复习题1
一、选择题
1. 下列描述中 是正确的。
A． 控制器能够识别、解释和执行所有的指令及存储结果
B．计算机主要由输入输出单元、控制器、存储器和算术逻辑单元 构成 C．所有的数据运算都在控制器中完成 D．以上三者都正确 2. 补码运算的特点是符号位 。
Ａ．与数值位分别进行运算 Ｂ．与数值位一起参与运算 Ｃ．要舍去 Ｄ．表示溢出
3. 有关高速缓冲存储器Cache的说法正确的是 。
Ａ.只能在CPU以外 Ｂ．CPU内外都可以设置Cache
Ｃ．只能在CPU以内 Ｄ．若存在Cache，CPU就不能再访问内存
4． 常用的虚拟存储系统由 两级存储器组成，其中辅存是大容量的磁表面存储器。
A. 主存 — 辅存 B. Cache — 辅存 C. 主存 — Cache D. 通用寄存器 — 主存。
5． 隐含寻址的指令中没有给出操作数的地址，该操作数来自 。
A. 立即数和堆栈 B. 暂存器
C. 堆栈的栈顶和次栈顶 D. 累加器或堆栈 6．指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是
A.可以直接访问外存
B. 缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性 C.实现存储程序的程序控制
D. 提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度
7． 微机中读写信号的作用是 。
Ａ. 决定数据总线上的数据流方向 Ｂ. 控制存储器操作类型 Ｃ. 控制存储器中数据的流向 Ｄ. 三者均正确 8． 主机与外设不能并行工作的是______。
A.程序查询方式 B.中断方式 C.DMA方式 D.通道方式 9． 中断系统可______实现。
A.仅用硬件 B.仅用软件 C通过软、硬结合 D.以上都不对 10． 通道程序是由______组成的。
A.I/O指令 B.通道指令 C通道状态字 D.以上答案全不对
11.冯·诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放在存储器中，CPU区分它们的依据是 ( )。 A．指令操作码的译码结果 B.指令和数据的寻址方式
C.指令周期的不同阶段 D.指令和数据所在的存储单元
12.某机器字长16位，主存按字节编址，转移指令采用相对寻址，由两个字节组成，第一字节为操作码字段，第二字节为相对位移量字段。假定取指令时，每取一个字节PC自动加1。若某转移指令所在主存地址为2000H，相对位移量字段的内容为06H，则该转移指令成功转以后的目标地址是 ( )。 A.2006H B.2007H C.2008H D.2009H
13.某计算机的指令流水线由四个功能段组成，指令流经各功能段的时间（忽略各功能段之间的 缓存时间）分别是90ns、80ns、70ns和60ns，则该计算机的CPU时钟周期至少是( )。 A．90ns B.80ns C.70ns D.60ns
14.假设某系统总线在一个总线周期中并行传输4字节信息，一个总线周期占用4个时钟周期，总线时钟频率为10MHz，则总线带宽是 ( )。 A．10MB/s B.20MB/S C.40MB/S D.80MB/S
。
15.假定用若干个2k*4位芯片组成一个8k*8位存储器，则地址0B1FH所在芯片的最小地址是（ ）。 A：0000H B：0600H C： 0700H D：0800H 16.不能随机访问的存储器是（ ）。 A EPROM，B CDROM C SRAM D DRAM
17.若一个数的编码是10000111，它的真值为+7，则该编码是（ ）。 Ａ．原码 Ｂ．反码 Ｃ．补码 Ｄ．移码
18.采用虚拟存储器的主要目的是 （ ）。
Ａ．提高主存储器的存取速度 B. 扩大主存储器的存储空间，并能进行自动管理调度 Ｃ.提高外存储器的存取速度 Ｄ.扩大外存储器的存储空间 19.在指令格式中，采用扩展操作码设计方案的目的是（ ）。 A.保持指令字长度不变而增加寻址空间 B. 增加指令字长度
C. 保持指令字长度不变而增加指令操作的数量 D.减少指令字长度 20.操作控制器的功能是 （ ）。 。
A. 产生时序信号 B. 从主存取出一条指令 C. 完成指令操作码译码 D. 从主存取出指令，完成指令操作码译码，并产生有关的操作控制 信号，以解释执行该指令
21.如果有多个中断同时发生，系统将根据中断优先级响应优先级最高 的中断请求，若要调整中断事件的响应次序，可以通过（ ）实现。 A.中断嵌套 B.中断向量 c.中断响应 D.中断屏蔽
22. 隐含寻址的指令中没有给出操作数的地址，该操作数来自（ ）。 A. 立即数和堆栈 B. 暂存器 C. 堆栈的栈顶和次栈顶 D. 累加器或堆栈
23.指令系统中采用不同寻址方式的目的主要是 （ ）。
A.可以直接访问外存 B. 缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性
C.实现存储程序的程序控制 D. 提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度 24.微机中读写信号的作用是（ ）。 Ａ. 决定数据总线上的数据流方向 Ｃ. 控制存储器中数据的流向 25.中断系统可（ ）实现。
。
Ｂ. 控制存储器操作类型 Ｄ. 三者均正确
A.仅用硬件 B.仅用软件 C通过软、硬结合 D.以上都不对
二、填空题
1 在下列常用术语后面,写出相应的中文名称：
VLSI： ___ MPP：__ __ RISC：___ _DMA： 2. 变形补码判断溢出的条件是 。
3. 常用的地址映象方法有 、 、组相联映象三种。 4. RISC指令系统的最大的特点是：_ __、_ __固定，_ _种类少。 5. 外设接口的主要功能是__ __ _，_ _ __和__ __。
6.从基本工作原理上可以将控制器分为微程序控制器_______________和_______________三种类型。 7.在总线的异步通信方式中，通信的双方可以通过 ____ 、 ____ 和 ____ 三种类型联络。 8.虚拟存贮器通常由主存和______________两级存贮系统组成。为了在一台特定的机器上执行程序，必须
把______________映射到这台机器主存贮器的______________空间上，这个过程称为地址映射。
9.完成一条指令一般分为 周期和 周期，前者完取指令和分析指令操作，后者完成 操作____________。
10.在组合逻辑控制器中，微操作控制信号由 、 和 决定。 11.集中式总线仲裁有：___ ___方式，__ ___方式和 方式。
12.Cache是一种 _ _ _存储器，是为了解决CPU和 之间 上不匹配而采用的一项重要硬件技术。
13.通道有三种类型，分别是__ __、__ __、 。
14.外围设备大体上可以分为输入设备、 设备、 设备、 设备、 设备五大类。
三、综合题
1. 试述指令周期、机器周期、时钟周期三者的关系。
2. 简述计算机的控制器的功能和基本组成，微程序的控制器和组合逻辑 的控制器在组成和运行原理方面的相同之处，不同之处表现在哪里？ 3. 通用可编程接口中应由哪些部件组成？各自的功能是什么？ 4. 简述何为中断？试说明使用中断有哪些好处？
5、已知x ＝－6/8，y＝－2/8 用补码一位乘法计算x×y＝？（5分 6、设数的阶码为4位，尾数为7位（均含符号位），已知x=2101×（－0.100010），y = 2100×（0.010110），求x-y＝？
7、机器中已知配有一个地址空间0000H～1FFFH的ROM区域，现在，再
用8K×8位的SRAM芯片构成16K×16的RAM区域，起始地址为2000H， 假设SRAM芯片有CS和WE控制端，CPU地址总线A15～A0，数据总 线D15～D0，控制信号为R/W（读/写），MREQ（当存储器读或 写时，该信号指示地址总线上的地址是有效的）. 要求： （1）设计满足已知条件的存储器，画出地址码方案； （2）画出ROM、RAM与CPU的连接图。
101100
8、设数的阶码为4位，尾数为7位（均含符号位），已知x=2×（－ 0.100010），y = 2×（0.010110），求x-y＝？
9、下图所示为双总线结构机器的数据通路，IR为指令寄存器，PC为程序计数器（具有自增功能），M为主存（受R/W信号控制），AR为主存地址寄存器，DR为数据缓冲寄存器。ALU由加减控制信号决定完成何种操作。控制信号G控制的是一个门电路。另外，线上标注有控制信号，例如Yi表示Y寄存器的输入控制信号，R1o示寄存器R1的输出控制信号。未标注的线为直通线，不受控制。
现有“ADD R2, R0”指令完成(R0) + (R2) → R0的功能操作。请画出该指令的指令周期流程图，并列出相应的微命令控制信号序列。假设该指令的地址已放入PC中。
10、某磁盘存储器转速为3000转/分，共有4个记录面，每道记录为12288B，最小磁道直径为230mm，共有275道。问：
（1）磁盘存储器的存储容量是多少？ （2）最高位密度？
（3）平均等待时间是多少？ （4）数据传输率是多少？
（5）给出一个磁盘地址格式方案。
11、某机器中已知配有一个地址空间0000H～1FFFH的ROM区域，现在，再用8K×8位的SRAM芯片构成16K×16的RAM区域，起始地址为2000H，假设SRAM芯片有CS和WE控制端，CPU地址总线A15～A0，数据总线D15～D0，控制信号为R/W（读/写），MREQ（当存储器读或写时，该信号指示地址总线上的地址是有效的）要求：
1）设计满足已知条件的存储器，画出地址码方案； 2）画出ROM、RAM与CPU的连接图。
12．某计算机系统的指今字长为20位，具有无操作数，单操作数、双操
作数三种指令格式，每个操作数地址为6位，当双操作数指令条数取
最大值，而且单操作数指令条数也取最大值时，请问这三种指令最多 可能拥有的指令条数各是多少？
13．某微机有5条微指令，每条微指令发生的控制信号如下表所示。若控制字段为6位，请安排微指令的控制字段格式。
微指令 I1 I2 I3 I4 I5 激活的控制信号 a、e、c、g a、d、e、f a、c、g c、d、e a、b、e、f
14．某磁盘存储器转速为3000转/分，共有4个记录面，每道记录为 12288B，最小磁道直径为230mm，共有275道。问：
（1）磁盘存储器的存储容量是多少？ （2）最高位密度？
（3）数据传输率是多少？ （4）平均等待时间是多少？
（5）给出一个磁盘地址格式方案。
15．主存容量为４MB，虚存容量为１GB，则虚存地址和物理地址各多少 位？如页面大小为4KB，则页面长度是多少？
16．台计算机字长为16位，主存容量为64K字，采用单字长单地址指令，
共有64条指令。试采用直接、间接、变址、相对四种寻址方式设计 指令格式。
17、某计算机的CPU主频为500MHz，CPI为5（即执行每条指令平均需5个时钟周期）。假定某外设的数据传输率为0.5MB/s，采用中断方式与主机进行数据传送，以32位为传输单位，对应的中断服务程序包含18条指令，中断服务的其他开销相当于2条指令的执行时间。在中断方式下，CPU用于该外设I/O的时间占整个CPU时间的百分比是多少？
18、)设某机有四个中断源 A、B、C、D，其硬件排队优先次序为 A > B > C > D，现要求将中断处理次序改为D > A > C > B。
（1）填写下表每个中断源对应的屏蔽字。
（2）按下图时间轴给出的四个中断源的请求时刻，画出 CPU执行程序的轨迹。设每个中断源的中断服务程序时间均为 20ns。 中断源 中断屏蔽字 A B C D A B C D
A B C
D