计算机组成原理试题集(含答案)

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中断源 L0 L1 L2 L3 L4 屏蔽字 0 1 2 3 4 4.某机主存容量为4M×16位,且存储字长等于指令字长,若该机的指令系统具备120种操作。操作码位数固定,且具有直接、间接、立即、相对四种寻址方式。(5分) (1)画出一地址指令格式并指出各字段的作用; (2)该指令直接寻址的最大范围(十进制表示); (3)一次间址的寻址范围(十进制表示); (4)相对寻址的位移量(十进制表示)。 六、问答题(共15分)

1.假设CPU在中断周期用堆栈保存程序断点,而且进栈时指针减1,出栈时指针加1。分别写出组合逻辑控制和微程序控制在完成中断返回指令时,取指阶段和执行阶段所需的全部微操作命令及节拍安排。(8分)

2.画出DMA方式接口电路的基本组成框图,并说明其工作过程(以输入设备为例)。(7分)

七、设计题(10分)

设CPU有16根地址线,8根数据线,并用作访存控制信号(低电平有效),用作读/写控制信号(高电平为读,低电平为写)。现有下列存储芯片:1K×4位RAM;4K×8位RAM;8K×8位RAM;2K×8位ROM;4K×8位ROM;8K×8位ROM及74LS138译码器和各种门电路,如图所示。画出CPU与存储器的连接图,要求

(1)主存地址空间分配:

6000H~67FFH为系统程序区; 6800H~6BFFH为用户程序区。

(2)合理选用上述存储芯片,说明各选几片? (3)详细画出存储芯片的片选逻辑图。

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计算机组成原理试题十五

一、选择题(共20分,每题1分) 1.一条指令中包含的信息有 C 。 A.操作码、控制码; B.操作码、向量地址; C.操作码、地址码。 2.在各种异步通信方式中,___C___速度最快。

A.全互锁; B.半互锁; C.不互锁。

3.一个512KB的存储器,其地址线和数据线的总和是_C__。

A.17;B.19;C.27。

4.在下列因素中,与Cache的命中率无关的是 C 。)

A.Cache块的大小;B.Cache的容量;C.主存的存取时间。

5.在计数器定时查询方式下,若计数从0开始,则__A____。

A.设备号小的优先级高;B.每个设备使用总线的机会相等;C.设备号大的优先级高。

6.Cache的地址映象中,若主存中的任一块均可映射到Cache内的任一块的位置上,称作 B 。

A.直接映象;B.全相联映象;C.组相联映象。

7.中断服务程序的最后一条指令是__C____。 A.转移指令; B.出栈指令; C.中断返回指令。

8.微指令操作控制字段的每一位代表一个控制信号,这种微程序的控制(编码)方式是__B____。

A.字段直接编码; B.直接编码; C.混合编码。 9.在取指令操作之后,程序计数器中存放的是__C____。

A.当前指令的地址; B.程序中指令的数量; C.下一条指令的地址。 10.以下叙述中__A____是正确的。

A.RISC机一定采用流水技术;B.采用流水技术的机器一定是RISC机; C.CISC机一定不采用流水技术。

11.在一地址格式的指令中,下列 B 是正确的。 A.仅有一个操作数,其地址由指令的地址码提供;B.可能有一个操作数,也可能有两个操作数; C.一定有两个操作数,另一个是隐含的。

12.在浮点机中,判断原码规格化形式的原则是___B___。

A.尾数的符号位与第一数位不同; B.尾数的第一数位为1,数符任意; C.尾数的符号位与第一数位相同; D.阶符与数符不同。 13.I/O采用不统一编址时,进行输入输出操作的指令是___C__。

A.控制指令; B.访存指令; C.输入输出指令。

14.设机器字长为64位,存储容量为128MB,若按字编址,它的寻址范围是 B 。

A.16MB;B.16M;C.32M。

15. B 寻址便于处理数组问题。 A.间接寻址; B.变址寻址; C.相对寻址。

16.超标量技术是___B___。

A.缩短原来流水线的处理器周期;B.在每个时钟周期内同时并发多条指令; C.把多条能并行操作的指令组合成一条具有多个操作码字段的指令。

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17.以下叙述中__B____是错误的。

A.取指令操作是控制器固有的功能,不需要在操作码控制下完成; B.所有指令的取指令操作都是相同的;

C.在指令长度相同的情况下,所有指令的取指操作都是相同的。 18.I/O与主机交换信息的方式中,中断方式的特点是__B__。

A.CPU与设备串行工作,传送与主程序串行工作; B.CPU与设备并行工作,传送与主程序串行工作; C.CPU与设备并行工作,传送与主程序并行工作。

19.设寄存器内容为11111111,若它等于 +127,则为___D___。

A.原码; B.补码; C.反码; D.移码。 20.设机器数采用补码形式(含l位符号位),若寄存器内容为9BH,则对应的十进制数为_C_____。

A.-27; B.-97; C.-101; D.155。 二、填空题(共20分,每空1分)

1.DMA的数据块传送可分为 A 、 B 和 C 阶段。

2.设 n = 16 (不包括符号位),机器完成一次加和移位各需100ns,则原码一位乘最多需 A ns,补码Booth算法最多需 B ns。

3.设相对寻址的转移指令占2个字节,第一字节为操作码,第二字节是位移量(用补码表示),每当CPU从存储器取出一个字节时,即自动完成(pc)+ 1→ pc。设当前指令地址为3008H,要求转移到300FH,则该转移指令第二字节的内容应为 A 。若当前指令地址为300FH,要求转移到3004H,则该转移指令第二字节的内容为 B 。

4.设浮点数阶码为8位(含1位阶符),用移码表示,尾数为24位(含1位数符),用

补码规格化表示,则对应其最大正数的机器数形式为 A ,真值为 B (十进制表示);对应其绝对值最小负数的机器数形式为 C ,真值为 D (十进制表示)。

5.I/O的编址方式可分为 A 和 B 两大类,前者需有独立的I/O指令,后者可通过 C 指令和设备交换信息。

6.动态RAM靠 A 的原理存储信息,因此一般在 B 时间内必须刷新一次,刷新与 C 址有关,该地址由 D 给出。

7.在微程序控制器中,一条机器指令对应一个 A ,若某机有35条机器指令,通常可对应 B 。

三、解释下列概念(共10分,每题2分)

1.CMAR 2.总线 3.指令流水 4.单重分组跳跃进位 5.寻址方式 四、计算题(6分)

设某机主频为8MHz,每个机器周期平均含2个时钟周期,每条指令平均有2.5个机器周期,试问该机的平均指令执行速度为多少MIPS?若机器主频不变,但每个机器周期平均含4个时钟周期,每条指令平均有5个机器周期,则该机的平均指令执行速度又是多少MIPS?

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五、简答题(共20分)

1.CPU包括哪几个工作周期?每个工作周期的作用是什么。(4分) 2.什么是指令周期、机器周期和时钟周期?三者有何关系?(6分)

3.某机有五个中断源,按中断响应的优先顺序由高到低为L0,L1,L2,L3,L4,现要求优先顺序改为L3,L2,L4,L1,L0,写出各中断源的屏蔽字。(5分)

中断源 L0 L1 L2 L3 L4 屏蔽字 0 1 2 3 4 4.某机主存容量为4M×16位,且存储字长等于指令字长,若该机的指令系统具备56种操作。操作码位数固定,且具有直接、间接、立即、相对、变址五种寻址方式。(5分) (1)画出一地址指令格式并指出各字段的作用; (2)该指令直接寻址的最大范围(十进制表示); (3)一次间址的寻址范围(十进制表示); (4)相对寻址的位移量(十进制表示)。 六、问答题(共15分)

1.按序写出完成一条加法指令ADD α(α为主存地址)两种控制器所发出的微操作命令及节拍安排。(8分)

2.假设磁盘采用DMA方式与主机交换信息,其传输速率为2MB/s,而且DMA的预处理需1000个时钟周期,DMA完成传送后处理中断需500个时钟周期。如果平均传输的数据长度为4KB,试问在硬盘工作时,50MHz的处理器需用多少时间比率进行DMA辅助操作(预处理和后处理)。(7分)(输入输出 4)

七、设计题(10分)

设CPU共有16根地址线,8根数据线,并用作访存控制信号(低电平有效),用作读写控制信号(高电平为读,低电平为写)。现有下列芯片及各种门电路(门电路自定),如图所示。

画出CPU与存储器的连接图,要求:

(1)存储芯片地址空间分配为:0~2047为系统程序区;2048~8191为用户程序区。 (2)指出选用的存储芯片类型及数量; (3)详细画出片选逻辑。

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计算机组成原理试题十六

一、选择题(共5分,每题1分)

1.设寄存器内容为80H,若它对应的真值是 – 127,则该机器数是 A.原码; B.补码; C.反码; D.移码。 2.下列叙述中 是正确的。

A.程序中断方式中有中断请求,DMA方式中没有中断请求; B.程序中断方式和DMA方式中实现数据传送都需中断请求; C.程序中断方式和DMA方式中都有中断请求,但目的不同; D.DMA要等到指令周期结束时才进行周期窃取。

3.设机器数字长为32位,一个容量为16MB的存储器,CPU按半字寻址,其寻址范围是 。

A.224; B.223; C.222; D.221。

4.在中断接口电路中,向量地址可通过 B 送至CPU。

A.地址线; B.数据线; C.控制线; D.状态线。 5.在程序的执行过程中,Cache与主存的地址映象是由 D 。 A.程序员调度的; B.操作系统管理的; C.由程序员和操作系统共同协调完成的;

D.硬件自动完成的。

6.总线复用方式可以______。

A.提高总线传输带宽;B.增加总线功能;C.减少总线中信号线数量;D.提高CUP利用率。

7.下列说法中正确的是 。

A.Cache与主存统一编址,Cache的地址空间是主存地址空间的一部分; B.主存储器只由易失性的随机读写存储器构成; C.单体多字存储器主要解决访存速度的问题;

D.Cache不与主存统一编址,Cache的地址空间不是主存地址空间的一部分。 8.在采用增量计数器法的微指令中,下一条微指令的地址______。

A.在当前的微指令中;B.在微指令地址计数器中;C.在程序计数器;D.在CPU中。 9.由于CPU内部操作的速度较快,而CPU访问一次存储器的时间较长,因此机器周期通常由______来确定。

A.指令周期;B.存取周期;C.间址周期;D.执行周期。 10.RISC机器______。

A.不一定采用流水技术; B.一定采用流水技术;

C.CPU配备很少的通用寄存器; D.CPU配备很多的通用寄存器。 11.在下列寻址方式中, 寻址方式需要先计算,再访问主存。 A.立即;B.变址;C.间接;D.直接。

12.在浮点机中,判断补码规格化形式的原则是______。

A.尾数的第一数位为1,数符任意; B.尾数的符号位与第一数位相同; C.尾数的符号位与第一数位不同; D.阶符与数符不同。 13.I/O采用统一编址时,进行输入输出操作的指令是______。

A.控制指令; B.访存指令; C.输入输出指令; D.程序指令。

14.设机器字长为32位,存储容量为16MB,若按双字编址,其寻址范围是 。 A.8MB;B.2M;C.4M;D.16M。

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