计算机组成原理复习资料

三、简答题

1什么是指令周期?举例说明一个指令周期往往要包含哪几个执行步骤?

答:指令周期通常是指计算机执行一条指令所用的时间。一个指令周期往往要包含几个 执行步骤，例如可能包括读取指令、指令译码和读寄存器组、ALU执行运算、读写内存或接口、数据写回寄存器组这5个步骤。

2，简述微程序控制器的基本工作原理。

答:微程序控制器是用多条微指令“解释执行”每一条指令的功能，硬件组成中的核心线路是一个被称为控制存储器的部件(用RfjM芯片实现)，用于保存由微指令(指令一个执行步骤用到的控制信号的集合)组成的微程序。在程序执行过程中，将按照指令及其执行步骤，依次从控制存储器中读出一条微指令，用微指令中的微命令字段控制各执行部件的运行功能，并用下地址字段形成下一条微指令的地址，使得微程序可以连续运行。

3.在计算机中采用多级结构的存储器系统，是建立在程序的什么原理之上的?这一原理 主要体现在哪些方面?

答:多级结构的存储器系统的运行原理是建立在程序运行的局部性原理之上的。它主要 体现在如下3个方面:

（1）时间方面，在一小段时间内，最近被访问过的程序和数据很可能再次被访问; （2)空间方面，这些最近被访问过的程序和数据，往往集中在一小片存储区域中; （3)在指令执行顺序方面，指令的顺序执行比转移执行的可能性要大。

4，什么是数据传送控制中的异步通信方式?

答:交换数据的过程中，通信设备的双方都需要对时间上的配合关系进行控制，这就是数据传送控制，或称为总线通信控制，通常又称为同步问题。

数据传送时双方使用各自的时钟信号的通信方式称为异步通信方式。异步通信的双方采 用“应答方式”(又称握手方式)解决数据传输过程中的时间配合关系，而不是使用同一个时钟信号进行同步。为此，CPU必须再提供一个时钟信号，通知接收设备接受巳发送过去的数据。接收设备还将用这一时钟信号作为自己接收数据时的选通信号。 四、计算题

一、选择题

3．运算器虽由许多部件组成，但核心部件是（ ） A．数据总线 B。算术逻辑运算单元 C 多路开关 D 累加寄存器

4．在顶点运算器中，无论采用双符号位还是采用单符号位，都必须要有溢出判断电路，它一般用（ ）来实现。

A．与非门 B 或非门 C 异或门 D 与或非门

5．立即寻址是指（ ）

A 指令中直接结出操作数地址 B 指令中直接结出操作数 C 指令中间接结出操作数 D 指令中间接结出操作数地址 6．输入输出指令的功能足( )。 A．进行算术运算和逻辑运算 B.进行主存与CPU之间的数据传送

C．进行CPU和I／O设备之间的数据传送

D.改变程序执行的顺序

7．微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是( )。 A.一段机器指令组成的程序可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条微指令来执行

D.每一条机器指令由一段用微指令编成的微程序来解释执行

8．相对指令流水线方案和多指令周期方案，单指令周期方案的资源利用率和性能价格比 ( )。

A.最低 B．居中

C.最高 D．都差不多

9．某一RAM芯片，其容量为1024X8位，除电源端和接地端外，连同片选和读／写信号该芯片引出脚的最小数目应为( )。

A．23 B．20 C．17 D．19

10．在主存和CPU之间增加Cache的目的是( )。 A.扩大主存的容量

B．增加CPU中通用寄存器的数量 C.解决CPU和主存之间的速度匹配 D．代替CPU中的寄存器工作

11．计算机系统的输入输出接口是( )之间的交接界面。 A.CPU与存储器 B.主机与外围设备 C.存储器与外围设备 D．CPU与系统总线

12．在采用DMA方式的I／O系统中，其基本思想是在( )之间建立直接的数据通

路。 A.CPU与外围设备 B．主存与外围设备

C．外设与外设 D．CPU与主存 二、判断题

1．两个补码数相加，只有在最高位都是l时有可能产生溢出。( )

2．相对寻址方式中，操作数的有效地址等于程序计数器内容与偏移量之和。( ) 3．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。( )

4．半导体ROM是非易失性的，断电后仍然能保持记忆。( )

5．在统一编址方式下，CPU访问I／O端口时必须使用专用的I／O指令。( ) 三、简答题

1．简述浮点运算器的作用，它由哪几部分组成?

2．计算机指令中要用到的操作数一般可以来自哪些部件?

3．Cache有哪3种基本映像方式?直接映像方式的主要优缺点是什么?

4．简述总线的串行传送、并行传送、复用传送和数据包传送四种基本信息传输方式的

特点。 四、计算题

1．写出X＝10111101，Y＝一0010101l的原码和补码表示，并用补码计算两个数的和。 2．将十进制数一o．288转换化成二进制数，再写出它的原码、反码、补码表示(符号位和数值位共8位)。 一、选择题

1．B 2．A 3．B 4．C 5．B 6．C 7．D 8．A 9．B 10．C 11．B 12．B 二、判断题

1．× 2。√ 3．√ 4．√ 5．×

三、简答题

1．简述浮点运算器的作用，它由哪几部分组成?

答：浮点运算器是主要用于对计算机内的浮点数进行运算的部件。浮点数．通常由阶码

和尾数两部分组成，阶码是整数形式的，尾数是定点小数形式的。这两部分执行的操作不尽相同。因此，浮点运算器总是由处理阶码和处理尾数的这样两部分逻辑线路组成。 2．计算机指令中要用到的操作数一般可以来自哪些部件?

答：操作数的来源一是CPU内部的通用寄存器，二是外围设备(接口)中的一个寄存器， 三是内存储器的一个存储单元。 3．Cache，有哪3种基本映像方式，直接映像方式的主要优缺点是什么?

答：Cache，存储器通常使用3种映像方式，它们是全相联映像方式、直接映像方式、

组相联映像方式。

直接映像是简单的地址映像，地址变换速度较快，且遇到冲突替换时，只要将所在的块

替换出来。不需要替换算法，硬件实现更容易，但它的命中率略低。 4．简述总线的串行传送、并行传送、复用传送和数据包传送四种基本信息传输方式的

特点。 答：串行传送方式是I＼位字长的数据通过一条通信信号线一位一位地传送；

并行传送方式是字长n位的数据由n条信号线同时传送，数据传输的速度当然快多子； 复用传送方式也就是将数据分时分组传送的方式，它由同步信号控制，在一组通信线上

采用分时的办法，轮流地并行传送不同组信号。这种方式减少了信号线的数目，提高了

总线的利用率，同时也降低了成本，但影响了整体的传输速度；

数据包传送方式是将被传送的信息组成一个固定的数据结构，通常包含数据、地址和时

钟等信息，这样减少了通信中同步操作的时间。

一、选择题

1．某机字长32位，采用定点整数表示，符号位为l位，尾数为31位，则可表示的最大正整数为__________，最小负整数为__________。( )

A．+(231一1)，一(231-1) B．+(231一1)，一(232-1) C. +(230-1)，一(230-1) D．+(231一1)，一(1-2-31)