計算機組成與結構試題及參考答案
試題是學好計算機組成與結構課程的必備資料。以下是陽光網小編要與大家分享的計算機組成與結構試題，供大家參考!
計算機組成與結構試題一、選擇題
1. 下列機器數中，真值最大的數是__A__
A.[x]補=1.1010 B.[y]原=1.1011 C.[z]反=1.0101
2. 以下給出的浮點數，___B___是規格化浮點數
A.2-10×0.010101 B.2-11×0.101010 C.2-100×1.010100 D.2-1×0.0010101
3. 設在7位字符碼的最高位加1位奇校驗位，則下列的奇校驗碼出錯的是___D___
A.11010101 B.10010100 C.0111000 D.10111000
4. 由16片74181 ALU和5片74182 CLA器件相配合組成的64位運算部件，具有如下進位傳遞功能___D___
A.組內先行進位，組間串行進位 B.行波進位
C.組內串行進位，組間并行進位 D.組內并行進位，組間并行進位
5. 常規乘除法器乘、除運算過程采用部分積、余數左移的做法，其好處是___C___
A.提高運算速度 B. 提高運算精度 C. 節省加法器的位數 D. 便于控制
6. 某SRAM芯片，其存儲容量為64K×16位，該芯片的地址線和數據線的數目為___D___
A. 64，16 B. 16，64 C. 64，8 D. 16，16
7. 某機機器字長為32位，存儲容量是1MB，若按字編址，它的尋址范圍是___C___
A. 0~(1M-1) B. 0~(512K-1)B C. 0~(256K-1) D. 0~256KB
8. 主存和CPU之間增加Cache的目的是___A___
A. 解決CPU和主存之間的速度匹配問題 B. 擴大主存的容量
C. 擴大CPU中通用寄存器的數量
D. 既擴大主存容量又擴大CPU通用寄存器數量
9. 采用虛擬存儲器的主要目的是___B___
A. 提高主存的存取速度
B. 擴大主存的存儲空間，并能進行自動管理和調度
C. 提高外存儲器的存取速度
D. 擴大外存儲器的存儲空間
10. 在Cache的地址映射中，若主存中的任意一塊均可映射到Cache內的任意一行的位置上，則這種方法稱為___A___
A. 全相聯映射 B. 直接映射 C. 組相聯映射 D. 混合映射
11. 若磁盤的轉速提高一倍，則___B___
A. 平均存取時間減半 B. 平均等待時間減半
C. 存儲密度可以提高一倍 D. 平均定位時間不變
12. 指令系統中采用不同的尋址方式的目的主要是___B___
A.實現存儲程序和程序控制
B.縮短指令長度，擴大尋址空間，提高編程靈活性
C.可以直接訪問外存
D.提供擴展操作碼的可能并降低指令譯碼難度
13. 寄存器間接尋址方式中，操作數在___B___中。
A.通用寄存器 B. 主存單元 C. 程序計數器 D. 堆棧
14. 下列幾項中，不符合RISC指令系統的特點是___B___
A.指令長度固定，指令種類少
B.尋址方式種類盡量減少，指令功能盡可能強
C.增加寄存器的數目，以盡量減少訪存次數
D.選取使用頻率最高的一些簡單指令，以及很有用但不復雜的指令 15. 在以下描述的流水CPU基本概念中，正確的表述是___B___ A.流水CPU是以空間并行性為原理構造的處理器 B.流水CPU是以時間并行性為原理構造的處理器 C.流水CPU一定是RISC機器 D.流水CPU一定是多媒體CPU 16. 在微程序控制器中，機器指令和微指令的關系是___C___ A.每一條機器指令由一條微指令來執行 B.一條微指令由若干條機器指令組成
C.每一條機器指令由一段用微指令組成的微程序來解釋 D.一段微程序由一條機器指令來執行
17. 關于微指令的編碼方式，下面敘述正確的是___B___ A.直接表示法和編碼表示法不影響微指令的長度 B.一般情況下，直接表示法的微指令位數多 C.一般情況下，編碼表示法的微指令位數多 D.以上都不對
18. 在總線獨立請求方式下，若有幾個設備，則___A___ A.有幾個總線請求信號和幾個總線響應信號 B.有一個總線請求信號和一個總線響應信號 C.總線請求信號多于總線響應信號 D.總線請求信號少于總線響應信號 19. 為實現多重中斷，保護斷點和現場使用___D___ A.ROM B. 中斷向量表 C. 設備內的寄存器 D. 堆棧 20. DMA方式是在___B___之間建立直接的數據通路。
A. CPU與外圍設備 B. 主存與外圍設備 C. 外設與外設 D. CPU與主存
計算機組成與結構試題二、簡答題
1. 已知：x=0.1011，y= -0.0101，求：[x]補[x]補，[x]補[y]補,[y]補,[y]補
解：
[x]補=0.1011，[x/2]補=0.01011，[x/4]補=0.001011， [-x]補=1.0101 [y]補=1.1011，[y/2]補=1.11011，[y/4]補=1.111011， [-y]補=0.0101
2. 何謂多級存儲體系結構?請簡要論述設計多級存儲體系結構的目的和其之所以能
發揮效用的原因。
答：多級存儲體系結構一般可分為高速緩沖存儲器(Cache)、主存、外存三個層次，有時候還包括CPU內部的寄存器以及控制存儲器等。 設計多級存儲體系結構的目的是為了解決存儲系統盡可能高的存取速度、盡可能大的存儲容量以及盡可能低的成本之間的矛盾。 Cache是高速小容量的存儲器，利用CPU運行程序的局部性原理，把最活躍的程序和數據放到Cache中，則從CPU的角度看存儲系統，看到的是Cache的速度、主存的容量和接近主存的位價格。 外存是大容量的存儲器，存放大量CPU暫時不用的程序和數據，當CPU需要時再從外存把程序和數據調入主存，以滿足對計算機大容量存儲的要求。 主存有適當的容量和存取速度，能容納系統的核心軟件和較多或較大的用戶程序。
3. 在CPU中，哪些寄存器屬于控制用的指令部件?它們各起什么作用?
答：
(1) 程序計數器PC，提供取指地址，從而控制程序執行順序。
(2) 指令寄存器IR，存放現行指令，作為產生各種微操作命令的基本邏輯依據。 (3) 指令譯碼器ID，對指令譯碼以區分出不同的指令。
4. 分析下圖所示電路的基本原理，說明它屬于哪種總線仲裁方式，并說明這種總線仲
裁方式的優缺點。
答：屬于獨立請求仲裁方式。
優點：仲裁速度快，并對優先次序的'控制更加靈活，可以預先固定優先次序，
也可以通過程序來改變優先次序，并且可以在必要時屏蔽某些設備的請求。 缺點：需要較多的控制線，控制線的數量限制了設備的數量。
5. 試比較程序中斷方式與DMA方式有哪些不同。
答：程序中斷方式與DMA方式主要有以下幾點不同：
(1) 程序中斷是用中斷服務程序處理中斷事件，其實質是CPU的程序切換，所以要
進行CPU現場的保護和恢復操作;DMA方式是由DMA控制器控制數據的交換，每交換一次，CPU讓出一個存取周期(周期挪用)，不改變CPU現場。
(2) 程序中斷不僅具有數據傳送能力，而且還能處理異常事件，完成較復雜的處理;
DMA只能實現數據的傳輸和簡單的數據加工。
(3) 程序中斷開銷大于DMA，DMA是以硬件為代價換取CPU的時間。
(4) CPU響應中斷與響應DMA請求的時機不同。CPU對中斷的響應是在執行完一
條指令之后，而對DMA的響應則可以在指令執行過程中的任何兩個存儲周期之間。
(5) DMA請求的優先權高于一般的程序中斷。當一條指令執行結束時，CPU先檢
測是否有DMA請求。若有DMA請求，則響應DAM請求。主要是為了避免DMA所連接的高速外設丟失數據。
6. 一次中斷處理過程中，最多可有幾次關中斷和開中斷，它們分別是基于什么目的?
答：各兩次
第一次關中斷：保證在保存斷點和現場的一段時間內，CPU不能響應其他的中斷 第一次開中斷：允許中斷嵌套，可以響應優先級更高的中斷請求 第二次關中斷：確保在恢復現場的過程中不響應其他的中斷。 第二次開中斷：現場恢復結束后開中斷便于響應新的中斷請求。
計算機組成與結構試題三、計算設計題
1. 已知x= -0.1001，y=0.1101，試用原碼加減交替除法求x/y=?寫出計算機的運算過
程及運算結果。
解：[x]原=1.1001，[y]原=0.1101，[y]補=00.1101，[-y]補=11.0011。
商的符號位qs=0⊕1=1，機器的運算過程如下：
所以，[x/y]原= 1.1011，x/y= - 0.1011，余數為0.0001×2-100
2. 若某計算機要求有如下形式的指令：三地址指令4條，單地址指令254條，零地址
指令16條(不要求有二地址指令)。設指令字長為12位，每個地址碼長為3位，試用擴展操作碼為其編碼。 解：
三地址指令：地址碼部分占用3×3=9位，剩下12-9=3位表示操作碼：000，001，010，011表示4條3地址指令。
單地址指令：地址碼部分占用3位，操作碼可以擴展到12-3=9位，其中前3位的代碼是上述四個操作碼以外的4個編碼，即首位為1。編碼范圍是1xxxxxxxx。共有28=256個編碼，取其前254個，100000000～111111101。剩下2個作為擴展用。 零地址指令：無地址碼部分，12位全部用來表示操作碼，其中前9位剩下2個編碼與后3位的8個編碼正好構成16個操作碼。從11111111 0000～11111111 1111表示16條指令。
三地址指令
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