計算機專業(yè)基礎(chǔ)綜合真題匯編11

1、 真題 計算機專業(yè)基礎(chǔ)綜合真題匯編 11單項選擇題第 1 題：假設(shè)某計算機按字編址，Cache有4個行，Cache和主存之間交換的塊大小為1 個字。若Cache的內(nèi)容初始為空，采用2路組相聯(lián)映射方式和LRU替換策略。訪問的主存地址依次為 0，4，8，2，0，6，8，6, 4，8時，命中Cache的次數(shù)A. 1B. 2C. 3D. 4參考答案： C解析：地址映射采用2路組相聯(lián)，則主存地址為01、45、89可映射到第 0組Cache中，主存地址為23、67可映射到第1組Cache中。Cache置換過 程 如 下 表 所 示 。 第 2 題：某機器有一個標志寄存器，其中有進位/借位標志CF、零標志Z

2、F、符號標志SF和溢出標志OF條件轉(zhuǎn)移指令bgt（無符號整數(shù)比較大于時轉(zhuǎn)移）的轉(zhuǎn)移條件 是。參考答案： C解析：假設(shè)兩個無符號整數(shù) A和B，bgt指令會將A和B進行比較，也就是將 A 和B相減。如果AB,則A-B肯定無進位臘位，也不為0（為0時表示兩數(shù)相 同），故而CF和ZF均為0,選C。其余選項中用到了符號標志 SF和溢出標志OF 顯然應(yīng)當排除。第 3 題：某機器字長為 16位，主存按字節(jié)編址，轉(zhuǎn)移指令采用相對尋址，由兩個字節(jié)組 成，第一字節(jié)為操作碼字段，第二字節(jié)為相對位移量字段。假定取指令時，每 取一個字節(jié)PC自動加1。若某轉(zhuǎn)移指令所在主存地址為 2000H,相對位移量字 段的內(nèi)容為06H

3、,則該轉(zhuǎn)移指令成功轉(zhuǎn)移后的目標地址是A. 2006HB. 2007HC. 2008HD. 2009H參考答案： C解析：相對尋址EA=(PC)+A首先要求的是取指令后 PC的值。轉(zhuǎn)移指令由兩個 字節(jié)組成，每取一個字節(jié)PC值自動加1,因此取指令后PC值為2000H+2H=2002H故EA=(PC)+A=2002H+06H=2008H本題易誤選 A或B。選項A沒有考慮PC值的 自動更新，選項B雖然考慮了 PC值要自動更新，但沒有注意到該轉(zhuǎn)移指令是一 條兩字節(jié)指令，PC值僅僅“ +1”而不是“ +2”。第 4 題：偏移尋址通過將某個寄存器內(nèi)容與一個形式地址相加而生成有效地址。下列尋 址方式中，不屬于

4、偏移尋址方式的是 。A. 間接尋址B. 基址尋址C. 相對尋址D. 變址尋址參考答案： A解析：間接尋址不需要寄存器，EA=(A)。基址尋址EA=A+8址寄存器BR內(nèi)容；相 對尋址EA=A程序計數(shù)器PC內(nèi)容；變址尋址EA=A+E址寄存器IX內(nèi)容。后三者 都是將某個寄存器內(nèi)容與一個形式地址相加而形成有效地址，故選A。第 5 題：假設(shè)變址寄存器R的內(nèi)容為1000H,指令中的形式地址為2000H地址1000H中的內(nèi)容為2000H,地址2000H中的內(nèi)容為3000H,地址3000H中的內(nèi)容為 4000H,則變址尋址方式下訪問到的操作數(shù)是。A. 1000HB. 2000HC. 3000HD. 4000H

5、參考答案： D解析：根據(jù)變址尋址的方法，變址寄存器的內(nèi)容(1000H)與形式地址的內(nèi)容(2000H) 相加，得到操作數(shù)的實際地址 (3000H) ，根據(jù)實際地址訪問內(nèi)存，獲取操作數(shù) 4000H。第 6 題：下列關(guān)于RISC的敘述中，錯誤的是 。A. RISC普遍采用微程序控制器B. RISC大多數(shù)指令在一個時鐘周期內(nèi)完成C. RISC的內(nèi)部通用寄存器數(shù)量相對CISC多D. RISC的指令數(shù)、尋址方式和指令格式種類相對 CISC少參考答案： A解析：相對于CISC, RISC的特點是指令條數(shù)少；指令長度固定，指令格式和尋 址種類少；只有取數(shù)存數(shù)指令訪問存儲器， 其余指令的操作均在寄存器之間進 行

6、：CPU中通用寄存器多；大部分指令在一個或者小于一個機器周期內(nèi)完成；以 硬布線邏輯為主，不用或者少用微程序控制。選項B C、D都是RISC的特點，選項A是錯誤的，因為RISC的速度快，所以普遍采用硬布線控制器，而非微程 序控制器。第 7 題：下列給出的指令系統(tǒng)特點中，有利于實現(xiàn)指令流水線的是 。1 指令格式規(guī)整且長度一致U.指令和數(shù)據(jù)按邊界對齊存放川只有 Load/ Store指令 才能對操作數(shù)進行存儲訪問A. 僅I、UB. 僅 nmC. 僅I、川d. inm參考答案： D解析：指令定長、對齊、僅Load/Store指令訪存，以上3個都是RISC的特征， 指令格式規(guī)整且長度一致能大大簡化指令譯

7、碼的復雜度， 有利于實現(xiàn)流水線。 指 令和數(shù)據(jù)按邊界對齊存放能保證在一個存取周期內(nèi)取到需要的數(shù)據(jù)和指令， 不用 多余的延遲等待， 也有利于實現(xiàn)流水線。 只有 Load/Store 指令才能對操作數(shù)進 行存儲訪問使取指令、 取操作數(shù)操作簡化且時間長度固定， 能夠有效地簡化流水 線的復雜度。第 8 題：下列寄存器中，匯編語言程序員可見的是 A. 存儲器地址寄存器 (MAR)B. 程序計數(shù)器(PC)C. 存儲器數(shù)據(jù)寄存器(MDR)D. 指令寄存器(IR) 參考答案： B 解析：讀者首先必須明白“匯編語言程序員可見 的含義，即匯編語言程序員通 過匯編程序可以對某個寄存器進行訪問。 匯編程序員可以通過指

8、定待執(zhí)行指令的 地址來設(shè)置PC的值，如轉(zhuǎn)移指令、子程序調(diào)用指令等。而 IR、MAR MDR是CPU 的內(nèi)部工作寄存器， 程序員無法直接獲取和設(shè)置它們的值， 也無法直接對它們進 行其他操作，所以對程序員不可見。第 9 題：假定不采用 Cache 和指令預取技術(shù)，且機器處于“開中斷”狀態(tài)，則在下列有 關(guān)指令執(zhí)行的敘述中，錯誤的是 。A. 每個指令周期中CPU都至少訪問內(nèi)存一次B. 每個指令周期一定大于或等于一個 CPU時鐘周期C. 空操作指令的指令周期中任何寄存器的內(nèi)容都不會被改變D. 當前程序在每條指令執(zhí)行結(jié)束時都可能被外部中斷打斷參考答案： C解析：由于不采用指令預取技術(shù)，每個指令周期都需要指

9、令，而不采用Cache技 術(shù)，則每次取指令都至少要訪問內(nèi)存一飲 （當指令字長與存儲字長相等且按邊界 對齊時），A正確。時鐘周期是CPU的最小時間單位，每個指令周期一定大于或 等于一個CPU時鈍周期，B正確。即使是空操作指令，在取指操作后，PC也會自 動加1, C錯誤。由于機器處于“開中斷”狀態(tài)，在每條指令執(zhí)行結(jié)束時都可能 外部中斷打斷。第 10 題： 相對于微程序控制器，硬布線控制器的特點是 。A. 指令執(zhí)行速度慢，指令功能的修改和擴展容易B. 指令執(zhí)行速度慢，指令功能的修改和擴展難C. 指令執(zhí)行速度快，指令功能的修改和擴展容易D. 指令執(zhí)行速度快，指令功能的修改和擴展難參考答案： D解析：微

10、程序控制器采用了 “存儲程序” 的原理，每條機器指令對應(yīng)一個微程序， 因此修改和擴充容易， 靈活性好， 但每條指令的執(zhí)行都要訪問控制存儲器， 所以 速度慢。硬布線控制器采用專門的邏輯電路實現(xiàn)， 其速度主要取決于邏輯電路的 延遲，因此速度快，但修改和擴展困難，靈活性差。第 11 題： 某計算機的控制器采用微程序控制方式，微指令中的操作控制字段采用字段直 接編碼法，共有 33個微命令，構(gòu)成 5個互斥類，分別包含 7、 3、 12、 5和 6個 微命令，則操作控制字段至少有 。A. 5 位B. 6 位C. 15 位D. 33 位 參考答案： C解析：字段直接編碼法將微命令字段分成若干個小字段， 互斥

11、性微命令組合在同 一字段中， 相容性微命令分在不同字段中， 每個字段還要留出一個狀態(tài)， 表示本 字段不發(fā)出任何微命令。 5個互斥類，分別包含 7、3、12、5和 6個微命令，需 要 3、2、4、3 和 3 位，共 15 位。第 12 題：某計算機采用微程序控制器，共有 32 條指令，公共的取指令微程序包含 2 條微 指令，各指令對應(yīng)的微程序平均由 4 條微指令組成，采用斷定法 （下地址字段 法） 確定下條微指令地址，則微指令中下地址字段的位數(shù)至少是 。A. 5B. 6C. 8D. 9參考答案： C解析：計算機共有 32條指令，各個指令對應(yīng)的微程序平均為 4 條，則指令對應(yīng) 的微指令為 32*4

12、=128條，而公共微指令還有 2 條，整個系統(tǒng)中微指令的條數(shù)一 共 為 128+2=130 條 ， 所 以 需 要 log 2 130 =8 位才能尋址到 130 條微指令，答案選 C。第 13 題： 某計算機的指令流水線由四個功能段組成，指令流經(jīng)各功能段的時間（ 忽略各功能段之間的緩存時間）分別為90ns、80ns、70ns、和60ns,則該計算機的CPU 時鐘周期至少是 。A. 90nsB. 80nsC. 70nsD. 60ns參考答案： A解析：流水線的時鐘周期應(yīng)以最長的執(zhí)行時間為準, 否則用時長的流水段的功能 將不能正確完成。第 14 題： 下列選項中,不會引起指令流水線阻塞的是 。A

13、. 數(shù)據(jù)旁路（轉(zhuǎn)發(fā)）B. 數(shù)據(jù)相關(guān)C. 條件轉(zhuǎn)移D .資源沖突參考答案： A解析：采用流水線方式， 相鄰或相近的兩條指令可能會因為存在某種關(guān)聯(lián)， 后一 條指令不能按照原指定的時鐘周期運行， 從而使流水線斷流。 有三種相關(guān)可能引 起指令流水線阻塞：結(jié)構(gòu)相關(guān)，又稱資源相關(guān)；數(shù)據(jù)相關(guān)；控制相關(guān)，主 要由轉(zhuǎn)移指令引起。 而數(shù)據(jù)旁路技術(shù)，其主要思想是不必待某條指令的執(zhí)行結(jié) 果送回到寄存器， 再從寄存器中取出該結(jié)果， 作為下一條指令的源操作數(shù)， 而是 直接將執(zhí)行結(jié)果送到其他指令所需要的地方，這樣可以使流水線不發(fā)生停頓。第 15 題：某CPU主頻為1. 03GHz采用4級指令流水線，每個流水段的執(zhí)行需要 1

14、個時 鐘周期。假定CPU執(zhí)行了 100條指令，在其執(zhí)行過程中，沒有發(fā)生任何流水線 阻塞，此時流水線的吞吐率為 。A. 0 . 25X 10 9 條指令/秒B. 0 . 97X 10 9 條指令/秒C. 10X10 9 條指令/秒D. 103X10 9 條指令/秒 參考答案： C解析：采用 4 級流水執(zhí)行 100條指令，在執(zhí)行過程中共用 4+(100-1)=103 個時鐘 周期。CPU的主頻是1. 03GHz也就是說每秒鐘有1. 03G個時鐘周期。流水線 的吞吐率為 1. 03GX100/1. 03=1. 0X 10 9 條指/秒。綜合應(yīng)用題某計算機采用16位定長指令字格式，其CPU中有一個標志

15、寄存器，其中包 含進位/借位標志CF零標志ZF和符號標志NF。假定為該機設(shè)計了條件轉(zhuǎn)移指 令，其格式如下：其中，00000為操作碼OP C、Z和N分別為CF ZF和NF的對應(yīng)檢測位，某 檢測位為 1 時表示需檢測對應(yīng)標志，需檢測的標志位中只要有一個為 1 就轉(zhuǎn)移， 否則不轉(zhuǎn)移，例如，若C=1, Z=0, N=1,則需檢測CF和NF的值，當CF=1或NF=1 時發(fā)生轉(zhuǎn)移；OFFSET!相對偏移量，用補碼表示。轉(zhuǎn)移執(zhí)行時，轉(zhuǎn)移目標地址為 (PC)+2+2X OFFSET順序執(zhí)行時，下條指令地址為(PC)+2。請回答下列問題： 第 16 題： 該計算機存儲器按字節(jié)編址還是按字編址 ?該條件轉(zhuǎn)移指令向

16、后 (反向)最多可跳轉(zhuǎn)多少條指令 ?參考答案：正確答案：因為指令長度為16位，且下條指令地址為（PC）+2,故編址單位是 字節(jié)。偏移量OFFSET為8位補碼，范圍為-128127,故相對于當前條件轉(zhuǎn)移 指令，向后最多可跳轉(zhuǎn) 127 條指令。詳細解答：第 17題：某條件轉(zhuǎn)移指令的地址為200CH指令內(nèi)容如下圖所示，若該指令執(zhí)行時CF=Q ZF=0, NF=1,則該指令執(zhí)行后PC的值是多少？若該指令執(zhí)行時CF=1, ZF=0, NF=0則該指令執(zhí)行后PC的值又是多少？請給出計算過程。參考答案：正確答案：指令中C=0, Z=1 , N=1 ,故應(yīng)根據(jù)ZF和NF的值來判斷是否轉(zhuǎn)移。當CF=0 ZF=0

17、, NF=1時,需轉(zhuǎn)移。己知指令中偏移量為 1110 0011B=E3H符號 擴展后為FFE3 H,左移一位（乘2）后為FFC6H故PC的值（即轉(zhuǎn)移目標地址）為 200CH+2+FFC6H=IFD4當 CF=1, ZF=0, NF=0時不轉(zhuǎn)移。PC的值為：200CH+2=200EHI詳細解答：第 18 題：實現(xiàn)“無符號數(shù)比較小于等于時轉(zhuǎn)移”功能的指令中， C Z和N應(yīng)各是什么？參考答案：正確答案：指令中的 C Z和N應(yīng)分別設(shè)置為C=Z=1 N=0,進行數(shù)之間的大 小比較通常是對兩個數(shù)進行減法 而因為是無符號數(shù)比較小于等于時轉(zhuǎn)移 即兩 個數(shù)相減結(jié)果為0或者負數(shù)都應(yīng)該轉(zhuǎn)移，若是0，則ZF標志應(yīng)當為

18、1,所以是負 數(shù) 則借位標志應(yīng)該為 1 而無符號數(shù)并不涉及到符號標志 NFH詳細解答： 第 19 題：以下是該指令對應(yīng)的數(shù)據(jù)通路示意圖 要求給出圖中部件的名稱或功能 說明。參考答案：正確答案：部件用于存放當前指令，不難得出為指令寄存器；多路選擇器 根據(jù)符號標志CZz/N來決定下一條指令的地址是 PC+2還是PC+2+2X OFFSET 故多路選擇器左邊線上的結(jié)果應(yīng)該是PC+2+2X OFFSET根據(jù)運算的先后順序，以及與PC+2的連接，部件用于左移一位實現(xiàn)乘 2,為移位寄存器。部件用 于PC+2和 2X OFFSET!加，為加法器。部件：移位寄存器（用于左移一位）;部件：加法器（地址相加）。詳

19、細解答： 第 20 題：M的存儲器編址單位是什么？參考答案：正確答案：已知計算機M采用32位定長指令字，即一條指令占4B,觀察表 中各指令的地址可知， 每條指令的地址差為 4個地址單位， 即 4個地址單位代表 4B, 個地址單位就代表了 1B，所以該計算機是按字節(jié)編址的。詳細解答：第 21 題：已知sll指令實現(xiàn)左移功能，數(shù)組 A中每個元素占多少位？參考答案： 正確答案：在二進制中某數(shù)左移兩位相當于乘以四，由該條件可知，數(shù)組間 的數(shù)據(jù)間隔為4個地址單位，而計算機按字節(jié)編址，所以數(shù)組A中每個元素占4B。詳細解答：第 22 題：題表中bne指令的OFFSETS段的值是多少？已知bne指令采用相對尋

20、址方式， 當前PC內(nèi)容為bne指令地址，通過分析題表中指令地址和 bne指令內(nèi)容，推斷 出 bne 指令的轉(zhuǎn)移目標地址計算公式。參考答案：正確答案：由表可知，bne指令的機器代碼為1446FFFAH根據(jù)題目給出的指 令格式，后2B的內(nèi)容為OFFSET?段，所以該指令的OFFSET?段為FFFAH用 補碼表示，值為-16。當系統(tǒng)執(zhí)行到bne指令時，PC自動加4, PC的內(nèi)容就為 08048118H而跳轉(zhuǎn)的目標是08048100H兩者相差了 18H,即卩24個單位的地址 間隔，所以偏移址的一位即是真實跳轉(zhuǎn)地址的-24/-6=4位?？芍猙ne指令的轉(zhuǎn) 移目標地址計算公式為(PC)+4+OFFSET*

21、4 詳細解答：解析：該題涉及到指令系統(tǒng)、存儲管理以及CPU三個部分內(nèi)容。第 23 題：某計算機?長為 16位，采用 1 6位定長指令?結(jié)構(gòu)， 部分數(shù)據(jù)通路結(jié)構(gòu)如下圖所 示，圖中所有控制信號為 1 時表示有效、為 0 時表示無效。例如，控制信號 MDRinE 為1表示允許數(shù)據(jù)從DB打入MDR MDRin為1表示允許數(shù)據(jù)從內(nèi)總線打入 MDR 假設(shè)MAR勺輸出一直處于使能狀態(tài)。加法指令“ ADD(R1) R0的功能為(R0)+(R1) -(R1)，即將R0中的數(shù)據(jù)與R1的內(nèi)容所指主存單元的數(shù)據(jù)相加，并將結(jié)果送入R1的內(nèi)容所指主存單兀中保存。下表給出了上述指令取指和譯碼階段每個節(jié)拍 (時鐘周期 )的功

22、能和有效控制信 號，請按表中描述方式用表格列出指令執(zhí)行階段每個節(jié)拍的功能和有效控制信號。參考答案： 詳細解答：某 16位計算機的主存按?節(jié)編碼，存取單位為 16位；采用 16 位定長指令 字格式；CPU采用單總線結(jié)構(gòu)，主要部分如下圖所示。圖中R0- R3為通用寄存器；T為暫存器；SR為移位寄存器，可實現(xiàn)直送(mov)、左移一位(left)和右移 一位(dght)3種操作，控制信號為SRop SR的輸出由信號SRout控制；ALU可實 現(xiàn)直送 A(mova)、A 加 B(add)、A 減 B(sub)、A與 B(and)、A或 B(or)、非 A(not)、 A加1(inc)7種操作，控制信號為

23、ALUop請回答下列問題：第 24 題：圖中哪些寄存器是程序員可見的 ?為何要設(shè)置暫存器 T?參考答案：正確答案：程序員可見寄存器為通用寄存器（RDR3）和PC因為采用了單總 線結(jié)構(gòu)，因此，若無暫存器T,則ALU的A、B端口會同時獲得兩個相同的數(shù)據(jù)， 使數(shù)據(jù)通路不能正常工作。詳細解答：第 25 題：控制信號ALUop和 SRop的位數(shù)至少各是多少？參考答案：正確答案：ALU共有7種操作，故其操作控制信號 ALUop至少需要3位；移 位寄存器有3種操作，其操作控制信號SRop至少需要2位。詳細解答： 第 26 題： 控制信號 SRout 所控制部件的名稱或作用是什么 ?參考答案： 正確答案：信號 SRout 所控制的部件是一個三態(tài)門，用于控制移