计算机组成原理复习题15及答案.doc

### 计算机组成原理复习题15及答案解析 #### 一、选择题解析 1. **题目**: 下列数中最大的数为______。 - A.（10010101）2 - B.（227）8 - C.（96）8 - D.（143）5 **解析**: - 将各选项转换为十进制: - A. \(10010101_2 = 1 \times 2^7 + 1 \times 2^4 + 1 \times 2^2 + 1 \times 2^0 = 149\) - B. \(227_8 = 2 \times 8^2 + 2 \times 8^1 + 7 \times 8^0 = 151\) - C. \(96_8 = 9 \times 8^1 + 6 \times 8^0 = 78\) - D. \(143_5 = 1 \times 5^2 + 4 \times 5^1 + 3 \times 5^0 = 48\) - **答案**: B.（227）8 是最大的数。 2. **题目**: 设 32 位浮点数中，符号位为 1 位，阶码为 8 位，尾数位为 23 位，则它所能表示的最大规格化正数为______。 - A．+（2 – 2-23）×2+127 - B．[1+（1 – 2-23）]×2+127 - C．+（2 – 223）×2+255 - D．2+127 -223 **解析**: - 浮点数最大规格化正数的计算公式为: \(1 + (1 - 2^{-尾数位})\) × \(2^{(2^8 - 1) - 127}\) - 在本题中，尾数位为 23 位，阶码为 8 位，因此最大值为 \(1 + (1 - 2^{-23})\) × \(2^{255 - 127}\) - **答案**: B．[1+（1 – 2-23）]×2+127 3. **题目**: 四片 74181ALU 和一片 74182CLA 器件相配合，具有如下进位传送功能______。 - A.行波进位 - B.组内先行进位，组间先行进位 - C.组内先行进位，组间行波进位 - D.组内行波进位，组间先行进位 **解析**: - 74181ALU 本身支持组内先行进位，而 74182CLA 是一个进位查找逻辑器件，它可以加速进位的传递。 - 组合使用时，74181 提供组内的先行进位，而 74182 提供组间的先行进位。 - **答案**: B.组内先行进位，组间先行进位 4. **题目**: 某计算机字长 32 位，其存储容量为 8MB，若按字编址，它的寻址范围是______。 - A. 1M - B. 4MB - C.4M - D. 2MB **解析**: - 存储容量为 8MB，即 \(8 \times 2^{20} = 2^{23}\) 字节。 - 按字编址，每个字占 4 字节（32 位），所以寻址范围为 \(2^{23} / 4 = 2^{21}\) 个字。 - **答案**: C.4M 5. **题目**: 以下四种类型的半导体存储器中，以传输同样多的字为比较条件，则读出数据传输率最高的是______。 - A.DRAM - B.SRAM - C.闪速存储器 - D.EPROM **解析**: - DRAM 需要刷新，速度慢； - SRAM 无需刷新，速度快； - 闪速存储器与 EEPROM 速度介于两者之间。 - **答案**: B.SRAM 6. **题目**: 位操作类指令的功能是______。 - A.对 CPU 内部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态检测（0 或 1） - B.对 CPU 内部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态强置（0 或 1） - C.对 CPU 内部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态检测或强置 - D.进行移位操作 **解析**: - 位操作类指令通常包括状态检测、状态强置等操作。 - **答案**: C.对 CPU 内部通用寄存器或主存某一单元任一位进行状态检测或强置 7. **题目**: 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.完成指令操作的译码 - 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 **解析**: - 操作控制器负责从内存中取出指令，解码并产生相应的控制信号来执行指令。 - **答案**: 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 8. **题目**: 采用串行接口进行七位 ASCⅡ码传送，带有一位奇偶校验位为 1 位起始位和 1 位停止位，当波特率为 9600 波特时，字符传送速率为______。 - A.960 - B.873 - C.1371 - D.480 **解析**: - 每个字符由 7 位数据位、1 位奇偶校验位、1 位起始位和 1 位停止位组成，共计 10 位。 - 传送速率 \(= 9600 \div 10 = 960\) 字符/秒。 - **答案**: A.960 9. **题目**: 3.5 英寸软盘记录方式采用____________。 - A.单面双密度 - B.双面双密度 - C.双面高密度 - D.双面单密度 **解析**: - 3.5 英寸软盘通常采用双面高密度的方式记录数据。 - **答案**: C.双面高密度 10. **题目**: 通道对 CPU 的请求形式是______。 - A.自陷 - B.中断 - C.通道命令 - D.跳转指令 **解析**: - 通道是一种独立于 CPU 的 I/O 处理器，它通过向 CPU 发送中断请求来告知 CPU 完成 I/O 操作。 - **答案**: B.中断 #### 二、填空题解析 1. **题目**: Cache 是一种 A______存储器，是为了解决 CPU 和主存之间 B______不匹配而采用的一项重要的硬件技术。现发展为 C______体系。 - A.高速缓存 - B.速度 - C.多级缓存 2. **题目**: 一个较完善的指令系统应包含 A______类指令，B______类指令，C______类指令，程序控制类指令，I/O 类指令，字符串类指令，系统控制类指令。 - A.数据传送 - B.算术运算 - C.逻辑运算 3. **题目**: 并行处理技术已经成为计算机发展的主流。它可贯穿于信息加工的各个步骤和阶段概括起来，主要有三种形式：A______并行；B______并行；C______并行。 - A.时间 - B.空间 - C.时间-空间 4. **题目**: 为了解决多个 A______同时竞争总线，B______必须具有 C______部件。 - A.设备 - B.总线仲裁器 - C.仲裁 5. **题目**: 磁表面存储器主要技术指标有：A______，B______，C______和数据传输速率。 - A.容量 - B.寻道时间 - C.旋转延迟 #### 三、计算题解析 1. **题目**: 设\[X\]补=01111，\[Y\]补=11101，用带求补器的补码阵列乘法器求出乘积X·Y=？ - \[X\]补=01111，\[Y\]补=11101，转换为十进制： - X=15 - Y=-11 - 乘积为: \(15 \times (-11) = -165\) #### 四、指令格式解析 1. **题目**: 指令格式如下所示。OP 为操作码字段，试分析指令格式的特点。 - 31 26 22 18 17 16 15 0 **解析**: - 该指令格式由操作码字段（OP）、源寄存器字段、变址寄存器字段以及偏移量字段组成。 - 操作码字段用于识别指令类型。 - 源寄存器字段和变址寄存器字段用于指定操作数的位置。 - 偏移量字段用于指定相对于变址寄存器的偏移量。 #### 五、写入时序图解析 1. **题目**: 如图 B15.1（A）是某 SRAM 的写入时序图，请指出图中写入时序的错误，并画出正确的写入时序图。 - **解析**: - 正确的写入时序图应确保在 R/W 为低电平时，数据线上的数据被正确写入到指定的地址。 - 需要确认 R/W 信号的时序是否与数据信号同步。 #### 六、中断嵌套解析 1. **题目**: 如图 B15.2 是从实时角度观察到的中断嵌套。试问，这个中断系统可以实现几重？并分析图中的中断过程。 - **解析**: - 中断嵌套的层数取决于系统的硬件设计和支持的中断优先级。 - 图中需要具体分析中断源、中断响应顺序和中断返回的过程。 #### 七、流水线处理器吞吐能力证明 1. **题目**: 证明：一个 m 段流水线处理器和具有 m 个并行部件的处理器一样具有同等水平的吞吐能力。 - **解析**: - 证明的关键在于理解流水线和并行处理的区别。 - 流水线处理器通过将任务分解为多个阶段并行处理来提高效率，而并行处理器则是通过同时执行多个任务来提高性能。 - 在理想情况下，两者的吞吐能力是相同的，因为它们都可以同时处理多个任务的不同部分。 #### 八、软盘驱动器数据写入解析 1. **题目**: 软盘驱动器使用双面双密度软盘，每面有 80 道，每道 15 扇区，每个扇区存储 512B。已知磁盘转速为 360 转/分，假设找道时间为 10-40ms，今写入 38040B，平均需要多少时间？最长时间是多少？ - **解析**: - 首先计算单个扇区的数据写入时间。 - 然后根据总数据量计算所需的扇区数。 - 最后综合考虑磁盘转速、找道时间和数据传输时间计算总时间。 #### 九、写电流波形记录方式解析 1. **题目**: 试分析图 B15.3 所示写电流波形属于何种记录方式。 - **解析**: - 需要根据写电流波形的特性来判断具体的记录方式，例如 FM、MFM 或者其他编码方式。 - 不同的记录方式有不同的写电流波形特征。