计算机组成原理考试试题(2)

2019-01-10 12:03

34.DMA访问主存时,向CPU发出请求,获得总线使用权时再进行访存,这种情况称作______。

A.停止CPU访问主存;B.周期挪用;C.DMA与CPU交替访问;D.DMA。 35.计算机中表示地址时,采用___B___ 。

A.原码;B.补码;C.反码;D.无符号数。

36.采用变址寻址可扩大寻址范围,且______。

A.变址寄存器内容由用户确定,在程序执行过程中不可变; B.变址寄存器内容由操作系统确定,在程序执行过程中可变; C.变址寄存器内容由用户确定,在程序执行过程中可变; D.变址寄存器内容由操作系统确定,在程序执行过程不中可变; 37.由编译程序将多条指令组合成一条指令,这种技术称做_______。 A.超标量技术;B.超流水线技术;C.超长指令字技术;D.超字长。 38.微程序放在______中。

A.存储器控制器;B.控制存储器;C.主存储器;D.Cache。 39.在CPU的寄存器中,______对用户是完全透明的。

A.程序计数器;B.指令寄存器;C.状态寄存器;D.通用寄存器。 40.运算器由许多部件组成,其核心部分是______。

A.数据总线;B.算术逻辑运算单元; C.累加寄存器;D.多路开关。 41.DMA接口______。

A.可以用于主存与主存之间的数据交换;B.内有中断机制; C.内有中断机制,可以处理异常情况; D.内无中断机制 42.CPU响应中断的时间是______。

A.中断源提出请求;B.取指周期结束;C.执行周期结束;D.间址周期结束。 43.直接寻址的无条件转移指令功能是将指令中的地址码送入______。 A.PC;B.地址寄存器;C.累加器;D.ALU。 44.一个16K×32位的存储器,其地址线和数据线的总和是______。 A.48;B.46;C.36;D.32. 45.以下叙述中错误的是______。

A.指令周期的第一个操作是取指令;

B.为了进行取指令操作,控制器需要得到相应的指令; C.取指令操作是控制器自动进行的; D.指令第一字节含操作码。

46.主存和CPU之间增加高速缓冲存储器的目的是______。

A.解决CPU和主存之间的速度匹配问题;B.扩大主存容量; C.既扩大主存容量,又提高了存取速度; D.扩大辅存容量。 47.以下叙述______是错误的。

A.一个更高级的中断请求一定可以中断另一个中断处理程序的执行; B.DMA和CPU必须分时使用总线; C.DMA的数据传送不需CPU控制;

D.DMA中有中断机制。

48.______可区分存储单元中存放的是指令还是数据。

A.存储器;B.运算器;C.控制器;D.用户。

49.某计算机字长是32位,它的存储容量是256KB,按字编址,它的寻址范围是______。 A.128K;B.64K;C.64KB;D.128KB。

50.在整数定点机中,下述第______种说法是正确的。 A.原码和反码不能表示 -1,补码可以表示 -1;

B.三种机器数均可表示 -1;

C.三种机器数均可表示 -1,且三种机器数的表示范围相同; D.三种机器数均不可表示 -1。

51.变址寻址方式中,操作数的有效地址是______。 A.基址寄存器内容加上形式地址(位移量); B.程序计数器内容加上形式地址; C.变址寄存器内容加上形式地址; D.以上都不对。 52.向量中断是______。 A.外设提出中断;

B.由硬件形成中断服务程序入口地址;

C.由硬件形成向量地址,再由向量地址找到中断服务程序入口地址 D.以上都不对。

53.一个节拍信号的宽度是指 C 。

A.指令周期;B.机器周期;C.时钟周期;D.存储周期。 54.隐指令是指______。

A.操作数隐含在操作码中的指令; B.在一个机器周期里完成全部操作的指令; C.指令系统中已有的指令;

D.指令系统中没有的指令。 55.DMA方式______。

A.既然能用于高速外围设备的信息传送,也就能代替中断方式; B.不能取代中断方式; C.也能向CPU请求中断处理数据传送; D.内无中断机制。

56.在中断周期中,由______将允许中断触发器置“0”。

A.关中断指令;B.机器指令;C.开中断指令;D.中断隐指令。 57.在单总线结构的CPU中,连接在总线上的多个部件______。

A.某一时刻只有一个可以向总线发送数据,并且只有一个可以从总线接收数据; B.某一时刻只有一个可以向总线发送数据,但可以有多个同时从总线接收数据; C.可以有多个同时向总线发送数据,并且可以有多个同时从总线接收数据; D.可以有多个同时向总线发送数据,但可以有一个同时从总线接收数据。 58.在间址周期中,______。

A.所有指令的间址操作都是相同的;

B.凡是存储器间接寻址的指令,它们的操作都是相同的;

C.对于存储器间接寻址或寄存器间接寻址的指令,它们的操作是不同的; D.以上都不对。

59.下述说法中______是正确的。

A.EPROM是可改写的,因而也是随机存储器的一种; B.EPROM是可改写的,但它不能用作为随机存储器用; C.EPROM只能改写一次,故不能作为随机存储器用; D.EPROM是可改写的,但它能用作为随机存储器用。

60.打印机的分类方法很多,若按能否打印汉字来区分,可分为______。 A.并行式打印机和串行式打印机; B.击打式打印机和非击打式打印机; C.点阵式打印机和活字式打印机; D.激光打印机和喷墨打印机。

简答题

1.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97种操作。操作码位数固定,且具有直接、间接、立即、相对、基址五种寻址方式。 (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)。 (1)一地址指令格式为

OP M A OP 操作码字段,共7 位,可反映120 种操作; M 寻址方式特征字段,共3 位,可反映5 种寻址方式; A 形式地址字段,共16 – 7 – 3 = 6 位 (1 分) (2)直接寻址的最大范围为26 = 64 (1 分)

(3)由于存储字长为16 位,故一次间址的寻址范围为216 = 65536 (1 分) (4)相对寻址的位移量为 – 32 ~ + 31 2.控制器中常采用哪些控制方式,各有何特点?

1.同步控制方式

任何一条指令或指令中任何一个微操作的执行都是事先确定的,并且都受统一基准时标的时序信号控制。

2.异步控制方式

不存在基准时标信号,没有固定的周期节拍和严格的时钟同步,执行每条指令和每个操作需要多少时间就占多少时间。

3.联合控制方式

这种方式对各种不同指令的微操作实行大部分统一、小部分区别对待的办法。 4.人工控制方式

为了调机和软件开发的需要,在机器面板或内部设置一些开关或按键。

3.指出零的表示是唯一形式的机器数,并写出其二进制代码(机器数字长自定)。 补码 0.0000000 移码 1.0000000

4.除了采用高速芯片外,分别指出存储器、运算器、控制器和I/O系统各自可采用什么方法提高机器速度,各举一例简要说明。

存储器:采用多体交叉存储器 运算器:采用快速进位链 控制器:采用指令流水 I/O 系统:采用DMA 方式 5.总线通信控制有几种方式,简要说明各自的特点。

1.同步通信

时标通常由CPU的总线控制部件发出,送到总线上的所有部件;也可以由每个部件各自的时序发生器发出,但必须由总线控制部件发出的时钟信号对它们进行同步。

优点:规定明确、统一,模块间的配合简单一致。缺点:主从模块时间配合属于强制同步,必须在限定时间内完成规定的要求

2.异步通信

允许各模板速度的不一致性,给设计者充分的灵活性和选择余地,没有公共的时钟标准,不要求所有部件严格统一操作时间,而是采用应答方式,即当主模块发出请求信号时,一直等待从模板反馈回来“响应”信号后,才开始通信。

3.半同步通信

半同步通信既保留了同步通信的基本特点,如所有的地址、命令、数据信号的发出时间,都严格参照系统时钟的某个前沿开始,而接收方都采用系统时钟后沿时刻来进行判断识别;同时又像异步通信那样,允许不同速度的模板和谐地工作。 4.分离式通信

(1)各模块欲占用总线使用权都必须提出申请

(2)在得到总线使用权后,主模块在限定的时间内向对方传送信息,采用同步方式传送,不再等待对方回答信号。

(3)各模块在准备数据的过程中都不占用总线,使总线可接受其他模块的请求。

(4)总线被占用时都在做有效工作,或者通过它发送命令,或者通过它传送数据,不存在空闲等待时间,允许地利用了总线的有效占用,从而实现了总线在多个主、从模块间进行信息交叉重叠并行式传送,这对大型计算机系统是极为重要的。 6.以I/O设备的中断处理过程为例,说明一次程序中断的全过程。

7.完整的总线传输周期包括哪几个阶段?简要叙述每个阶段的工作。

(1)申请分配阶段:由需要使用总线的主模块(或从设备)提出申请,经总线仲裁机构决定下一传输周期的总线使用权授于某一申请者。

(2)寻址阶段:取得了使用权的主模块通过总线发出本次要访问的从模块(或从设备)的地址及有关命令,启动参与本次传输的从模块。

(3)传数阶段:主模块和从模块进行数据交换,数据由源模块发出,经数据总线流入目的模块。

(4)结束阶段:主模块的有关信息均从系统总线上撤除,让出总线使用权。

8.除了采用高速芯片外,从计算机的各个子系统的角度分析,指出6种以上(含6种)提高整机速度的措施。

答:针对存储器,采用高速芯片

针对存储器,可以采用Cache-主存层次的设计和管理提高整机的速度; 针对存储器,可以采用多体并行结构提高整机的速度;

针对控制器,可以通过指令流水设计技术提高整机的速度;

针对控制器,可以通过超标量设计技术提高整机的速度;

针对运算器,可以对运算方法加以改进,如两位乘,或用快速进位链; 针对I/O 系统,可以运用DMA 技术不中断现行程序,提高CPU 的效率。 9.CPU包括哪几个工作周期?每个工作周期的作用是什么。 取指周期是为了取指令 间址周期是为了取有效地址 执行周期是为了取操作数 中断周期是为了保存程序断点 10.什么是指令周期、机器周期和时钟周期?三者有何关系?

指令周期:CPU每取出并执行一条指令所需的全部时间称指令周期,也即CPU完成一条指令的时间。

在计算机中,为了便于管理,常把一条指令的执行过程划分为若干个阶段,每一阶段完成一项工作。例如,取指令、存储器读、存储器写等,这每一项工作称为一个基本操作。完成一个基本操作所需要的时间称为机器周期。

时钟周期:CPU的晶振的工作频率的倒数

指令周期是执行一条指令所需要的时间,一般由若干个机器周期组成

11.程序查询方式和程序中断方式都要由程序实现外围设备的输入/输出,它们有何不同?

答:程序查询方式是用户在程序中安排一段输入输出程序,它由I/O 指令、测试指令和转移指令等组成。CPU 一旦启动I/O 后,就进入这段程序,时刻查询I/O 准备的情况,若未准备就绪就踏步等待;若准备就绪就实现传送。在输入输出的全部过程中,CPU 停止自身的操作。

程序中断方式虽也要用程序实现外部设备的输入、输出,但它只是以中断服务程序的形式插入到用户现行程序中。即CPU 启动I/O 后,继续自身的工作,不必查询I/O 的状态。而I/O 被启动后,便进入自身的准备阶段,当其准备就绪时,向CPU 提出中断请求,此时若满足条件,CPU 暂停现行程序,转入该设备的中断服务程序,在服务程序中实现数据的传送。

12.什么是计算机的主频,主频和机器周期有什么关系?

一台机器时钟信号的频率即为主频,主频的倒数称作时钟周期,机器周期内包含若干个时钟周期

13. 冯·诺依曼计算机的特点是什么?

(1)计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大部分组成。 (2)指令和数据以同等地位存放于存储器内,并可按地址寻访。 (3)指令和数据均以二进制数表示。

(4)指令由操作码和地址码组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置。

(5)指令在存储器内按顺序存放。通常,指令是顺序执行的,在特定条件下,可根据运算结果或根据设定的条件改变执行顺序。

(6)机器以运算器为中心,输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成。 14、指令和数据都存于存储器中,计算机如何区分它们?

15、什么是总线?总线传输有何特点?为了减轻总线负载,总线上的部件应具备什么特点? 16、说明存取周期和存取时间的区别。

存取时间又称为存储器的访问时间,是指启动一次存储操作(读或写)到完成该操作所需的全部时间。

存取周期是指存储器进行连续两次独立的存储操作所需的最小时间间隔,通常存取周期大于存取时间。

17. 什么叫刷新?为什么要刷新?说明刷新有几种方法。

刷新的过程实质上是先将原存信息读出,再由刷新放大器形成原信息并重新写入的再生过程

由于存储单元被访问是随机的,有可能某些存储单元长期得不到访问,不进行存储器的读/写操作,其存储单元内的信息将会慢慢消失,为此需要刷新。 集中刷新、分散刷新、异步刷新

18、I/O有哪些编址方式?各有何特点? 统一编址和不统一编址

统一编址就是将I/O地址看做是存储器地址的一部分;不统一编址就是指I/O地址和存储器地址是分开的,所有对I/O设备的访问必须有专用的I/O指令。


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