計算機(jī)組成原理練習(xí)(3)答案

1、1.2.計算機(jī)組成原理練習(xí) 3、單項選擇題設(shè)寄存器內(nèi)容為80H，若它對應(yīng)的真值是-127,則該機(jī)器數(shù)是 A.原碼B.補(bǔ)碼C.反碼D.移碼若浮點(diǎn)數(shù)用補(bǔ)碼表示，則判斷運(yùn)算結(jié)果是否為規(guī)格化數(shù)的方法是階符與數(shù)符相同為規(guī)格化數(shù)； 階符與數(shù)符相異為規(guī)格化數(shù)；數(shù)符與尾數(shù)小數(shù)點(diǎn)后第一位數(shù)字相異為規(guī)格化數(shù)；數(shù)符與尾數(shù)小數(shù)點(diǎn)后第一位數(shù)字相同為規(guī)格化數(shù)。A.B.C.D.3.是設(shè)機(jī)器數(shù)字長為32位，一個容量為16MB的存儲器，CPU按半字尋址，其尋址范圍4.OA. 224B. 223在中斷接口電路中，向量地址可通過A.地址線B.數(shù)據(jù)線22C. 2送至CPU。C.控制線21D. 2D.狀態(tài)線5.6.7.在程序的執(zhí)行過程

2、中，Cache與主存的地址映象是由 A.程序員調(diào)度的；B.C.由程序員和操作系統(tǒng)共同協(xié)調(diào)完成的；D.總線復(fù)用方式可以 A.提高總線的傳輸帶寬； C.減少總線中信號線的數(shù)量； 下列說法中正確的是。Cache與主存統(tǒng)一編址，Cache的地址空間是主存地址空間的一部分;主存儲器只由易失性的隨機(jī)讀寫存儲器構(gòu)成； 單體多字存儲器主要解決訪存速度的問題；Cache不與主存統(tǒng)一編址，操作系統(tǒng)管理的; 硬件自動完成的。B.D.增加總線的功能； 提高CUP利用率。8.A.B.C.D.9.通常由在采用增量計數(shù)器法的微指令中， A.在當(dāng)前的微指令中； C.在程序計數(shù)器； 由于CPU內(nèi)部操作的速度較快，.來確定。Ca

3、che的地址空間不是主存地址空間的一部分。 下一條微指令的地址 。B.在微指令地址計數(shù)器中；D.在CPU中。而CPU訪問一次存儲器的時間較長，因此機(jī)器周期10.11.A.指令周期；B.存取周期；RISC機(jī)器。A.不一定采用流水技術(shù)；C. CPU配備很少的通用寄存器； 在下列尋址方式中，尋址方式需要先A.立即；B.變址；在浮點(diǎn)機(jī)中，判斷補(bǔ)碼規(guī)格化形式的原則是 A.尾數(shù)的第一數(shù)位為1，數(shù)符任意；C.間址周期;D.執(zhí)行周期。定米用流水技術(shù)；CPU配備很多的通用寄存器。 計算，再訪問主存。C.間接；D.直接。B.D.O12.B.尾數(shù)的符號位與第一數(shù)位相同;第1頁共6頁13.14.15.16.17.18

4、.19.20.21.22.23.24.25.C.尾數(shù)的符號位與第一數(shù)位不同；D.階符與數(shù)符不同。I/O采用統(tǒng)一編址時，進(jìn)行輸入輸出操作的指令是 。A. 控制指令B.訪存指令C.輸入輸出指令 D.程序指令設(shè)機(jī)器字長為32位，存儲容量為16MB，若按雙字編址，其尋址范圍是 A. 8MBB.2MC.4MD.16M址對于實(shí)現(xiàn)程序浮動提供了較好的支持。A. 間接尋址B.變址尋址C.相對尋址D.直接尋址計算機(jī)使用總線結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是便于實(shí)現(xiàn)積木化，同時 。A. 減少了信息傳輸量B.提高了信息傳輸?shù)乃俣菴.減少了信息傳輸線的條數(shù)D.加重了 CPU的工作量以下敘述中錯誤的是。A. 指令周期的第一個操作是取指令

5、；B. 為了進(jìn)行取指令操作，控制器需要得到相應(yīng)的指令；C. 取指令操作是控制器自動進(jìn)行的；D. 指令周期的第一個操作是取數(shù)據(jù)。I/O與主主機(jī)交換信息的方式中，DMA方式的特點(diǎn)是 。A. CPU與設(shè)備串行工作，傳送與主程序串行工作；B. CPU與設(shè)備并行工作，傳送與主程序串行工作；C. CPU與設(shè)備并行工作，傳送與主程序并行工作；D. CPU與設(shè)備串行工作，傳送與主程序并行工作。若9BH表示移碼（含1位符號位）.其對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)是 。A. 27B. -27C. -101D. 101計算機(jī)系統(tǒng)中的存貯器系統(tǒng)是指 。A. RAM存貯器B. ROM存貯器C.主存貯器D. cache、主存貯器和外存貯器

6、EEPRO的意義是（）。A. 只讀存儲器C.可編程只讀存儲器B. 可擦可編程只讀存儲器D.電可擦可編程只讀存儲器一個16K X 32位的存儲器，其地址線和數(shù)據(jù)線的總和是（）。A. 48B. 46C. 36D.32某計算機(jī)字長是16位，它的存儲容量是1MB，按字編址，它的尋址范圍是（）A. 512KB. 1MC. 512KBD.1MB相聯(lián)存貯器是按進(jìn)行尋址的存貯器。A.地址方式B.堆棧方式C.內(nèi)容指定方式:D.地址與堆棧方式浮點(diǎn)數(shù)的表示范圍和精度取決于（）。A. 階碼的位數(shù)和尾數(shù)的機(jī)器數(shù)形式；B. 階碼的機(jī)器數(shù)形式和尾數(shù)的位數(shù)；C. 階碼的位數(shù)和尾數(shù)的位數(shù)；D. 階碼的機(jī)器數(shù)形式和尾數(shù)的機(jī)器數(shù)形

7、式。26. 以下敘述是正確的。A. 外部設(shè)備一旦發(fā)出中斷請求，便立即得到CPU的響應(yīng);B. 外部設(shè)備一旦發(fā)出中斷請求，CPU應(yīng)立即響應(yīng)；C. 中斷方式一般用于處理隨機(jī)出現(xiàn)的服務(wù)請求；D. 程序查詢用于鍵盤中斷。27. 加法器采用先行進(jìn)位的目的是 。A.優(yōu)化加法器的結(jié)構(gòu)；B.節(jié)省器材；C. 加速傳遞進(jìn)位信號；D增強(qiáng)加法器結(jié)構(gòu)。28. 變址尋址方式中，操作數(shù)的有效地址是 。A. 基址寄存器內(nèi)容加上形式地址（位移量）；B. 程序計數(shù)器內(nèi)容加上形式地址；C. 變址寄存器內(nèi)容加上形式地址；D. 寄存器內(nèi)容加上形式地址。D.存儲字長D.奇校驗碼29. 指令寄存器的位數(shù)取決于 。A.存儲器的容量B.指令字長

8、C.機(jī)器字長30. 在大量數(shù)據(jù)傳送中常用的且有效的檢驗法是 A. CRC碼B.海明碼C.偶校驗碼二、填空題1. 32位字長的浮點(diǎn)數(shù)，其中階碼 數(shù)符），則其對應(yīng)的最大正數(shù)是8位（含1位階符），基值為【1】，最小的絕對值是2,尾數(shù)24位（含1位【2】;若機(jī)器數(shù)采第5頁共6頁【3】，最小負(fù)數(shù)是用補(bǔ)碼表示，且尾數(shù)為規(guī)格化形式，則對應(yīng)的最小正數(shù)是【4】。（均用十進(jìn)制表示）2. 一般8位的微型機(jī)系統(tǒng)以 16位來表示地址，則該計算機(jī)系統(tǒng)有【5】個地址空間。3. 主存和cache在存儲管理上常用的替換算法有 【6】、【7】 等。4. 微指令的編碼方式有多種，若其操作控制字段每1位代表一個微命令，這種編碼方式稱

9、為【8】編碼方式。5. CPU從主存取出一條指令并執(zhí)行該指令的時間叫做【9】，它常常用若干個【10】來 表示，而后者又包含有若干個【11】。6. 實(shí)現(xiàn)機(jī)器指令的微程序一般存放在【控制存儲器中，而用戶程序存放在【13】。7. 若存儲芯片容量為 128K X 8位，訪問該芯片需要【14】 位地址,假定該芯片在存儲 器中首地址為A0000H末地址為【15】。& 某Cache被成256塊（塊號為0-255），每個主存只與唯一的Cache塊對應(yīng)，主存第 N塊映射到Cache的塊號為N Mod 256 ,這種映射稱為【一 16】映射。9. 設(shè)n =16位（不包括符號位在內(nèi)），補(bǔ)碼Booth算法需做

10、 HU 次移位，最多做【18】 次加法。10. CPU在【19】時刻采樣中斷請求信號（在開中斷情況下），而在【20】時刻去采樣DMA的總線請求信號、填空題(【1 】2 127X(1-2 23 )【2】2J 27X223【3】2J28X2J 【4】-2127【5】65536【6】先進(jìn)先出算法(FIFO)【7】近期最少使用算法 LRU【7】直接【9】指令周期【10】機(jī)器周期【13】內(nèi)存儲器【14】17【17】16【18】17【11】時鐘周期【12】控制存儲器【15】BFFFFH【19】指令周期結(jié)束前【16】直接20】總線周期結(jié)束前第7頁共6頁第#頁共6頁二、計算題1、設(shè)x = + 11 , y =

11、 + ，試用變形補(bǔ)碼計算x + y。16 16117答： x = += 0.1011, y = += 0.01111616x補(bǔ)=00.1011 , y 補(bǔ)=00.0111則兇補(bǔ)+ y補(bǔ)=00 .1011+ 00 .0111第一位符號位T|01. .0010溢出0” ,表示結(jié)果的真正符此時，符號位為“ 01”，表示溢出，又因第一位符號位為 號，故“ 01”表示正溢出。2、 設(shè)機(jī)器數(shù)字長為8位(含一位符號)，若A=+15, B=+24,求A-B補(bǔ)并還原成真值。3、一個雙面5英寸軟盤片，每面 40個磁道，每磁道 8個扇區(qū)，每個扇區(qū) 512個字節(jié)，試問盤片容量為多少？該盤驅(qū)動器轉(zhuǎn)速為600轉(zhuǎn)/分，則平

12、均等待時間為多少？最大傳輸速率為多少？軟盤總?cè)萘?面數(shù)x每面道數(shù)x每道扇區(qū)數(shù)x每扇區(qū)字節(jié)數(shù)=2X 40X 8x 512 = 320KB平均等待時間為一轉(zhuǎn)所需時間的一半，即1/2 X (60 秒 /600) = 50ms盤每秒轉(zhuǎn)10圈，每圈讀一個磁道，為 512 X 8= 4096字節(jié)，所以最大數(shù)據(jù)傳輸率為4096 字節(jié) X 10/S = 40KB/S4、假設(shè)階碼取3位，尾數(shù)取6位(均不包括符號位)，機(jī)器數(shù)形式自定，浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算規(guī)則計算下式結(jié)果并給出真值。2嘆蠱|暫X(-幽5、 在異步串行傳送系統(tǒng)中，字符的格式為：1個起始位，8個數(shù)據(jù)位，1個校驗位，2個停止位。若每秒傳送 120個字符，試求傳送的

13、波特率和比特率。波特率=(1+8+1+2) *120=1440bps比特率=8*120=960bps四、問答題1291 某機(jī)主存容量為 4MX32位，且存儲字長等于指令字長，若該機(jī)的指令系統(tǒng)具備 種操作。操作碼位數(shù)固定，且具有直接、間接、立即、相對、基址、變址六種尋址 方式。(1) 畫出一地址指令格式并指出各字段的作用；(2) 該指令直接尋址的最大范圍(十進(jìn)制表示)；(3) 一次間址的尋址范圍(十進(jìn)制表示)；(4) 相對尋址的位移量(十進(jìn)制表示)。解：(1) 一地址指令格式為OPMAOP操作碼字段，共 9位，可反映129種操作；M尋址方式特征字段，共 3位，可反映6種尋址方式；A 形式地址字段

14、，共 32 -9 -3 = 20位(2 )直接尋址的最大范圍為220 = 2048(3)由于存儲字長為 32位，故一次間址的尋址范圍為232相對尋址的位移量為T024 + 10232 能不能說機(jī)器的主頻越快，機(jī)器的速度就越快，為什么？答：不能說機(jī)器的主頻越快，機(jī)器的速度就越快。因為機(jī)器的速度不僅與主頻有關(guān)，還 與機(jī)器周期中所含的時鐘周期數(shù)以及指令周期中所含的機(jī)器周期數(shù)有關(guān)。同樣主頻 的機(jī)器，由于機(jī)器周期所含時鐘周期數(shù)不同，機(jī)器的速度也不同。機(jī)器周期中所含 時鐘周期數(shù)少的機(jī)器，速度更快。此外，機(jī)器的速度還和其他很多因素有關(guān)， 如主存的速度、機(jī)器是否配有 Cache、 總線的數(shù)據(jù)傳輸率、 以及機(jī)器

15、是否采用流水技術(shù)等等。 機(jī)器速度還可以用 MIPS (每 秒執(zhí)行百萬條指令數(shù))和 CPI (執(zhí)行一條指令所需的時鐘周期數(shù)來衡量) 。3.設(shè)某機(jī)配有 A、B、c三臺設(shè)備，其優(yōu)先順序是 A，B，c，為改變中斷處理次序, 將它們的屏蔽字分別設(shè)置為如表所示：設(shè)備屑蔽字A111B1 0?0C01第9頁共6頁cPu執(zhí)行程序的軌跡。設(shè) A、請按圖中的時間軸給出的設(shè)備請求中斷的時刻，畫出 B中斷服務(wù)程序的執(zhí)行時間均為 20 us。程序C服務(wù)E服務(wù)A服務(wù)0 10 M 30 40 50 60 7o" 80 f I fA請求 B請求C請求4 程序查詢方式和程序中斷方式都要由程序?qū)崿F(xiàn)外圍設(shè)備的輸入/輸出，它

16、們有何不同？程序查詢方式 是用戶在程序中按排一段輸入輸出程序，它由I/O指令、測試指令和轉(zhuǎn)移指令等組成。CPU 旦啟動I/O后，就進(jìn)入這段程序，時刻查詢I/O準(zhǔn)備的情況，若未準(zhǔn)備就緒就踏步等待；若準(zhǔn)備就緒就實(shí)現(xiàn)傳送。輸入輸出的全部過程中，CPU停止自身的操作。程序中斷方式 雖也要用程序?qū)崿F(xiàn)外部設(shè)務(wù)的輸入、輸出，但它只是以中斷服務(wù)程序 的形式插入到用戶現(xiàn)行程序中。即CPU啟動I/O后，繼續(xù)自身的工作，不必查詢I/O的狀態(tài)。而I/O被啟動后，便進(jìn)入自身的準(zhǔn)備階段，當(dāng)其準(zhǔn)備就緒時，向CPIJ提出中斷請求，此時若滿足條件，CPU暫停現(xiàn)行程序，轉(zhuǎn)入該設(shè)備的中斷服務(wù)程序，在服務(wù)程序中 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送。5

17、.設(shè)CPU內(nèi)有下列部件：PC IR、SP AC MAR MDF和CU（見下圖）,寫出間接尋址的取數(shù)指令LDA X在取指周期、間指周期、執(zhí)行周期的微操作命令。一存儲器M 揑制總線 數(shù)據(jù)總線 地址總銭取指周期：PS MAR> M,CUHM,MR MDR> IRPC+1 t (PC)間指周期：IR(Ad) t MART M,CUM,MRMDR執(zhí)行周期：MDR t MAR t M,CU t M,M tMDR t R06、設(shè)主存容量為 256K字，CACHE容量為2K字，塊長為4個字。（1）設(shè)計CACHE勺地址格式，CACHE中可裝入多少塊數(shù)據(jù)？（2）在直接映射方式下，設(shè)計設(shè)技主存地址格式。

18、（3）在四路組相聯(lián)映射下，設(shè)計設(shè)技主存地址格式。（4 ）在全相聯(lián)映射下，設(shè)計設(shè)技主存地址格式。解：（1） cache 中可裝入多少塊數(shù)據(jù) =2K/4=512塊（2）在直接映射方式下，設(shè)計主存地址格式為了主存標(biāo)記字塊地址塊內(nèi)地址792（3）在四路組相聯(lián)映射方式下，設(shè)計主存地址格式為主存標(biāo)記組地址塊內(nèi)地址972（4）在全相聯(lián)映射方式下，設(shè)計主存地址格式為主存標(biāo)記塊內(nèi)地址162設(shè)計算機(jī)采用直接映象 cache,已知主存容量為 4MB cache容量為4096B,字塊長度為 8個字，每字32位，試分析主存的地址格式。五、設(shè)計題設(shè)CPU共有16根地址線，8根數(shù)據(jù)線，并用MREQ作訪存控制信號（低電平有效） 用WR作讀寫控制信號（高電平為讀，低電平為寫） 。現(xiàn)有下列芯片及各種門電路（門電 路自定），如圖所示。畫出 CPU與存儲器的連接圖，要求：第11頁共6頁 CSROMPD/Progr* #AmA0G1G2AG 2B丫7丫6丫。ROM: 2KX 8位RAM: 1KX 4位4K 8位 X2K 8位 X8K 8位 X8K 8位 X32K 8位 X16K 1位 X4K 4位