A.1946 1958 B.1950 1968 C.1958 1961 D.1959 1965 2. 32位微型计算机中乘除法部件位于__A____ 中。
A.CPU B.接口 C.控制器 D.专用芯片 3. 没有外存储器的计算机监控程序可以放在___B___ 。 A.RAM B.ROM C.RAM和ROM D.CPU 4. 下列数中最小的数是__A____ 。
A.(101001)2 B.(52)8 C.(2B)16 D.(44)10 5. 在机器数 中,零的表示形式是唯一的。
A.原码 B.补码 C.移码 D.反码 6. 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
7. 下列有关运算器的描述中___C___ 是正确的。
A.只作算术运算,不作逻辑运算 B.只作加法
C.能暂时存放运算结果 D.以上答案都不对
8. 某DRAM芯片,其存储容量为512K×8位,该芯片的地址线和数据线数目为___D___ 。 A.8,512 B.512,8 C.18,8 D。19,8 9. 相联存储器是按___C___ 进行寻址的存储器。
A.地址指定方式 B.堆栈存取方式
C.内容指定方式 D。地址指定与堆栈存取方式结合
10. 指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是___B___ 。
A.实现存储程序和程序控制 B.缩短指令长度,扩大寻址空间,提高编程灵活性
C.可以直接访问外存 D.提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度 11. 堆栈寻址方式中,设A为累加寄存器,SP为堆栈指示器,Msp为SP指示器的栈顶单元,
如果操作的动作是:(A)→Msp,(SP)-1→SP,那么出栈操作的动作为:
A.(Msp)→A,(SP)+1→SP B.(SP)+1→SP,(Msp)→A C.(SP)-1→SP,(Msp)→A D.(Msp)→A,(SP)-1→SP
12. 在CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是__B____ 。
A.主存地址寄存器 B.程序计数器 C.指令寄存器 D.状态条件寄存器 13. 描述多媒体CPU基本概念中正确表述的句子是___A___ 。
A. 多媒体CPU是带有MMX技术的处理器 B.多媒体CPU是非流水线结构
C.MMX指令集是一种MIMD(多指令流多数据流)的并行处理指令 D.多媒体CPU一定是 CISC机器
14. 描述Futurebus+总线中基本概念正确的表述是__C____ 。
A. Futurebus+总线是一个高性能的同步总线标准 B. 基本上是一个同步数据定时协议
C. 它是一个与结构、处理器技术有关的开发标准 D. 数据线的规模不能动态可变
15. 在___A___ 的微型计算机系统中,外设可以和主存储器单元统一编址,因此可以不用
I/O接口。
A.单总线 B.双总线 C.三总线 D.以上三种总线 16. 用于笔记本电脑的外存储器是___B__ 。
A.软磁盘 B.硬磁盘 C.固态盘 D.光盘 17. 具有自同步能力的记录方式___C___ 。
A.NRZ0 B.NRZ1 C.PM D.MFM 18. ___A___不是发生中断请求的条件。
A.一条指令执行结束 B.一次I/O操作结束
C.机器内部发生故障 D.一次DMA操作结束
19. 采用DMA 方式传送数据时,每传送一个数据就要用一个______ 。
A.指令周期 B.数据周期 C.存储周期 D.总线周期
20. 并行I/O标准接口SCSI中,一块主适配器可以连接___B___ 台具有SCSI接口的设备。
A.6 B.7 C.8 D.10
21.计算机科技文献中,英文缩写CAI代表___B___。
A. 计算机辅助制造 B. 计算机辅助教学 C. 计算机辅助设计 D. 计算机辅助管理
22.某机字长32位。其中1位符号位,31位表示尾数。若用定点小数表示,则最大正小数为___B___。
A. +(1-2) B. +(1-2) C. +(1-2)
23.某机字长32位,采用IEEE格式,则阶码采用___C___表示。
A补码 B原码 C移码 D反码
24.运算器的核心部分是__C____。
A. 数据总线 B. 多路开关 C. 算术逻辑运算单元 D. 累加寄存器
25.某计算机字长为32位,其存储器容量为16MB,若按字编址,它的寻址范围是___B___。
A. 0~8MB B. 0~4M C. 0~4MB D. 0~8M
26.存储周期是指___C___。
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
27.在虚拟存储器中,当程序正在执行时,由___D___完成地址映射。
A. 程序员 B. 编译器 C. 装入程序 D. 操作系统
28.零地址运算指令在指令格式中不给出操作数地址,因此它的操作数可以来自__C____。(答案错误)
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
29.寄存器间接寻址方式中,操作数处在___B___。
-32
-31
-30
A. 通用寄存器 B. 主存单元 C. 程序计数器 D. 堆栈
30.和具有m个并行部件的处理器相比,一个m段流水线处理器___A___。
A. 具备同等水平的吞吐能力 B. 不具备同等水平的吞吐能力 C. 吞吐能力大于前者的吞吐能力 D. 吞吐能力小于前者的吞吐能力
用于保存当前正在执行的一条指令。
A. 缓冲寄存器 B. 地址寄存器 C. 程序计数器 D. 指令寄存器 32.水平型微指令与垂直型微指令相比,___B___。
A. 前者一次只能完成一个操作
B. 后者一次只能完成一个操作
C. 两者都是一次只能完成一个操作 D. 两者都能一次完成多个操作
33.集中式总线仲裁中,___C___响应时间最快。
A. 菊花链方式 B. 计数器定时查询方式 C. 独立请求方式 34.描述当代流行总线结构中,基本概念表述正确的句子是___B___。 A. 当代流行总线结构不是标准总线
B. 当代总线结构中,CPU和它私有的cache一起作为一个模块与总线相连 C. 系统中只允许有一个这样的CPU模块 D. 以上均正确
将一个字节型变量送到CRT显示,CRT总线接口中设有8位数据寄存器,则CPU将该字节型
变量的二进制码以___D___方式送到接口,再由接口发送到CRT。 A. 并行 B. 串行 C. 分时 D. 并串行
36.当采用___A___输入操作情况下,除非计算机等待数据,否则无法传送数据给计算机 A. 程序查询方式 B. 中断方式 C. DMA方式 D. 独立请求方式 37.微型机系统中,外围设备通过适配器与主板的系统总线相连接,其功能是__D___。 A. 数据缓冲和数据格式转换 B. 监测外围设备的状态 C. 控制外围设备的操作 D. 前三种功能的综合作用 38.中断向量地址是___C___。
A. 子程序入口地址 B. 中断服务例行程序入口地址 C. 中断服务例行程序入口地址的地址 D. 中断返回地址 读/写控制信号的作用是___D___。
A. 决定数据总线上的数据流方向 B. 控制存储器操作(R/W)的类型 C. 控制流入、流出存储器信息的方向 D. 以上任一作用
40.某存储器芯片的存储容量为8K×8位,则它的地址线和数据线引脚相加的和为 __A____。
A. 21 B. 20 C. 18 D. 16
年我国研制的神威号计算机的浮点运算速度达到每秒___C___亿次。
A. 10000 B. 4080 C. 3840 D. 2840 42.目前大多数集成电路生产中,所采用的基本材料为___B___。
A. 非晶硅 B. 单晶硅 C. 多晶硅 D. 硫化镉
43.某机字长32位,其中数符1位,则定点整数表示的最小负数值为______。
A. -(2-1) B. -(2-1) C. -2 D. -244.在机器数___D___中,零的表示形式是唯一的。
A. 原码和补码 B. 反码 C. 移码 D. 补码
45.多路开关是一种用来从n个数据源中选择______数据送到一公共目的地的器件,其功能实现还可用___B___来代替。
A. 一个以上,与非门 B. 一个,三态缓冲器 C. n个,三态缓冲器 D. n个以上,或非门 46.浮点运算器的描述中,正确的句子是___B___。
A. 阶码部件可实现加、减、乘、除四种运算 B. 阶码部件只进行阶码相加、相减和比较操作 C. 阶码部件只进行阶码相加、相减操作 D. 尾数部件只进行乘法和除法运算
47.模4交叉存储器有4个存储模块,它们有各自的__C____。
A. 地址寄存器
31
32
31
32
B. 地址寄存器和指令寄存器 C. 地址寄存器和数据缓冲寄存器
D. 地址寄存器、数据缓冲寄存器和指令寄存器
48.某机字长64位,存储器容量是32MB。若按半字编址,那么它的寻址范围是__D____。
A. 0—64M B. 0—32M C. 0—16M D. 0—8M 49.双端口存储器之所以能高速进行读/写,是因为采用___C___。
A. 新型器件 B. 流水技术 C. 两套相互独立的读写电路 D. 高速芯片 50.(寄存器)直接寻址方式中,寄存器中所存的是__B____。
A. 操作数 B. 存放操作数的主存单元的地址 C. 存放操作数的寄存器的编号 D. 存放操作数的主存单元地址的地址 51.指令的寻址方式采用跳跃寻址方式时,可实现__D____。
A. 堆栈寻址 B. 程序的条件转移
C. 程序的无条件转移 D. 程序的条件转移或无条件转移
52.下面描述RISC指令系统中基本概念不正确的句子是__C____。
A. 选取使用频率高的一些简单指令,指令条数少 B. 指令长度固定
C. 指令格式种类多,寻址方式种类多 D. 只有取数/存数指令访问存储器
53.同步控制是___A___。
A. 由统一时序信号控制的方式 B. 所有指令执行时间都相同的方式 C. 只适用于CPU控制的方式 D. 只适用于外围设备控制的方式
CPU是__C____。(感觉好坑B,C,D)
A. 16位微处理器 B. 准16位微处理器 C. 32位微处理器 D. 64位微处理器
55.在CPU中,暂存指令的寄存器是__D____。
A. 数据寄存器 B. 程序计数器 C. 状态条件寄存器 D. 指令寄存器 56.描述PCI总线基本概念中正确的句子是___A___。
A. PCI总线的基本传输机制是猝发式传送
B. PCI总线是一个与处理器有关的高速外围总线 C. PCI设备一定是主设备 D. 系统中允许只有一条PCI总线
的控制总线提供__D___。
A. 数据信号流 B. 所有存储器和I/O设备的时序信号及控制信号 C. 来自I/O设备和存储器的响应信号 D. B和C两项
58.软磁盘、硬磁盘、磁带机、光盘、固态盘属于___B___设备。
A. 远程通信 B. 外存储器 C. 内存储器 D. 人机界面的I/O 59.在中断发生时,由硬件保护并更新程序计数器PC,而不由软件完成,主要是为 __A___。 A. 能进入中断处理程序并能正确返回原程序 B. 节省内存 C. 使中断处理程序易于编制,不易出错 D. 提高处理机速度 60.字母与字符的编码,目前普遍采用的是__D____码。
A. 16进制 B. 8进制 C. BCD D. ASCII
一. 填空题
1. 在计算机术语中,将___控制器___ 和___运算器___ 和在一起称为CPU,而将CPU和___存储器___ 合在一起称为主机。
2. 计算机软件一般分为两大类:一类叫__应用软件____ ,另一类叫___系统软件___ 。操作系统属于系统软件__ 类。
3. 主存储器容量通常以MB表示,其中M = __ 1000000 ____ ,__ 8位(1个字节) ____;硬盘容量通常以GB表示,其中G = ___ 1000 ___ M。
4. CPU能直接访问___ cache ___ 和__主存___ ,但不能直接访问磁盘和光盘。 5. 指令字长度分为___单字长___ 、___半字长___ 、____双字长__ 三种形式。
6. 计算机系统中,根据应用条件和硬件资源不同,数据传输方式可采用___并行___ 传送、___串行___ 传送、___复用___ 传送。
7. 通道是一个特殊功能的___处理器___ ,它有自己的____指令和程序__ 专门负责数据输入输出的传输控制。
8. 并行I/O接口____ SCSI __ 和串行I/O接口___ IEEE1394 ___ 是目前两个最具有权威性的标准接口技术。
9.计算机硬件包括___运算器___、___存储器___、___控制器___、___适配器___、输入输出设备。
10.为了计算机能直接处理十进制形式的数据,采用以下两种表示形式:__字符串____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。
是一种___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,现发展为___多级cache ___体系,___指令cache与数据cache ___分设体系。
12.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硬件结构,而且也影响到___系统软件___。
13.并行处理技术概括起来主要有三种形式:___时间___并行、___空间___并行、___时间加空间___ 并行。
+
总线能支持___ 64 ___位地址空间,____ 64位、128位、256 __位数据传输,为下一代___多处理机___系统提供了一个稳定的平台,适合于高成本较大规模的计算机系统。
15.一个定点数由___符号位___和___数值域___两部分组成。根据小数点的位置不同,定点数有___纯小数___和___纯整数___两种表示方法。
16.存储器的技术指标有___存储容量___、__存取时间____、___存储周期___。速度指标还可以用___存储器带宽___来表示。
17.形成指令地址的方法,称为指令寻址,指令寻址有__ 顺序____寻址和___跳跃___寻址两种,通过使用____程序计数器__来跟踪指令地址。
18.流水CPU是以__时间并行性____为原理构造的处理器,是一种非常___经济而实用___的并行技术。目前的___高性能___微处理器几乎无一例外地使用了流水技术。
19.当代流行的标准总线追求与___结构___、__ CPU ____、___技术___无关的开发技术标准。 20.在计算机系统中,CPU对外围设备的管理,除了程序查询方式、程序中断方式外,还有___ DMA ___方式、__通道____方式和___ 外围处理机__方式。
二. 简答题
1. 一个较完善的指令系统应包括哪几类?
包括:数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、程序控制指令、输入输出指令、堆栈指令、字符串指令、特权指令等。 2. 什么是闪速存储器?它有哪些特点?
闪速存储器是高密度、非易失性的读/写半导体存储器。从原理上看,它属于ROM型存储器,但是它又可随机改写信息;从功能上看,它又相当于RAM,所以传统ROM与RAM的定义和划分已失去意义。因而它是一种全新的存储器技术。 闪速存储器的特点:(1)固有的非易失性 (2)廉价的高密度
3. 比较水平微指令与垂直微指令的优缺点。
(1)水平型微指令并行操作能力强、效率高、灵活性强,垂直型微指令则较差。 (2)水平型微指令执行一条指令的时间短,垂直型微指令执行时间长。
(3)由水平型微指令解释指令的微程序,具有微指令字比较长,但微程序短的特点,而垂直型微指令正好相反。
(4)水平型微指令用户难以掌握,而垂直型微指令与指令比较相似,相对来说比较容易掌握
4. CPU响应中断应具备哪些条件?
解:
(1) 在CPU内部设置的中断允许触发器必须是开放的。
(2) 外设有中断请求时,中断请求触发器必须处于“1”状态,保持中断请
求信号。
(3) 外设(接口)中断允许触发器必须为“1”,这样才能把外设中断请求
(3)可直接执行 (4)固态性能
送至CPU。
当上述三个条件具备时,CPU在现行指令结束的最后一个状态周期响应中断。
5. 主存储器的性能指标有哪些?含义是什么?
解:主存储器的性能指标主要是存储容量、存取时间、存储周期、存储器带宽。 存储容量:一个存储器中可以容纳的存储单元总数。
存取时间:又称存储器访问时间,是指从启动一次存储器操作到完成该操作 所经历的时间。
存储周期:是指连续启动两次独立的存储操作(如连续两次读操作)所需间 隔的最小时间。
存储器带宽:在单位时间中主存传输数据的速率。
6. RISC机器有哪些特点? 解:RISC机具有以下特点:
(1)选取使用频率最高的一些简单指令,以及很有用但不复杂的指令。 (2)指令长度固定,指令格式种类少,寻址方式种类少。
(3)只有取数/存数指令访问存储器,其余指令的操作都在寄存器之间进行。 (4)CPU中通用寄存器数量相当多。
(5)大部分指令在一个机器周期内完成。其意是指在采用流水线组织时每个机
器周期内能完成一条指令功能,而并不是说一条指令从取指到完成指定功能只要一个机器周期。
(6)以硬布线控制为主,不用或少用微指令码控制。
(7)一般用高级语言编程,特别重视编译优化工作,以减少程序执行时间。
7. 指令和数据都以二进制代码存放在内存中,CPU如何区分它们是指令还是数据? 解:从时间上讲,取指令事件发生在“取指周期”;取数据事件发生在“执行周期”。从空间上讲,从内存读出的指令流流向控制器(指令寄存器);从内存读出数据流流
向运算器(通用寄存器)。
8. 请说明指令周期、机器周期、时钟周期之间的关系。
解:指令周期是指取出并执行一条指令的时间,指令周期常常用若干个CPU周期数来表示,CPU周期也称为机器周期,而一个CPU周期又包含若干个时钟周期(也称为节拍脉冲或T周期)。 9. CPU中有哪些主要寄存器?
解:CPU中的主要寄存器有:指令寄存器(IR)、程序计数器(PC)、地址寄存器(AR)、缓冲寄存器(DR)、通用寄存器(AC)、状态条件寄存器。 10. 中断接口中有哪些标志触发器?功能是什么? 解:中断接口中有四个标志触发器:
(1)准备就绪的标志(RD):一旦设备做好一次数据的接受或发送,便发出一个
设备动作完毕信号,使RD标志置“1”。在中断方式中,该标志用作为中断源触发器,简称中断触发器。
(2)允许中断触发器(EI):可以用程序指令来置位。EI为“1”时,某设备可
以向CPU发出中断请求;EI为“0”时,不能向CPU发出中断请求,这意味着某中断源的中断请求被禁止。设置EI标志的目的,就是通过软件来控制是否允许某设备发出中断请求。
(3)中断请求触发器(IR):它暂存中断请求线上由设备发出的中断请求信号。
当IR标志为“1”时,表示设备发出了中断请求。
(4)中断屏蔽触发器(IM):是CPU是否受理中断或批准中断的标志。IM标志
为“0”时,CPU可以受理外界的中断请求,反之,IM标志为“1”时,CPU不受理外界的中断。
三. 计算题
1. 用补码运算方法求x+y=?,x-y=?,指出结果是否溢出。 (1)x= y= (2)x= y=
解:(1) [x]补= [x]补= + [y]补= + [-y]补= [x+y]补= [x-y]补=
因为双符号位相异,结果发生溢出。 所以 x-y=。
(2)
[x]补= [x]补 =
+ [y]补= + [-y]补= [x+y]补= [x-y]补= x+y=+ x-y=
2. 某双面磁盘,每面有220道,内层磁道周长为70cm,内层位密度400位/cm,转
速3000转/分,问:(1)磁盘存储容量是多少? (2)数据传输率是多少?
解:(1)每道信息量=400位/cm×70cm=28000位=3500B 每面信息量=3500B×220=770000B 磁盘总容量=770000B×2=1540000B (2)磁盘数据传输率,也即磁盘的带宽Dr=r·N N为每条磁道容量,N=3500B r为磁盘转速r=3000转/60S=50转/S 所以,Dr=r×N=50/S×3500B=175000B/S
3. 设x=+12,y=-12,输入数据用原码表示,用带求补器的阵列乘法器求出x·y=?
解:输入数据为 [x]原=01100 [y]原=11100
因符号位单独考虑,算前求补输出后:│x│=1100,│y│=1100 1100 × 1100 0000 0000
1100 + 1100
乘积符号位运算结果为:x0y0=01=1
算后求补及输出为,加上乘积符号位1,得原码乘积值[x×y]原=0,换算成二进制数真值 x×y=(-)2=(-144)10
4. 某双面磁盘,每面有220道,已知磁盘转速r=3000转/分,数据传输率为175000B/S,
求磁盘总容量。
解:因为 Dr=r×N r=3000转/60s=50转/s
所以 一条磁道信息量N=Dr/r=1750000B/s× (s/50)=3500B 磁盘总容量=3500B×220=1540000B
5. 已知:X=,Y=-,求[X/2]补,[X/4]补[-X]补及[Y/2]补,[Y/4]补[-Y]补。
解:[X]补 = [X/2]补 = [X/4]补 = [-X]补 = [Y] 补 = [Y/2]补 = [Y/4]补 = [-Y]补 =
6. 设机器字长为16位,定点表示时,尾数15位,阶符1位。
(1)定点原码整数表示时,最大正数为多少?最小负数为多少? (2)定点原码小数表示时,最大正数为多少?最小负数为多少?
解:(1)定点原码整数表示时
最大正数:(2-1)10 = (32767)10 最小负数:-(2-1)10=(-32767)10
(2)定点原码小数表示时 最大正数:(1-2)10
-151515
最小负数:-(1-2)10
-15
四. 应用题
1. 有一个16K×16的存储器,由1K×4位的DRAM芯片构成问:
(1)总共需要多少DRAM芯片? (2)画出存储体的组成框图。
解:(1)芯片1K×4位,片内地址线10位(A9--A0 ),数据线4位。芯片总数
16K×16/(1K×4)=64片
(2)存储器容量为16K,故地址线总数为14位(A13─A0),其中A13A12A11A10通过 4:16译码器产生片选信号CS0─CS15 。
A9─A0
CS15 4位 CS1 CS0 4位 1K×4 。。。。 1K×4 4位 4位
CS0 CS1 CS15 D15—D0
……
A13 A12 A11 A10
图
4:16 译码器
2. CPU结构如图所示,其中一个累加寄存器AC,一个状态条件寄存器和其它四个寄存
器,各部分之间的连线表示数据通路,箭头表示信息传送方向。
(1) 标明图中四个寄存器的名称。
(2) 简述指令从主存取到控制器的数据通路。
(3) 简述数据在运算器和主存之间进行存/取访问的数据通路。
图
解:(1)a为数据缓冲寄存器DR,b为指令寄存器IR,c为主存地址寄存器,
d为程序计数器PC
(2)主存 → 缓冲寄存器DR → 指令寄存器IR → 操作控制器 (3)存储器读:M → DR → ALU → AC 存储器写:AC → DR → M
3. CD-ROM光盘的外缘有5mm的范围因记录数据困难,一般不使用,故标准的播放时间
为60分钟。请计算模式1情况下光盘存储容量是多少?
解:扇区总数 = 60 × 60 × 75 = 270000
模式1存放计算机程序和数据,其存储容量为 270000 × 2048 /1024 /1024 = 527MB
4. 如图,假设有磁盘、磁带、打印机三个设备同时工作。磁盘以30μs的间隔向控制
器发DMA请求,磁带以45μs的间隔发DMA请求,打印机以150μs间隔发DMA请求。根据传输速率,磁盘优先权最高,磁带次之,打印机最低,假设DMA控制器每完成一次DMA传送所需的时间是5μs。若采用多路型DMA控制器,请画出DMA控制器服务三个设备的工作时间图。
图
解:由图看出,T1间隔中控制器首先为打印机服务,因为此时只有打印机有请求。T2间隔
前沿磁盘、磁带同时有请求,首先为优先权高的磁盘服务,然后为磁带服务,每次服务传送
一个字节。在90μs时间阶段中,为打印机服务只有一次(T1),为磁盘服务四次(T2,T4,T6,T7),为磁带服务三次(T3,T5,T8),从图上看到,在这种情况下DMA尚有空闲时间,说明控制器还可以容纳更多设备。
图
5. 微程序共有60条微指令,18个微命令(直接控制),6个微程序分支,请画出微程
序控制器组成框图,简述各部分的功能。 解:根据题意,微指令格式如下: 微指令字段(18位) 由此可画出微程序组成框图如下:
图
P字段(3位) 下址字段(6位)
6. 存储器容量为32字,字长64位,模块数m=8,用交叉方式进行组织。存储周期T=200ns,
数据总线宽度为64位,总线传送周期τ=50ns。问该存储器的带宽是多少?
解:连续读出m=8个字的信息量是: q=64位×8=512位
连续读出8个字所需的时间是: t=T+(m-1)τ=200+7×50=550ns=×10s 交叉存储器的带宽是:
W=q/t=512/×10/s)≈93×10位/s
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