计算机原理练习答案

1．第7题

下列关于寄存器间接寻址方式操作数所在位置的说法正确的是（    ）。

A.操作数在指令中

B.操作数在寄存器中

C.操作数地址在寄存器

D.操作数地址（主存）在指令中

标准答案：C

您的答案：

题目分数：2.0

此题得分：0.0

2．第8题

在cache的下列映射方式中，无需考虑替换策略的是____。

A.全相联映射

B.组相联映射

C.段相联映射

D.直接映射

标准答案：D

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题目分数：2.0

此题得分：0.0

3．第9题

计算机操作的最基本时间单位是______。

A.时钟周期

B.指令周期

C. CPU周期

D.微指令周期

标准答案：A

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题目分数：2.0

此题得分：0.0

4．第10题

下面哪个标志触发器是CPU是否受理中断或者批准中断的标志____。

A.准备就绪的标志(RD)

B.允许中断触发器(EI)

C.中断请求触发器(IR)

D.中断屏蔽触发器(IM)

标准答案：D

您的答案：

题目分数：2.0

此题得分：0.0

5．第20题

下列关于直接寻址方式操作数所在位置的说法正确的是____。

A.操作数在指令中

B.操作数在寄存器中

C.操作数在内存中

D.操作数地址在内存中

标准答案：C

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题目分数：2.0

此题得分：0.0

6．第21题

浮点加法运算中，尾数求和的结果是01.001100(补码)，如下规格化处理正确的是____。

A.右规1位，结果为00.100110

B.左规1位，结果为11.011010

C.左规1位，结果为10.011010

D.左规2位，结果为00.110100

标准答案：A

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题目分数：2.0

此题得分：0.0

7．第24题

cpu在每个______周期后响应dma请求。

A.时钟

B.指令

C.存储

D.总线

标准答案：B

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题目分数：2.0

此题得分：0.0

8．第34题

以下四种类型的二地址指令中，执行时间最长的是____。

A.RR型

B.RS型

C.SS型

D.SR型

标准答案：C

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题目分数：2.0

此题得分：0.0

9．第35题

下面哪个标志触发器是CPU是否受理中断或者批准中断的标志____。

A.准备就绪的标志(RD)

B.允许中断触发器(EI)

C.中断请求触发器(IR)

D.中断屏蔽触发器(IM)

标准答案：D

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题目分数：2.0

此题得分：0.0

10．第36题

微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是____。

A.每一条机器指令由一条微指令来执行

B.一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行

C.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

D.一条微指令由若干条机器指令组成

标准答案：C

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题目分数：2.0

此题得分：0.0

11．第1题

计算机系统是一个由硬件、软件组成的多级层次结构，它通常由        、一般机器级、操作系统级、汇编语言级和高级语言级组成。

标准答案：

微程序设计级

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题目分数：2.0

此题得分：0.0

12．第2题

用8位（含符号位）补码表示整数，能表示的最大正整数和最小负整数分别是            和            。

标准答案：

+127、 -128

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题目分数：2.0

此题得分：0.0

13．第3题

在浮点数运算时，尾数结果要规格化，则规格化的补码负尾数应为形如            的形式。

标准答案：

1.0×××

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题目分数：2.0

此题得分：0.0

14．第4题

DRAM需要进行定期的刷新，其刷新操作有         和           两种方式，前者会导致CPU在较长一段时间内不能访存。

标准答案：

集中式刷新、分散式刷新

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题目分数：2.0

此题得分：0.0

15．第5题

某磁盘里，平均找道时间为TS=10毫秒，平均旋转等待时间TL=5毫秒，数据传输速率为40MB/s。磁盘机上存放着250个文件，每个文件的平均长度为10MB。现在需将所有文件逐一读出并检查更新，然后写回磁盘机，每个文件平均需要1毫秒的额外处理时间(也即检查更新时间)。假设一次取出或者写入所需时间为T=TS+TL+T数据传送，则检查并更新所有文件需要占用的时间为           。

标准答案：

132.75s

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题目分数：2.0

此题得分：0.0

16．第6题

菊花链式查询方式的主要缺点是，离中央仲裁器越远的设备，获得总线控制权的几率就越            。

标准答案：

低

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题目分数：2.0

此题得分：0.0

17．第15题

接口部件在它动态联结的两个功能部件间起着        和        的作用，以便实现彼此之间的信息传送。

标准答案：

缓冲器 、 转换器

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题目分数：2.0

此题得分：0.0

18．第16题

在相对寻址方式中，操作数的有效地址等于           的内容加上指令中的形式地址D。

标准答案：

程序计数器（或PC）

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题目分数：2.0

此题得分：0.0

19．第17题

假设要传送的是数据是10101010，采用增加1位偶校验位的方式，则相应的偶校验编码为          (假定最低一位为校验位，其余高8位为数据位)。

标准答案：

101010100

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题目分数：2.0

此题得分：0.0

20．第18题

如下图所示，这是一个二维中断系统，中断屏蔽触发器(im)标志为“1”时，表示cpu对该级的所有设备的中断请求进行屏蔽。若cpu现执行设备c的中断服务程序，im2、im1、im0的状态__________；如果cpu执行设备h的中断服务程序，im2、im1、im0的状态是_________。

 ；

标准答案：

1、1、1    ， 0、0、1 

您的答案：

题目分数：2.0

此题得分：0.0

21．第19题

磁盘的最小寻址单位是            。

标准答案：

 扇区

您的答案：

题目分数：2.0

此题得分：0.0

22．第22题

主存有1024个数据块（B0～B1023），cache有8行（L0～L7），现采用全相联的地址映射方式，则第200号数据块可映射到cache的    行。

标准答案：

所有的 

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题目分数：2.0

此题得分：0.0

23．第27题

计算机系统是一个由硬件、软件组成的多级层次结构，它通常由                、一般机器级、                     、汇编语言级和高级语言级组成。

标准答案：

微程序设计级、操作系统级

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题目分数：2.0

此题得分：0.0

24．第28题

若x=01001011，x的逻辑非 =         。

标准答案：

10110100

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题目分数：2.0

此题得分：0.0

25．第29题

若x=01001011，y=10001011,则逻辑异运算xÅy=         。

标准答案：

11000000

您的答案：

题目分数：2.0

此题得分：0.0

26．第30题

若x=01001011，y=10001011,则逻辑加运算x+y=         。

标准答案：

11001011

您的答案：

题目分数：2.0

此题得分：0.0

27．第31题

某CPU微程序控制器控存容量为1024×48位，需要分别根据OP字段和ZF条件码进行分支转移，则P字段和后继地址字段应分别为2位和       位。

标准答案：

 10  

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题目分数：2.0

此题得分：0.0

28．第32题

CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫做指令周期，它常常用若干个         来表示，而后者又包含有若干个时钟周期。

标准答案：

CPU周期（或机器周期）

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题目分数：2.0

此题得分：0.0

29．第33题

 流水线中有三类数据相关冲突：写后读（RAW）相关；读后写（WAR）相关；写后写（WAW）相关。下面程序中存在        数据相关。（有不止一个的情况下要都写出）

1）              I1    ，R2，R3 ；（R2）-（R3）→R1SUB R1

 2）              I2    ADD R1，R4，R1；（R4）+（R1）→R1

标准答案：

 写后读、写后写  

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题目分数：2.0

此题得分：0.0

30．第37题

主存有1024个数据块（B0～B1023），cache有16行（L0～L15），现采用2路组相联地址映射方式（每组2行），则第200号数据块可映射到cache的         行。

标准答案：

  0或者1   

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题目分数：2.0

此题得分：0.0

31．第11题

存储器容量为32M字，字长64位，模块数m = 8，分别用顺序方式和交叉方式进行组织。存储周期T = 100ns,数据总线宽度为64位，总线周期τ= 20ns 。问顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少？（取读出8个字为例进行计算）

标准答案：

解：信息总量：q=64位×8=512位

顺序存储器和交叉存储器读出8个字的时间分别是：

t2=mT=8×100ns=8×10-7 (s)

t1=T+ (m-1) max{T/m,τ} =100+7×20= 2.4×10-7 (s)

顺序存储器带宽是：

W2= q/t2=512÷（8×10 ）=64×107（位/S）

交叉存储器带宽是：

W1=q/t1=512÷（2.4×10 ）=213×107（位/S）

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题目分数：4.0

此题得分：0.0

32．第12题

CPU执行某段程序，其中在cache中完成存取的次数为6600次，在主存中完成存取的次数为400，已知cache和主存的存取周期分别为60ns、300ns，求cache的命中率(保留4位小数)和平均访问时间(保留2位小数)。

标准答案：

解:1）cache的命中率h =Nc/(Nc+Nm)= 6600 /（6600+400）=0.9429

 2）平均访问时间 ta =h*tc+(1-h)*tm=60*0.9429+300*0.0571= 73.70ns

您的答案：

题目分数：4.0

此题得分：0.0

33．第25题

已知x = －0.1101和y = －0.1011，分别用单符号和双符号法计算x ＋y和x－y，并指出运算结果是否产生了溢出，如果有溢出，是上溢还是下溢。

标准答案：

解：         [x]补＝11.0011, [y]补＝11.0101, [-y]补＝00.1011

[x+y]补＝11.0011+11.0101＝10.1000  下溢（单符号法：最高数位无进位，符号位有进位）

[x －y]补＝11.0011+00.1011＝11.1110

x － y＝－0.0010

您的答案：

题目分数：4.0

此题得分：0.0

34．第26题

设存储器容量为64M字，字长128位，模块数m＝8，采用交叉方式进行组织。存储周期T＝160ns，数据总线宽度为128位，总线传送周期τ＝40ns。假设连续读取8个字。

(1)交叉存储器的带宽是多少？

(2)如果其它条件不变，总线传送周期提速到τ＝10ns，则交叉存储器的带宽是多少？

标准答案：

解：(1) 信息总量：q=128位×8=1024位

交叉存储器读出n=8个字的时间是：

t1=T+ (n-1)max{T/m,τ}=160+7×40= 4.4×10-7(s)

交叉存储器带宽是：

W1=q/t1=1024÷（4.4×10 ）=232.7×107（位/S） 

(2) 交叉存储器读出8个字的时间变为是：

t2=T+ (n-1) max{T/m,τ} =160+7×20= 3×10-7(s)

交叉存储器带宽是：

W1=q/t1=1024÷（3×10 ）=341.3×107（位/S）   

您的答案：

题目分数：4.0

此题得分：0.0

35．第38题

已知二进制数X=2-10×(-0.100011)，Y=2-11×(-0.110101)，设阶为5位（包括2位阶符），用补码表示，尾数为8位（包括2位尾符），用补码表示，按浮点运算方法，求X-Y的值，运算过程阶和尾数均用双符号进行，舍入采用就近舍入法。

标准答案：

解：[x]浮=11110，11.011101

[y]浮=11101，11.001011

[-y]浮=11101，00.110101              

① 0操作数检查                       

             两数都非0

②对阶

[ΔE]补=[Ex]补+[-Ey]补=11110+00011=00001

   可见ΔE=1

将My右移1位，[y]浮＝11110，11.100101(1)  

③尾数相加                                      

           11.011101

        + 00.011010(1)

        ------------------------

   11.110111(1)

④结果规格化                                   

  [x-y]浮=11110, 11.110111(1) 左规 2位[x-y]浮=11100, 11.011110

⑤舍入处理                        

 不用舍入

⑥判溢出                                        

X-Y的阶符是11，没溢出

最终的结果为：

x-y=2-100×(-0.100010)                                 

您的答案：

题目分数：4.0

此题得分：0.0

36．第13题

冯•诺依曼型计算机主要由哪几个功能部件组成？简述它们的主要功能。

标准答案：

答：冯•诺依曼型计算机的硬件主要有：1）运算器，主要功能是进行加、减、乘、除等算术运算，除此之外，还可以进行逻辑运算，因此通常称为ALU（算术逻辑运算部件）；2）存储器，其功能是存储程序和数据信息；3）控制器，向计算机各部件发出控制信息的部件，其功能：控制指令的读出、解释和执行、中断事件的处理等；4）输入/输出(I/O)设备，其功能是输入程序和有关的数据，输出计算机的有关信息及运算结果等；5）适配器： 其作用相当于一个转换器，它可以保证外围设备用计算机系统特性所要求的形式发送或接收信息。

您的答案：

题目分数：4.0

此题得分：0.0

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37．第14题

计算机的运算器有哪三种总线结构?简述它们的特点。

标准答案：

答：计算机的运算器有单总线、双总线和三总线三种总线结构。分别具有以下特点：

1）单总线结构的运算器：同一时间总线上只能有一个操作数，主要缺点是操作速度慢，优点是只控制一条总线，控制电路简单。

2）双总线结构的运算器：两个操作数同时在总线上，同时送ALU，提高了操作速度，并增强了数据传送的灵活性，但结果仍不能直接送到总线上，需放入输出缓冲器中。

3）三总线结构的运算器：克服了单总线和双总线的多步操作的缺点，若操作数不需要修改，通过旁路器直接把数据从总线2传送到总线3而不经过ALU，大大提高了速度。

您的答案：

题目分数：4.0

此题得分：0.0

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38．第23题

试谈谈什么是存储系统的高速缓冲存储器（Cache），画出“主存- Cache”这一存储层次与CPU连接的结构框图。

标准答案：

答：高速缓冲存储器是介于CPU与主存之间的用于存放当前最活跃的程序块和数据的高速、小容量的存储器。

您的答案：

题目分数：4.0

此题得分：0.0

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39．第39题

什么叫“软件与硬件的逻辑等价性”，并举例说明。

标准答案：

随着大规模集成电路技术的发展和软件硬化的趋势，计算机系统的软、硬件界限已经变得模糊了。任何操作可以由软件来实现，也可以由硬件来实现；任何指令的执行可以由硬件完成，也可以由软件来完成。这就叫“软件与硬件的逻辑等价性”。例如原来通过编制程序实现的整数乘除法指令，现在改为直接由硬件完成。

您的答案：

题目分数：4.0

此题得分：0.0

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40．第40题

冯. 诺依曼型计算机的主要设计思想是什么？它包括哪些主要组成部分？

标准答案：

答：冯. 诺依曼型计算机的主要设计思想是：存储程序和程序控制。

存储程序：将解题的程序（指令序列）存放到存储器中；

程序控制：控制器顺序执行存储的程序，按指令功能控制全机协调地完成运算任务。

主要组成部分有：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。

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