计算机组成原理
一、 单项选择题
1．硬件在功能实现上比软件强的是（ ）
①速度快 ②成本低 ③灵活性强 ④实现容易
2． 冯·诺依曼式的计算机是指计算机（ ）
① 能进行科学计算 ② 具备了自动输入输出的功能 ③ 能按预先存储的程序运行 ③ 提供了人机交互的界面 3．下列数字中最大的是( ) ① (101001)2 ② (52)8 ③ (43)10 ④ (30)16
4．浮点运算部件通常( )。 ① 只有算术运算功能。 ② 只有逻辑运算功能。
③ 既有算术运算功能也有逻辑运算功能。 ④ 既能进行算术逻辑运算，也能进行字符处理。 5．设[x]补＝1.x1x2x3x4x5x6x7，，若要求X＜-1/2成立，则需要满足的条件是（ ）
① x1必须为1，x2～x7至少有一个为1 ② x1必须为1，x2～x7任意 ③ x1必须为0，x2～x7至少有一个为1 ④ x1必须为0，x2～x7任意
6．若浮点数的阶码和尾数都用补码表示，则判断运算结果是否为规格化数的方法是
( )。 ① 阶符与数符相同为规格化数。 ② 阶符与数符相异为规格化数。
③ 数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数。 ④ 数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数。 7．关于主存，以下叙述中正确的是（ ）
① CPU可直接访问主存，但不能直接访问辅存 ② CPU可直接访问主存，也能直接访问辅存 ③ CPU不能直接访问主存，也不能直接访问辅存 ④ CPU不能直接访问主存，但能直接访问辅存
8．在计算机系统中，用于存放系统运行状态的部件是（ ）
① 程序计数器 ② 程序状态寄存器 ③ 中断寄存器 ④ 累加寄存器
9．某512×8位RAM芯片采用一位读/写线控制读写，该芯片的引脚至少有（ ） ① 17条 ② 19条 ③ 21条 ④ 522条
10． 在指令中给出操作数的寻址方式称为( ) ① 立即寻址 ② 直接寻址 ③ 间接寻址 ④ 寄存器寻址
11． 在单地址指令中，为了完成两个操作数的算术运算，除指令中用地址码指明的一个操
作数外，另一个数常需采用( ) ①立即寻址方式 ② 间接寻址方式 ③ 堆栈寻址方式 ④隐含寻址方式 12． CPU从主存取出一条指令并执行该指令的所有时间称为( )
①时钟周期 ②节拍 ③机器周期 ④指令周期
13． 构成控制信号序列的最小单位是( )
①微程序 ②微指令 ③微命令 ④机器指令
14． 在调频制记录方式中，写“0”和写“1”是利用( ) ① 电平的高低变化 ② 电流的幅值变化
③ 电流的相位变化 ④ 电流的频率变化
15． 由于磁盘上内圈磁道比外圈磁道短，因此（ ）
① 内圈磁道存储的信息比外圈磁道少
② 无论哪条磁道存储的信息量均相同，但各磁道的存储密度不同 ③ 内圈磁道的扇区少使得它存储的信息比外圈磁道少
④ 各磁道扇区数相同，但内圈磁道上每扇区存储的记录信息少
16． 为了确定下一条微指令的地址而采用的断定方式的基本思想是（ ）
① 用程序计数器PC来产生后继微指令地址。 ② 用微程序计数器μPC来产生后继微指令地址。
③ 通过微指令顺序控制字段由设计者指定或由设计者指定的判别字段控制产生后继微指令地址。
④ 通过指令中指定一个专门字段来控制产生后继微指令地址。
17． 微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是（ ）
① 每一条机器指令由一条微指令来执行
② 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 ③ 一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行 ④ 一条微指令由若干条机器指令组成
18． 中断向量地址是指（ ）
① 子程序入口地址
② 中断服务程序入口地址
③ 中断服务程序入口地址在中断向量表中的地址 ④ 主程序断点地址
19． 周期挪用方式常用于（ ）方式的输入/输出中
① 无条件查询 ② 条件查询 ③ 中断 ④ DMA
20． 为了便于实现多级中断，保有现场信息最有效的方法是采用（ ） ① 通用寄存器 ② 堆栈 ③ 存贮器 ④ 外存 21． 以下有关计算机系统的概念中正确的是（ ）。
① 在计算机系统中，机器的字长是指内存中一个存储单元所具有的二进制位数 ② 指令与数据均以二进制代码的形式同存于存储器中 ③ 在计算机系统中，硬件和软件在逻辑功能上是等效的 ④ 完整的计算机系统由主机和外设组成
⑤ 增加计算机系统中硬件的比例能够提高系统的速度和灵活性
⑥ 冯·诺依曼计算机的核心思想是指计算机具备了自动输入输出的功能 A. ②、③ B. ④、⑤ C. ①、②、③ D. ④、⑤、⑥ 22． 以下数据中，真值最小的是（ ）。
A. [x]原＝1.0000000 B. [x]反＝1.0000000 C. [x]补＝1.0000000 D. [x]移＝1.0000000 23． 设[x]补＝x0x1x2x3?xn，其中x0为符号位，x1为最高数值位。对[x]补进行算术左移后，
得
[x]补＝x’0x’1x’2x’3?x’n，则判断移位溢出的标准是（ ）。
A. x’0＝x0 B. x’1＝x1 C. x’0≠x0 D. x’1≠x1 24． 以下关于浮点数IEEE754标准规定的描述中，错误的是（ ）。
A. 32位单精度IEEE754浮点数的阶码采用移127码表示，尾数用原码表示 B. 对任何形式的浮点数都使用隐含位技术 C. IEEE754浮点数可表示正负无穷大
D. IEEE754浮点数允许使用非规格化浮点数
25． 设某7位CRC码的生成多项式为 G(x)＝x3+x2+1，则有效信息M(x)＝1110的7位CRC
码为是（ ）。
A. 1101001 B. 1101010 C. 1110001 D. 1110010
26． 以下是对Cache-主存-辅存三级存储系统中各级存储器的作用、速度、容量的描述，其
中完全正确的是（ ）。
A. 主存用于存放CPU正在执行的程序，速度慢、容量极大。
B. Cache用于存放CPU当前访问频繁的程序和数据，速度快、容量小。
C. 辅存用于存放需联机保存但暂不执行的程序和数据，速度快、容量极大。 D. 加大Cache的容量可以使主存能够存放更多的程序和数据。 27． 下列关于计算机操作的时间关系中，正确的是（ ）。
A. 指令周期＞CPU周期＞时钟周期 B. 时钟周期＞指令周期＞CPU周期 C. CPU周期＞指令周期＞时钟周期 D. 时钟周期＞CPU周期＞指令周期
28． 采用微程序控制方式时，微指令中下地址部分给出的微地址信息是用于指示（ ）。
A. 微操作数的地址 B. 保存微操作结果的地址 C. 后继微指令的地址 D. 将要执行的机器指令的地址 29． 指令系统中程序控制类指令的功能是（ ）。
A. 实现主存与CPU之间的数据传送 B. 实现算术和逻辑运算 C. 实现程序执行顺序的改变 D. 实现堆栈操作
30． 当DMA控制器向CPU发出总线请求时，CPU将在 ( ) 予以响应。
A. 当前程序执行结束 B. 当前指令执行结束 C. 当前时钟周期结束 D. 当前总线周期结束
二、 填空题
1、 计算机CPU主要包括（A）和（B）两个部件。
2、 在计算机内部对汉字的处理是采用汉字的内码，通常一个汉字的内码是用（A）个
字节表示，为了区分字符信息和汉字信息，因此汉字内码每个字节的最高位必须是（B）。
3、 已知某机字长为8位（含一符号位）。若 [X]补=11001001，则它所表示的十进制数
的值为（A）10，[1/4X]补=（B）2；若 [X]移=11001001，则它所表示的十进制数的值为（C）10；该数的原码[X]原=（D）2。
4、 在带符号数的编码方式中，零的表示是唯一的有（A）和（B）。
5、 在浮点数据表示中，一个浮点数由（A）与（B）两部分组成，其中（C）的 位数决定数据表示范围，（D）的位数决定数据表示的精度。
6、 提高并行加法器速度的关键是提高传递进位的速度，提高传递进位的速度的主要途径是
（A）和（B）。
7、 在一条单地址格式的双操作数指令中，一个操作数来自（A）的存储单元中，另一个操作
数则采用（B）寻址方式。
8、 在寄存器间接寻址中，操作数的有效地址是在（A），在直接寻址中，操作数的有效地址
是在（B）。
9、 程序计数器PC的作用是（A）。若主存按字节进行编址，从主存K地址单元中读取并执行
一条32位长的转子指令（采用相对寻址计算子程序入口地址，位移量D在指令中给出），则该指令执行完毕时，PC中的内容为（B）。
10、动态MOS存储器是用（A）存储信息的，由于（B），所以动态存储器必须定时刷新。 11、外部设备的编址方式有（A）和（B）两种，其中（C）必须有专门的I/O指令。
12、程序中断与DMA方式相比，程序中断是以（A）为中心，采用（B）手段控制主机与设备
之间的信息传送；DMA方式则是以（C）为中心，采用（D）控制主存与设备之间的直接信息传送。
13、十进制数－15.5的IEEE754标准32位单精度浮点数的机器数十六进制表示形式是
______H。
14、某机主存采用按字编址，指令为单字长格式，指令系统中无条件转移指令JMP D的转
移地址采用相对寻址方式，其中位移量D采用补码表示。设指令JMP ABH所在的内存地址为ABCDH，则该指令执行后PC的值是______H。
15、设某计算机主存的存取周期为500ns，每个存取周期可访问32位二进制数据，则该机主
存的带宽为______ Mb/s。
16、下图为一个5段线性指令流水线，每个功能段的执行时间均为1个时钟周期。理想情况
下，在此指令流水线中执行100条指令需要______时钟周期。
输入 IF （取指） ID (译码及取数) EXE (执行) MEM (访存) WB (写回寄存器) 输出 17、表1给出了某机微指令I1~I5所需发出的微命令。按照字段直接编码规则，在保持微指令
自身内在的并行性的前提下，该机微指令需要的最少控制位数为______位。
表1
微指令 I1 I2 I3 I4 I5 微命令 a √ √ √ √ b √ √ c √ √ √ d √ e √ f g √ √ h √ √ √ i √ √ √ √ j
三、 是非判断题
1． 总线是可为多个功能部件共享的一组公共信息传输线，因此连接总线的功能部件任何时
刻均可使用总线传送信息。 2． 设某机字长为8位（含一符号位），则一个字所能表示的整数范围是－128～＋127。 3． 在除法运算中，为了不产生溢出，必须满足0＜|被除数|＜|除数|。 4． 利用堆栈进行算术逻辑运算的指令可以不设置地址码。 5． 由于微程序控制器采用了存储逻辑，结构简单规整，电路延迟小，而组合逻辑控制器结
构复杂，电路延迟大，所以微程序控制器比组合逻辑控制器的速度快。 6． 由于微程序设计的灵活性，只要简单地改变微程序，就可改变机器的指令系统。 7． 半导体存储器是由半导体电路构成的，因此半导体存储器均是易失型的。 8． 当CPU与DMA控制器同时要求访问主存时，DMA的优先级应高于CPU，优先响应DMA
控制器的访存请求。 9． 因为DMA传送过程中，不需CPU干预，因此CPU在响应DMA 请求后，不需保存断点
地址和有关现场信息。 10． CPU在执行程序过程中，接到DMA请求后，必须尽快地在一条指令执行完毕后给
予响应。 11． MIPS、Mflops都是用于表示计算机系统运算速度的指标。 12． 在代码中只存在一位错误的前提下，海明校验码可以检测出一位数据错误的位置并
加以纠正。 13． 当指令中某操作数采用寄存器寻址时，该操作数存放在寄存器中。 14． 主存与辅存的区别在于CPU能否直接访问。 15． 为了保证动态存储芯片DRAM中存放的内容不丢失，需要定时对其进行刷新。 16． 在指令的执行过程中，不可以修改指令寄存器IR中的内容。 17． 组合逻辑控制器比微程序控制器速度快的原因是微程序控制器需要访问内存读取
微指令。 18． 挂接在总线上的多台设备可以同时向总线发送数据，并同时从总线接受数据。 19． CRT显示器和液晶显示器都是发光器件显示器。 20． 通道与DMA方式一样能够在I/O设备与主存间建立直接数据通路，实现主存与外
设之间的数据传输，因此通道仅适合控制快速外设与主存之间的数据传输。
四、 简答题
1． 简述CPU的主要功能。
2． 说明指令周期、机器周期、时钟周期之间的关系。
3． 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？ 4． 简述串行接口与并行接口的特点。
5． 当CPU与DMA同时需要访问存储器时，如何解决CPU与DMA的访存冲突问题？ 6． 什么叫中断？什么叫向量中断？
7． 什么是中断禁止？如何实现中断禁止？
8． 什么中断隐指令？通过执行中断隐指令完成哪些操作功能？
9． 什么是DMA传送方式？如果采用周期挪用DMA方式从磁盘向主存调入2K的程序，试问DMA控
制器何时发出DMA请求信号？何时发出中断请求信号？它们各自的作用是什么？
五、 已知某机的浮点数格式如下：
0 1 7 8 15 数符 阶 码 尾 数
已知阶码用移码表示，尾数用补码表示，基值为2。
1、 该机规格化尾数的正数范围是（A）10。
2、 该机所能表示的最小负数是（B）10，其机器数的形式为（C）16。 3、 该机真零的机器数表示为（D）2。
4、 已知十六进制的机器数43C0H和C8FFH，它们所代表的十进制值分别为（E）10和（F）10。 5、 已知两个用十六进制书写的机器数分别为：X= C476H 和Y= C32AH
试计算X－Y=？（要求写出详细运算步骤）
六、 计算题
1. 已知x＝－22，y＝＋25，试用布斯算法求[x×y]补 解： x、y的补码为：
[x]补＝[－10110]补＝101010 [y]补＝[＋11001]补＝011001