1.指令系统设计 2.多位ALU设计3.模型机指令流程设计 4.存储器设计,计算机组成原理考试样题讲解一、填空题例1：微指令分 操作 控制字段和 顺序 控制字段两部分编码。例2：设相对寻址的转移指令占2个字节，第一字节为操作码，第二字节是位移量（用补码表示），每当CPU从存储器取出一个字节时，即自动完成（pc）+ 1 pc。设当前指令地

2、址为3008H，要求转移到300FH，则该转移指令第二字节的内容应为 05H 。若当前指令地址为300FH，要求转移到3004H，则该转移指令第二字节的内容为 F3H 。,例3：在微指令的字段编码中，操作控制字段的分段并非是任意的，必须遵循的分段原则，其中包括：（1）把 互斥 性的微命令分在同一段内，（2）一般每个小段还要留出一个状态，表示不产生微命令 。例4：中断请求的一般判优顺序是 故障引发的中断请求、DMA请求和外部设备中断请求。,例5：高速缓冲存储器的地址映像方式有： 直接映 、 全相联映像 、和 组相联映像 三种。例6：DMA的数据块传送分为 DMA初始化 、 DMA传送 、和 DM

3、A后处理 阶段。 例7： 静态 RAM是利用触发器电路的两个稳定状态来表示信息“0”和“1”，故在不断开电源时，可以长久保持信息； 动态 RAM利用电容器存储的电荷来表示信息“0”和“1”，因此需要不断进行刷新。例8：现在所生产的存储器芯片的容量是有限的，在字数或字长方面与实际存储器的要求都有很大差距，所以需要在 位数 和 字数 两方面进行扩展才能满足实际存储器的容量要求。,例9：根据目前常用的存储介质将存储器分为 半导体存储器 、 磁表面存储器 和光盘存储器三种。例10：对存储器的要求是 存储容量大 、 存储速度快 、和 成本价格低 。为了解决这方面的矛盾，计算机采用多级存储体系结构。例11

4、：动态半导体存储器的刷新方式主要有 集中刷新 、 分散刷新 和 异步刷新 三种方式。 例12：高速缓冲存储器（CACHE）常用的替换算法有 先进先出算法 和 最近最少使用算法 。,例13：在数的表示范围方面，浮点比定点 大 。在运算规则方面，浮点比定点 复杂 。在运算精度方面，浮点比定点 高 。例14：控制器按照微命令形成方法不同分为： 组合逻辑控制器和微程序控制器。例15：计算机操作与时序信号之间的关系称为时序控制方式，时序控制方式可分为: 同步控制 和异步控制两大类。例16：DMA（直接内存访问）方式中，DMA控制器从CPU完全接管对 总线 的控制，数据交换不经过CPU,而直接在内存和 I

5、/O设备 之间进行.,例17：若浮点数的尾数用补码表示，当运算结果的两位符号位和小数点后的第一位是 00.1 或 11.0 时，表明结果是规格化的数。例18：在补码一位乘法中，如果判断位YiYi-1=10，则下一步（但不是最后一步）的操作是将部分积加上 -X补 ，再向 右 移一位。（设x为被乘数，y为乘数）例19：由于一个存储器芯片的容量和位数一般不能满足使用要求，所以通常将若干个芯片按 串联 和 并联 两种方式相连接。例20：按数据传输格式来分，IO接口类型可分 并行接口 和 串行接口 两种。,二、选择题例1：真值-1011的八位原码是（ C ） A00011001 B00001011 C1

6、0001011 D1110001例2：内存单元的内容可以是指令，也可以是数据，它们在形式上没有差别，主要通过( C )来识别从内存单元取的是指令还是数据。 A指令译码器 B. 主存单元的地址范围 C. 指令执行的不同阶段 D. 时序信号,例3： 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,例4：为了缩短指令中某个地址段的位数，有效的方法是采用（ B ）。A、立即寻址 B、寄存器寻址 C、间接寻址 D、变址寻址,例5：脉冲型微命令的作用是（ A ）。 A.用脉冲边沿进行操作定时 B.

7、在该脉冲宽度时间内进行ALU操作 C.在该脉冲宽度时间内进行数据传送 D.在该脉冲宽度时间内打开数据传送通路例6：下列叙述中，能反映RISC特征的有( A )。 A设置大量通用寄存器 B指令长度可变 C丰富的寻址方式 D使用微程序控制器,例7：总线的数据通路宽度是指（ A ）。 A能一次并行传送的数据位数 B可依次串行传送的数据位数 C单位时间内可传送的数据位数 D可一次并行传送的数据的最大值例8：在多级存储体系中，“cache主存”结构的作用是解决（ D ）的问题。A.主存容量不足 B.主存与辅存速度不匹配 C.辅存与CPU速度不匹配 D.主存与CPU速度不匹配,例9：计算机在控制硬盘和主机

8、之间的大批数据交换时主要采用（ D ）方式。 A通道和I/O处理器方式 B程序直接控制方式 C程序中断控制方式 DDMA方式例10：在微程序控制器中，机器指令和微程序指令的关系是（ C ）。A 每一条机器指令由一条微指令来执行B 一条微指令由若干条机器指令组成C 每一条机器指令由一段用微指令组成的微程序来解释执行D 一段微程序由一条机器指令来执行,例11：浮点加减中的对阶（ A ）。A 将较小的一个阶码调整到与较大的一个阶 码相同 B 将较大的一个阶码调整到与较小的一个阶码相同C 将被加数的阶码调整到与加数的阶码相同 D 将加数的阶码调整到与被加数的阶码相同例12：为了减少指令中的地址个数，可

9、以采用（B） A直接寻址 B隐含寻址 C相对寻址 D变址寻址,例13：在计算机的层次化存储器结构中，虚拟存储器是指（C）. A将主存储器当作高速缓存使用 B将高速缓存当作主存储器使用 C将辅助存储器当作主存储器使 D将主存储器当作辅助存储器使用例14：接口是（ B ）的逻辑部件。ACPU与系统总线之间 B系统总线与I/O设备之间C主存与I/O设备之间 D运算器与I/O设备之间,例15：动态RAM存储信息依靠的是（D）。A单稳态触发器 B磁场C双稳态触发器 D电容器例16：若浮点数尾数用补码表示，则判断运算结果是否为规格化表示的方法是（ C ）。A阶符与数符相同为规格化表示B. 阶符与数符相异为

10、规格化表示C数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化表示D数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化表示,例17：CPU可直接编程访问的存储器是（D）。 A光盘存储器B虚拟存储器 C磁盘存储器D主存储器 例18：程序计数器是指（D）。A可存放指令的寄存器 B可存放程序状态字的寄存器C本身具有计数逻辑与移位逻辑的寄存器D存放下一条指令地址的寄存器,例19：在异步控制的总线传送中（ C ）。A所需时间固定不变 B所需时钟周期数一定C所需时间随实际需要可变 D时钟周期长度视实际需要而定 例20：零地址指令可选的寻址方式是（C）。 A立即寻址 B间接寻址 C堆栈寻址 D寄存器寻址,三、是非判断题例1：减

11、少指令中地址数目的办法是：采用以寄存器为基础的寻址方式。（ ）例2：每条指令的第一个机器周期一定是取指周期。（ ）例3：对外设统一编址是指给每个外设设置一个地址码。（ ）例4：状态寄存器是为计算机提供判断条件，以实现程序转移。 （ ）,例5：提高并行加法器速度的关键是尽量加快各位的计算结果。 （ ） 例6：计算机内部的除法运算可由“加减”和“左移”运算来实现。（ ）例7： 外部中断一旦申请中断，便能立即得到CPU的响应。 （ ）例8：DMA方式用于传送成组数据，所以DMA控制器申请总线使用权后，总是要等一批数据传送完成后才释放总线。（ ）,例9：在异步通信中，数据传送所需时间由CPU决定。（

12、） 例10：串行接口是指：接口与总线之间串行传送，接口与设备之间串行传送。（ ）例11：在微程序控制方式中，由一条微指令的微操作控制字段产生微命令。（ ）例12：总线是一组可由多个部件分时共享的传送信息的公共线路，某一时刻允许多个部件通用过总线发送数据。（ ）,例13：两个补码相加，只有在最高位都是1时有可能产生溢出。 （ ）例14：相对寻址方式中，操作数的有效地址等于程序计数器（PC）内容与偏移量之和。 （ ）例15：指令是程序设计人员与计算机系统沟通的媒介，微指令是计算机指令和硬件电路建立联系的媒介。 （ ）例16：半导体ROM是非易失性的，断电后仍然能保持记忆。 （ ）例17：在统一编址

13、方式下，CPU访问I/O端口时必须使用专用的I/O命令。 （ ） 例18：在常用硬磁盘中，外圈磁道容量与内圈磁道容量相同。（ ）,例1：除了采用高速芯片外，从计算机的各个子系统的角度分析，指出5种以上提高整机速度的措施。答：针对存储器，可以采用Cache-主存层次的设计和管理提高整机的速度；针对存储器，可以采用多体并行结构提高整机的速度；针对控制器，可以通过指令流水设计技术提高整机的速度；针对控制器，可以通过超标量设计技术提高整机的速度；针对运算器，可以对运算方法加以改进，如两位乘，或用快速进位链；针对I/O系统，可以运用DMA技术不中断现行程序，提高CPU的效率。,四、简答题,例2：微程序控

14、制器怎么产生微操作控制信号？这种控制器有何优缺点？答：微操作控制信号的产生：事先把微操作控制信号以代码的形式构成微指令，然后存放于控制存储器中，取微指令时，其代码直接或译码产生微操作控制信号。 优点：规整、易于修改和扩展； 缺点：速度较慢。,例3：画出计算机中采用的存储系统的层次结构，并说明不同层次的作用及对速度、容量的要求。答: （1）主存：存放需要CPU运行的程序和数据，速度较快，容量较大；（2）Cache：存放当前访问频繁的内容，即主存某些页的内容复制。速度最快，容量较小；（3）外存：存放需联机保存但暂不执行的程序和数据。容量很大而速度较慢。,作出层次结构图如下：,例4：组合逻辑控制方式的基本思想是什么？答：它通过组合逻辑电路产生微命令。产生微命令的输入信号有：指令代码(操作码，寻址方式码等），时序信号（工作周期、时钟周期，工作脉冲），程序状态（PSW中的标志位）和外部请求等。输出信号为微命令（电位型、脉冲型）。例5：I/O接口的基本功能有哪些？答：（1）寻址：接收CPU送来的地址码，选择接口中的寄存器供CPU访问。（2）数据缓冲：实现主机与外设的速度匹配（3）预处理：串-并格式转换（串口）；数据通路宽度转换（并口）；电平转换。（4）控制功能：传送控制命令与状态信息，实现I/O传送控制方式。,