概述
一。选择题
1.冯·诺依曼计算机中指令和数据均以二进制形式存放存储器中，CPU区分它们的依据 是（ C ）
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
2．计算机硬件能够直接识别的语言是（ C ）
A．高级语言 B．汇编语言 C．机器语言
D．Java语言
3．在定点机中执行算术运算时会产生溢出，其根本原因是（ B ） A．主存容量不够 B．运算结果无法表示 C．操作数地址过大
D．栈溢出
4．若浮点数用补码表示，则判断运算结果是否为规格化数的方法是（ C ） A．阶符与数符相同为规格化数
B．阶符与数符相异为规格化数 C．数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格化数
D．数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格化数
5．常用的USB是（ A ）总线。 A．串行 B．并行 C．网络 D．内部
6．以下有关运算器的描述（ C ）是正确的。 A、 只做加法运算
B、只做算术运算 C 、算术运算与逻辑运算 D、只做逻辑运算
7．在集中式总线控制中，响应速度最快的是（ C ）
A．链式查询 B．计数器定时查询C．独立请求
D．分组链式查询
8.相对于微程序控制器，硬布线控制器的特点是（ D ） A．指令执行速度慢，指令的修改和扩展容易 B．指令执行速度慢，指令的修改和扩展难 C．指令执行速度快，指令的修改和扩展容易 D．指令执行速度快，指令的修改和扩展难
9．指令译码器进行译码的是（ B ） A．整条指令 B．指令的操作码字段 C．指令的地址码字段
D．指令的操作数字段
10．关于DMA方式说法正确的是（ D ）
A．DMA方式采用软件实现数据传送B．DMA方式能完全取代中断方式
C．DAM方式在传送方式中需要CPU程序的干预
D．DMA方式一般用于高速、批量数据的简单传送
11.微程序存储位置（ C ） A．主存 B．接口 C．只读存储器 D．磁盘
12．中断响应是在（ C ）
A．一条机器指令执行开始 B．一条机器指令执行中间 C．一条机器指令执行之末
D．一条机器指令执行的任何时刻
13．某指令系统有190条指令，对操作码采用定长二进制编码时，最少需要（ B ）位。
A．4
B．8 C．16 D．32
14．DMA方式中，周期窃取是窃取一个（ C ） A．指令周期 B．时钟周期 C．存取周期 D．CPU周期
15．下列关于CISC/RISC的叙述中，错误的是（ D ）
A．RISC机器指令比CISC机器指令简单
B．RISC中通用寄存器比CISC多
C．RISC的寻址方式比CISC少
D．CISC比RISC的机器能更好的支持高级语言16、某计算机字长是32位，它的存储容量是64KB，按字编址，它的寻址范围是（ B ） A 16KB B 16K
C 32K
17、某C语言程序段如下： for(i=0;
i<=9; i++) {
temp=1;
for(j=0; j<=i; j++) temp*=a[j];
sum+=temp; }下列关于数组a的访问局部性的描述中，正确的是 （ A ）
A时间局部性和空间局部性皆有 B 无时间局部性，有空间局部性 C
有时间局部性，无空间局部性 D 时间局部性和空间局部性皆无
18、某计算机字长为32位，按字节编址，采用小端(Little
Endian)方式存储数据。假定有一个double型变量，其机器数表示为1122 3344 5566 7788H，存放在00008040H开始的连续存储单元中，则存储单元0000 8046H中存放的是（ A ） A 22H B 33H C 77H D 66H
在取指周期中，是按照（d ）的内容访问主存，以读取指令。
A.指令寄存器IR B.程序状态寄存器PS
C.存储器数据寄存器MDR D.程序计数器PC
在微程序控制方式中，机器指令和微指令的关系是（b ）。
A.每一条机器指令由一条微指令来解释执行
B.每一条机器指令由一段（或一个）微程序来解释执行
C.一段机器指令组成的工作程序可由一条微指令来解释执行
D.一条微指令由若干条机器指令组成
微地址是指微指令（ d ）。
A.在主存的存储位置 B.在堆栈的存储位置
C.在磁盘的存储位置 D.在控制存储器的存储位置
通常，微指令的周期对应一个（ c）。
A.指令周期 B.主频周期
C.机器周期 D.工作周期
CPU响应中断的时间是（ c ）。
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
计算机操作的最小单位时间是（ a ）。
A．时钟周期
B．指令周期 C．CPU周期 D．执行周期
1.一条指令中包含的信息有（ D ） A.操作码、控制码; B.操作码、向量地址; C.操作码、信息码。 D.操作码、地址码。
2、指令采用不同寻址方式的目的是（ C ）
A、可减低编程难度
B、可降低指令的译码难度
C、缩短指令字长，扩大寻址空间，提高编程灵活性
D、以上均不正确
3、一地址指令中，为完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个数常采用（ C）。 A、直接寻址 B、立即寻址
C、隐含寻址 D、以上都有可能
4、四地址指令OPA1A2A3的功能为（A1）OP（A2）→（A3），且A4给出下一条指令地址，假设A1、A2、A3、A4都为主存储器地址，则完成下述指令需要访存（
C）次。 A、2 B、3 C、4 D、5
5、某指令系统有200条指令，对操作码采用固定长度二进制编码是，最少需要（B）位。 A、4 B、8 C、16 D、32
6、指令寄存器的位数取决于（ B ）。 A.存储器的容量; B.指令字长; C.机器字长; D.存储字长。
7、有效地址是指（
A） A、操作数的真实地址 B、指令地址码字段给出的地址 C、程序计数器
D、以上均不正确
8.程序控制类指令的功能是（ C )。 A、进行主存和CPU 之间的数据传送 B、进行CPU 和设备之间的数据传送; C、改变程序执行的顺序 D、一定是自动+1。
9、下列关于CISC/RISC的叙述中，错误的是（ D ）
A、RISC机器指令比CISC机器指令简单 B、RISC中通用寄存器比CISC多 C、RISC的寻址方式比CISC少
D、CISC比RISC的机器能更好的支持高级语言
10、RISC思想主要基于的是 （B ） A、减少指令的平均执行周期
B、减少指令的复杂程度 C、减少硬件的复杂程度 D、便于编译器编写 1
微型机系统中，主机和高速硬盘进行数据交换一般采用（ C ）方式。 A 程序查询 B 程序中断 C DMA 2
假设运行时间为100秒的某程序，其中90秒是CPU时间，剩下的是I/O占用的时间。如果CPU速度每年提高50%但I/O时间不变，那么在3年之后，该程序的运行时间是46 秒。
P225 3主机与I/O设备传送数据时，采用（ C ）方式，CPU的效率最高。 A 程序查询方式 B 中断方式 C DMA方式
4 中断发生时，程序计数器内容的保护和更新是由（ A ）完成的。
A硬件自动 B 进栈指令和转移指令 C 访存指令
5 中断向量地址是（ C ） A 子程序入口地址 B 中断服务程序入口地址 C 中断服务程序入口地址的地址
6 采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据要占用（ C ）的时间。 A 一个指令周期 B 一个机器周期 C 一个存储周期
7 DMA方式中，周期窃取是窃取一个（ A ）。 A 存取周期 B 指令周期 C CPU周期 D 总线周期
8 I/O与主机交换信息的方式中，中断方式的特点是（ B ）。 A CPU与设备串行工作，传送与主程序串行工作 B
CPU与设备并行工作，传送与主程序串行工作 C CPU与设备并行工作，传送与主程序并行工作
9 I/O与主机交换信息的方式中，DMA方式的特
点是（ C ）。
A CPU与设备串行工作，传送与主程序串行工作
B CPU与设备并行工作，传送与主程序串行工作
C CPU与设备并行工作，传送与主程序并行工作
10 I/O采用统一编址是，进行输入输出操作的指令是（ B ）。 A 控制指令 B 访存指令 C 输入输出指令
11
I/O采用不统一编址是，进行输入输出操作的指令是（ C ）。 A 控制指令 B 访存指令 C 输入输出指令
12
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，这种情况称为（ B ）。 A 停止CPU访问主存 B 周期挪用
C DMA与CPU交替访问
二、填空题
1．在机器码 补码 和 移码 中，零的编码是唯一的。
2．浮点加、减运算的步骤是 对阶
、 尾数求和 、规格化、舍入、溢出判断。
3．当前的CPU通常由 运算器 、 控制器 、Cache构成。
4．流水线中影响流水线性能的有
结构 相关、 数据 相关、控制相关。
5.浮点数-20.5，根据IEEE754单精度浮点数存储，其机器码 是 1,10000011,01001000000000000000000 或者C1A40000 。 6、设32位总线频率为66MHZ，设一个总线周期为包含4个时钟，则总线的带宽 是 66M B/S.
7.动态半导体存储器的刷新一般有（ 集中刷新 ）、（ 分散刷新 ）和（ 异步刷新 ）三种方式，之所以刷新是因为（ 动态存储器依靠电容电荷存储信息，时间一长，电荷可能泄放，因此要定期刷新 ）。
8.用两个字节存放16位无符号整数，其表达范围为0 ~ 65535___。 符号数范围是-32768到32767
- 假设运行时间为100秒的某程序，其中90秒是CPU时间，剩下的是I/O占用的时间。如果CPU速度每年提高50%但I/O时间不变，那么在3年之后，该程序的运行时间是46
秒。
10.一次中断处理过程大致分为哪五个阶段？ 中断请求、中断判优、中断响应、中断服务和中断返回
- 中断服务程序的流程分四大部分： ， ， 和 。 保护现场、中断服务、中断原因，恢复中断
- 与程序中断方式相比，DMA方式有什么特点？ 1从数据传送上看：程序中断方式靠程序传送，DMA方式靠硬件传送； 2从CPU响应时间上看，程序中断方式是在一条指令执行结束时响应，而DMA方式可在指令周期内任意存取周期结束时响应。
3程序中断方式有处理异常事件的能力，DMA则无此能力。
4.程序中断需保护现场，DMA方式不需保护现场。
5.DMA优先级比中断的优先级高。
13.用一个字节存放有符号整数，用补码表示，真值的取值范围为__-128到+127________。
14.x = −26，用一个字节存放其补码，[x]补 = 1, 1100110____，将x的补码算术左移一位为____1, 1001100______，将x的补码算术右移一位为______1, 1110011
15.已知有符号整数[X]原=0,0101，[Y]原=1,1011，请采用双符号位的变形补码，计算[X+Y]补、[X-Y]补，分别判断是否溢出。
00,0101 11,0101 ————
= 11,1010 00,0101 00,1011 ————
= 01,0000 [X+Y]补=11,1010，未溢出。 [X−Y]补=01,0000，溢出。
16.用一个字节存放有符号整数，若某数真值为−75，请写出它的四种机器数（原码，反码，补码，移码）。 原码 1, 1001011 反码 1, 0110100
补码 1, 0110101 移码 0, 0110101
> 二、简答答题：
2.存储器的扩展： 位扩展 增加存储字长 字扩展 增加存储字的数量 字位扩展 存储器与cpu的连接 （1）地址线的连接 （2）数据线的连接 （3）读/写数据线的连接 （4）片选线的连接 （5）合理选取存储芯片 高速缓存是高速缓冲存储器 用来解决主存与cpu速度不匹配的问题
10、 CACHE-主存地址映射几种方式下主存和CACHE地址构成？几种映射方式的优缺点，掌握组相联和直接映射
全相联映射、直接相联映射、组相联映射
- 全相联映射 全相联映射是指主存中任一块都可以映射到Cache中任一块的方式。 全相联映射方式的优点是Cache的空间利用率高但缺点是相联存储器庞大比较电路复杂因此只适合于小容量的Cache之用。
- 直接相联映射方式是指主存的某块j只能映射到满足特定关系的Cache块i中，直接相联映射方式的优点 是比较电路最简单但缺点是Cache块冲突率较高从而降低了Cache的利用率。由于主存的每一块只能映射到Cache的一个特定块上，当主存的某块
需调入Cache时，如果对应的Cache特定块已被占用而Cache中的其它块即使空闲，主存的块也只能通过替换的方式调入特定块的位置，不能放置到其它块的位置上
3、组相联映射方式，将Cache分成2u组每组包含2v块。主存的块与Cache的组之间采用直接相联映射，而与组内的各块则采用全相联映射。也就是说主存的某块只能映射到Cache的特定组中的任意一块。。
I/O设备编址 统一编址和不统一编址 中断响应 1、保护现场。其一是保存程序的断点，其二是保存通用寄存器和状态寄存 器的内容
2、中断服务。提供中断服务操作 3、恢复现场。退出服务程序前，将原程序中断时的“现场”恢复到原来的 寄存器中
4、中断返回。使其返回到原程序的断点处，以便继续执行原程序效率低 DMA：（即直接存储器存取方式） Cpu的基本功能
（1）指令控制，即对程序运行的控制； （2）操作控制，即对指令内操作步骤的控制；
（3）数据运算，即对数据进行算术运算和逻辑运算，这是CPU的最基本功能；
（4）异常处理和中断处理，如处理运算中的溢出等错误情况以及处理外部设备的服务请求等 此外，CPU还具有存储管理、总线管理、电源管理等扩展功能。
例10.1 解:(1)由于(PC) +1→PC需由ALU完成,因此PC的值可作为ALU的一个源操作数,靠控制ALU做+1运算得到(PC)
+1,结果送至与ALU输出端相连的R2，,然后再送至PC。 此题的关键是要考虑总线冲突的问题，故取指周期的微操作命令及节拍安排如下: T。 PC- >Bus -> MAR,1 →R ;PC通过总线送MAR T1 M( MAR) →MDR, (PC)
→Bus →ALU+1 →R2 ;PC通过总线送ALU完成(PC)+1 →R2 T2 MDR→Bus →IR,
;MDR通过总线送IR OP(IR)→微操作命令形成部件 T3 R2→Bus →PC
;R2通过总线送PC (2)立即寻址的加法指令执行周期的微操作命令及节拍安排如下: T0 Ad(IR) →Bus →R1
;立即数->R1， T1 ( ACC) + (R1)→ALU→R2 ;ACC通过总线送ALU T2 R2
→Bus→ACC ;结果通过总线送ACC
①总线宽度（注意与总线带宽的区别）:通常是指数据总线的根数,用bit(位)表示,如8位、16位、32位、64位(即8根.16根.32根、64根)。
②总线带宽:总线带宽可理解为总线的数据传输速率，即单位时间内总线上传输数据的位
数,通常用每秒传输信息的字节数来衡量,单位可用MBps(兆字节每秒)表示。例如，总线工作 频率为33 MHz,总线宽度为32位(4
B),则总线带宽为33x(32 +8) =132 MBps。
例3.1假设总线的时钟频率为100 MHz.总线的传输周期为4个时钟周期，总线的宽度为32位.试求总线的数据传输率。若想提高倍数据传 输率可采取什么措施?解:根据总线时钟频率为100 MHz,得 1个时钟周期为1/100 MHz=0.01 μs 总线传输周期为0.01 μsx4=0.04 μs
由于总线的宽度为32位=4 B(字节) 故总线的数据传输率为4 B/(0. 04 μs) =100 MBps
若想提高一倍数据传输率，可以在不改变总线时钟频率的前提下，将数据线的宽度改为64
位，也可以仍保持数据宽度为32位，但使总线的时钟频率增加到200MHz。 扩展操作码的好处
操作码长度不固定会增加指令译码和分析的难度,使控制器的设计复杂。通常采用扩展操技术，使操作码的长度随地址数的减少而增加,不同地址数的指令可以具有不同长度的操作从而在满足需要的前提下,有效地缩短指令字长。
多重中断单重中断的中断程序的处理流程:
1.保存现场的屏蔽字2.执行中断服务程序3.恢复现场和屏蔽字4.开中断5中断返回 区别:在单重中断中由于执行中断时不会被其他中断打断,所以只需要在中断返回前J开中断。而在多重中断的情况下，在执行中断服务程序的过程中是允许被更优先级更高级的中断打断的，所以需要在进入中断服务程序前打开中断。同时在恢复现场时是不允许被中断的，便在恢复现场前后加入了开关中断的操作。
作业一1、主存与Cache的地址映射。会算地址位数，会算主存块数、Cache块数。 2、x= -17.5,
将x的值存放为IEEE754标准的单精度浮点数，则其机器数(十六进制)为:(D) C1 8C 00 00 微程序
微程序设计省去了组合逻辑设计过程中对逻辑表达式的化简步骤，无须考虑逻辑门级数和门的扇人系数,使设计更简便，而且由于控制信号是以二进制代码的形式出现的,因此只要修改微指令的代码，就可改变操作内容.便于调试、修改,甚至增删机器指令,有利于计算机仿真。
1、下列这些反汇编二进制代码接选中，有些信息被X代替了。根据信息格式， (注意：计算机书写默认是十六进制) 指令地址 机器码
汇编指令 804828f: 74 05 je xxxxxx 1、回答下列关于这些指令的问题。 804828f:
74 05 je xxxxxx （1）下列je指令的目标是什么？ 804828f: 74 05
je xxxxxx 8048291: e8 1e 00 00 00 call 80482b4
目标地址=8048291+05=8048296
（2）下列jb 指令的目标是什么？ 8048357: 72 e7
jb xxxxxxx 8048359: c6 05 10 a0 04 08 01 movb
$0x1,0x804a10 目标地址为8048359+e7=8048440 （3）mov 指令的地址是？ xxxxxxx: 7412
je 8048391 xxxxxxx: b8 00 00 00 00 mov $0x 0, $eax
8048391是转移后的地址，但是编译后为相对位移量12， 12=8048391- 转移指令的下面指令的地址
，所以答案为8048391-12=804837F
2、下面是链接后的程序反汇编的版本： 1 804839c: 7e 0d
jle 80483ab<silly +0x17> 2 804839e: 89 d0 mov
%edx,%eax 3 804833a0: d1 f8 sar %eax 4 80483a2:
29 c2 sub %eax,%edx 5 80483a4: 8d 14 52
lea (%edx,%edx,2),%edx 6 80483a7: 85 d2 test
%edx,%edx 7 80483a9: 7f f3 jg 804839e<silly +0xa>
8 80483ab: 89 d0 mov %edx,%eax
请分析指令，解释加粗指令的二进制代码和指令之间的关系。 第一条指令的机器码 中地址码部分 0d=80483ab-804839e
第一条指令转移指令采用的是相对寻址，转移指令的目标地址=804839e+rel(0d)
转移指令中要么给出的是目标地址，要么给出的是相对位移量（相对于下一条指令的）
8.简述中央处理器的基本功能。 （1）指令控制，即对程序运行的控制； （2）操作控制，即对指令内操作步骤的控制； （3）数据运算，即对数据进行算术运算和逻辑运算，这是CPU的最基本功能；
（4）异常处理和中断处理，如处理运算中的溢出等错误情况以及处理外部设备的服务请求等 此外，CPU还具有存储管理、总线管理、电源管理等扩展功能。
2、浮点数操作速度指标是MFLOP 1．在机器码 补码 和 移码 中，零的编码是唯一的。
2.浮点加、减运算的步骤是 对阶 、 尾数求和 、规格化、舍入、溢出判断。
3.当前的CPU通常由 运算器 、 控制器 、Cache构成。 4．流水线中影响流水线性能的有 结构 相关、 数据 相关、控制相关。
5.浮点数-20.5，根据IEEE754单精度浮点数存储，其机器码是1,10000011,01001000000000000000000 或者C1A40000 。
6.设32位总线频率为66MHZ，设一个总线周期为包含4个时钟，则总线的带宽是 66M B/S.
7.SRAM和DRAM的区别？ A.dram是主存，依靠电容进行存储，sram是缓存，依靠触发器进行存储； B.dram集成度高，sram集成度低； C.dram芯片引脚少，sram多； D.dram功耗小，sram功耗大；
E.dram价格低，sram价格高； F.dram速度慢，sram速度快； H.dram有刷新，sram无。
8.在直接寻址、寄存器寻址、间接寻址、变址寻址、基址寻址、寄存器间接寻址、相对寻址等寻址方式中，操作数在内存的是哪几种?速度最快的是哪种？ 答：操作数在内存的是直接寻址、间接寻址、变址寻址、基址寻址、寄存器间接寻址速度最快的是寄存器寻址
9.从上到下 从左到右：取指周期 有间址吗 间址周期 执行周期 有中断吗 中断周期
10.硬布线和微程序控制器的区别？ 硬布线控制器是早期设计计算机的一种方法。硬布线控制器是将控制部件做成产生专门固定时序控制信号的逻辑电路，产生各种控制信号，因而又称为组合逻辑控制器。这种逻辑电路以使用最少元件和取得最高操作速度为设计目标，因为该逻辑电路由门电路和触发器构成的复杂树型网络，所以称为硬布线控制器。
采用组合逻辑设计方法设计控制单元，微操作控制部件的线路结构十分庞杂，不规整，而且指令系统功能越全，微操作命令越多，线路就越复杂。一旦控制部件构成后，除非重新设计和物理上对它重新布线，否则要想增加新的控制功能是不可能的。组合逻辑控制的最大优点是速度较快。
微程序控制器是为了克服组合逻辑控制器线路复杂、不易修改的缺点而提出的，用类似存储程序的办法，来解决微操作命令序列的形成。就是把一条机器指令看成一个微程序，每一个微程序包含若干条微指令，每一条微指令对应一个或几个微操作。然后把这些微程序存到一个存储器中，用寻找用户程序机器指令的办法来寻找每个微程序中的微指令，逐条执行每一条微指令，也就相应地完成了一条机器指令的全部操作。
微程序控制器同组合逻辑控制器相比较，具有设计规整、调试、维修以及更改、扩充指令方便的优点，易于实现自动化设计。但是由于它使用了控制存储器，所以指令的执行速度比组合逻辑控制器慢。
11.判断是否溢出 X=+1101/24= +0.1101 X补码00.1101 Y=-1001/24= -0.1001 Y补码11.0111 [X+Y]补=00.0100 结果没有溢出
12.从上到下，从左到右依次为：PC→AR PCo,G,ARi M→DR R/W=R DR→AR DRo,G,IRi R1→X R1o,G,Xi R0→Y R0o,G,Yi (X)-Y→R1 -,G,R1i，ALUo
13.（1）Cache包容纳4K/(164)=64块，其地址为12位（2分） （2）主存可容纳512M/(164)=8M块，其地址为29位（2分） （3）Cache可以分为64/4=16组 19位 4位 6位
4、简答题（4个） 1）写出中央处理器及内部各部件基本功能 （1）指令控制，即对程序运行的控制； （2）操作控制，即对指令内操作步骤的控制；
（3）数据运算，即对数据进行算术运算和逻辑运算，这是CPU的最基本功能；
（4）异常处理和中断处理，如处理运算中的溢出等错误情况以及处理外部设备的服务请求等 此外，CPU还具有存储管理、总线管理、电源管理等扩展功能。
2.给定主存和Cache容量及字块大小，求主存及Cache地址有多少位，及容纳多少块 假设主存容量为512MB，Cache容量为4KB，每个字块为16个字，每个字为32位。
（1）Cache可容纳多少块，其地址为多少位？（2分） （2）主存可容纳多少块，其地址为多少位？（2分）
（3）在四路组相连（既Cache每组包含4个块）映射方式下，请画出主存地址各字段的位数。（6分）
（1）Cache包容纳4K/(164)=64块，其地址为12位（2分）
（2）主存可容纳512M/(164)=8M块，其地址为29位（2分） （3）Cache可以分为64/4=16组
在四路组相连（既Cache每组包含4个字块）映射方式下，请画出主存地址各字段的位数。 （6分) 主存字块标记 组地址 字块内地址 19位 4位 6位 3）给定总线周期，时钟周期及总线频率，求总线带宽（参考唐朔飞教材61页例3.1）
3.1假设总线的时钟频率为100 MHz.总线的传输周期为4个时钟周期，总线的宽度为32位.试求总线的数据传输率。若想提高倍数据传 输率可采取什么措施? 解:根据总线时钟频率为100 MHz,得 1个时钟周期为1/100 MHz=0.01 μs 总线传输周期为0.01μsx4=0.04 μs 由于总线的宽度为32位=4 B(字节) 故总线的数据传输率为4 B/(0. 04 μs) =100 MBps
若想提高一倍数据传输率，可以在不改变总线时钟频率的前提下，将数据线的宽度改为64
位，也可以仍保持数据宽度为32位，但使总线的时钟频率增加到200MHz。 4）给定中断，写出单重和多重中断的中断服务程序流程。
5、计算题（3个） 1）给定两个小数，用双符号位变形补码求和，并判断是否溢出 变形补码计算[X+Y]补，说 判读是否溢出
X=+1101/24= +0.1101 X补码00.1101
Y=-1001/24= -0.1001 Y补码11.0111
[X+Y]补=00.0100 结果没有溢出 2）给定一个有符号数，写出该数的四种机器码（原码，反码，补码，移码）
已知x=0.1001，y=-0.1010，求[x]补，[y]原，[y]补，[x]移，[y]移。 X原码0.1001
Y原码1.1010 X补码0.1001 Y补码1.0110 X移码1.1001 y移码 0.0110
6、综合题（2个） 1）给定一段反汇编代码，会求目标地址，指令地址等 回答下列关于这些指令的问题。 804828f: 74
05 je xxxxxx
（1）下列je指令的目标是什么？ 804828f:
74 05 je xxxxxx 8048291: e8 1e 00 00
00 call 80482b4 目标地址=8048291+05=8048296
（2）下列jb指令的目标是什么？
8048357: 72 e7 jb xxxxxxx
8048359: c6 05 10 a0 04 08 01 movb $0x1,0x804a10
目标地址为8048359+e7=8048440 （3）mov 指令的地址是？ xxxxxxx: 7412
je 8048391 xxxxxxx: b8 00 00 00 00 mov
$0x 0, $eax 8048391是转移后的地址，但是编译后为相对位移量12， 12=8048391- 转移指令的下面指令的地址
，所以答案为8048391-12=804837F
例10.1设CPU 中各部件及其相互连接关系如图10.2所示。图中W是写控制标志,R是
读控制标志,R1和R2是暂存器。 (1)假设要求在取指周期由ALU完成(PC)
+1---->PC的操作(即ALU可以对它的-个源操作数完成加1的运算)。要求以最少的节拍写出取指周期全部微操作命令及节拍安排。 (2)写出指令“ADD #x”(#为立即寻址特征，隐含的操作数在ACC中)在执行阶段所需的微操作命令及节拍安排。 解:(1)由于(PC)
+1→PC需由ALU完成,因此PC的值可作为ALU的一个源操作数,靠控制ALU做+1运算得到(PC) +1,结果送至与ALU输出端相连的R2，,然后再送至PC。 此题的关键是要考虑总线冲突的问题，故取指周期的微操作命令及节拍安排如下: T。 PC- +Bus- +MAR,1 →R ;PC通过总线送MAR T1 M( MAR) →MDR, (PC)
→Bus →ALU+1 →R2 ;PC通过总线送ALU完成(PC)+1 →R2 T2 MDR→Bus →IR,
;MDR通过总线送IR OP(IR)→微操作命令形成部件 T3 R2→Bus →PC
;R2通过总线送PC (2)立即寻址的加法指令执行周期的微操作命令及节拍安排如下: T0 Ad(IR) →Bus →R1
;立即数- +R， T1 ( ACC) + (R1)→ALU→R2 ;ACC通过总线送ALU T2 R2
→Bus→ACC ;结果通过总线送ACC
> 第一章 1、冯诺依曼计算机的各个部分组成及功能
1、运算器：计算机中执行各种算术和逻辑运算操作的部件。运算器的基本操作包括加、减、乘、除四则运算，与、或、非、异或等逻辑操作，以及移位、比较和传送等操作，亦称算术逻辑部件（ALU）；
2、控制器：由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的“决策机构”，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作。运算器和控制器统称中央处理器，也叫做CPU。中央处理器是电脑的心脏；
3、存储器：存储器分为内存和外存。内存是电脑的记忆部件，用于存放电脑运行中的原始数据、中间结果以及指示电脑工作的程序。外存就像笔记本一样，用来存放一些需要长期保存的程序或数据，断电后也不会丢失，容量比较大，但存取速度慢。当电脑要执行外存里的程序，处理外存中的数据时，需要先把外存里的数据读入内存，然后中央处理器才能进行处理。外存储器包括硬盘、光盘和优盘；
4、输入设备：输入设备是向计算机输入数据和信息的设备。是计算机与用户或其他设备通信的桥梁。输入设备是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一。键盘，鼠标，摄像头，扫描仪，光笔等都属于输入设备。
5、输出设备：是计算机硬件系统的终端设备，用于接收计算机数据的输出显示、打印、声音、控制外围设备操作等。也是把各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表现出来。常见的输出设备有显示器、打印机等。
2、名词 CPU 、I/O、主机、主存、PC、机器字长 、存储容量、存储字、存储字长、指令字长 ACC IR MAR MDA > 、MIPS 、CPI (答案在第一章和后续存储器，控制器章节
CPU:中央处理器，是计算机的核心部件，由运算器和控制器构成。具有数据处理，加工，中断和异常处理的功能
微处理器的出现得益于集成电路的发展，将控制器和运算器集成在一个芯片上，称为中央处理器（CPU）。CPU 从逻辑上可以分为 3
个模块：控制单元、运算单元和存储单元，这三部分由 CPU 的片内总线连接起来。 I/O:输入设备
输入设备用来向计算机输入程序和原始数据。可分为字符输入设备、图形输入设备和语 音输入设备等，常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、光笔等。
输出设备 输出设备用来输出计算机的处理结果及程序，处理结果可以是数据、字符、表格、图形 等，常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。
主机:主机是指计算机除去输入输出设备以外的主要机体部分。主机中包含了除外围设备外所有的电路部件，是一个能够独立工作的系统
主存：主存也叫内存。内存(Memory)也被称为内存储器，其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。一般采用半导体存储器件实现，速度较高、成本高且当电源断开时存储器的内容会丢失。
PC：程序计数器，用于存放下一条指令的地址，用于取指令并自动计数。
机器字长：是指计算机进行一次整数运算所能处理的二进制数据的位数(整数运算即定点整数运算)，即CPU一次能处理的数据的位数。
存储容量：存储容量是指存储器可以容纳的二进制信息量，用存储器中存储地址寄存器MAR的编址数与存储字位数的乘积表示。
存储字：存储字是指存放在一个存储单元中的二进制代码组合 存储字长：存储器一次存取操作的最大位数。
指令字长：指令字长是指机器指令中二进制代码的总位数。指令字长取决于从操作码的长度、操作数地址的长度和操作数地址的个数。不同的指令的字长是不同的。
ACC：累加器，存放操作数和结果 IR：指令寄存器，分析指令，用于保存当前正在执行的指令。 MAR：存储器地址寄存器，存放存储单元地址。
MDA 、MIPS 、CPI 2、计算机如何区分程序和数据？
1、通过不同的时间段来区分指令和数据，即在取指令阶段（或取指微程序）取出的为指令，在执行指令阶段（或相应微程序）取出的即为数据。
2、通过地址来源区分，由PC提供存储单元地址的取出的是指令，由指令地址码部分提供存储单元地址的取出的是操作数。
> 第三章 1、总线概念？
总线是连接多个部件的信息传输线，是各部件共享的传输介质。
2、为什么设置多总线？常用总线有，简述 ①简化了系统结构，便于系统设计制造； ② 大大减少了连线数目，便于布线，减小体积， 提高系统的可靠性； ③ 便于接口设计，所有与总线连接的设备均采 用类似的接口； ④
便于系统的扩充、更新与灵活配置，易于实 现系统的模块化； 常用总线： 片内总线、系统总线、通信总线 3、系统总线分类和各自的功能特点
数据总线：双向，与储存字长、机器字长有关，用来传输各功能部件之间的数据信息
地址总线：单向，与存储地址、I/O地址有关，用来指出目的数据在主存单元的地址。 控制总线：输入、输出，用来传送控制信号和时序信号。
4、总线宽度、总线带宽的计算、为什么总线复用 总线宽度：通常是指数据总线的根数，用bit表示
总线带宽：总线的数据的数据传输速率，即单位时间内总线上传输数据的位数，通常用每秒输出信息的字节数来衡量，单位可用MBps表示。例如：总线工作频率是33MHz，总线宽度为32位（4B），则总线带宽为
33 * （32/8）=132MBps
总线复用：一条信号线上分时传送两种信号。通常地址总线与数据总线在物理上是分开的两种总线，地址总线传输地址码，数据总线传输数据信息。
为了提高总线的利用率，优化设计，特将地址总线和数据总线共用一组物理线路，在这组物理线路上分时传输地址信号和数据信号，即为总线的多路复用。
5、总线为什么要判优，集中总裁的三种方式的特点和优缺点 为了解决多个部件同时申请总线时的使用权分配问题；
常见的集中式总线控制有三种：链式查询，计数器定时查询，独立请求。
（1）链式查询的优缺点：只需很少几根线就能按照一定优先次序实现总线控制，容易扩充设备，但对电路很敏感，且优先级别低的可能很难获得请求。
（2）计数器定时查询优缺点：设置比较活跃，对故障不敏感，连线及控制过程比较复杂。
（3）独立请求方式：响应速度快，优先次序控制灵活，但控制线数量多，总线控制更复杂。
6、总线分几个阶段，同步和异步特点
完成一次总线操作的时间成为总线周期 （1）申请分配阶段 （2）寻址阶段 （3）传数阶段 （4）结束阶段
同步通信：指由统一时标控制的通信。控制方式简单，灵活性差，当系统各部件工作速度差异较大时，总线工作效率明显下降。适合于速度差别不大、总线长度比较短、各部件存取时间比较一致的场合。
异步通信：指没有统一时钟控制的通信，部件间采用应答方式进行联系，控制方方式较同步复杂，灵活性高，当系统中各部件工作速度差异较大时，有利于提高总线工作效率。
7、例题3.1 3.2 和3.4
> 第四章
1、存储器分类和各自特点 图4.1描述 主存储器、辅助存储器、缓冲存储器
主存可以和CPU直接交换信息。速度快，容量小，每位价位高。 辅存用来存放当前暂时不用的程序和数据，速度慢，容量大，每位价位低。
缓冲处理器：在两个速度不同的部件之中，起到缓冲作用。
2、存储器分几层，解决了什么问题，速度快慢
存储器的层次结构主要体现在缓存-主存和主存-辅存。 缓存-主存主要解决CPU与主存速度不匹配的问题，速度快。
主存-辅存主要解决存储系统的容量问题，速度慢。
主存各存储单元的空间位置是由单元地址号来表示的，而地址总线是用来指出存储单地址号的，根据改地址可读出或写入一个存储字。
3、存储容量计算
1 存取时间和存取周期 存储带宽计算1)存储容量：主存能存放二进制代码的总位数。
- 存储容量=存储单元个数×存储字长
2）用字节总数来表示 存储容量=存储单元个数×（存储字长/8) （二）存储速度是由存储时间和存储周期来表示的。
2.存储时间：为存储器的访问时间，是启动一次存储器操作(读或写)到完成该操作所需的全部时间。
3.存储周期：是指存储器进行连续两次独立的存储器操作所需的最小间隔时间，通常存储周期大于存储时间。
（三）存储器带宽 表示单位时间内存储器存取的信息量，单位可用字/秒或字节/秒或位/秒表示。 提高存储器的带宽，可以采取以下措施：
（1）缩短存储周期
（2）增加存储字长，使每个存储周期可读/写更多的二进制位数
（3）增加存储体 地址线是单向输入的，其位数与芯片容量有关。
数据线是双向的，其位数与芯片可读出或写入的数据位数有关。 数据线为位数与芯片容量有关。
地址线和数据线的位数共同反应存储芯片的容量。例如：地址线为10根，数据线为4根，则芯片容量为210 *4=4K位
半导体的存储芯片的译码驱动方式为：线选法和重合法。
4、动态RAM为什么要刷新，刷新的分类
刷新原因：因电容泄露而引起的DRAM所存信息的衰减需要及时补充，因此安排上了刷新操作。 刷新与行地址有关。
动态RAM的刷新主要分为：集中刷新、分散刷新、异步刷新。
（1）集中刷新是在规定的一个周期内，对全部存储单元集中一段时间逐行进行刷新，此刻必须停止读写操作。
（2）分散刷新是指对每行存储单元的刷新分散到每个存取周期内完成。
（3）异步刷新是前两种方式的结合，它既可以缩短“死时间”，又充分利用最大的刷新间隔为2ms的特点。
5、存储器和CPU的连接
存储容量的扩展： （1）位扩展 指增加存储字长。 （2）字扩展 指增加存储字的数量 （3）字、位扩展
增加存储字的数量又增加存储字长。 存储器和CPU的连接 （1）地址线的连接 通常总是将CPU地址线低位与存储芯片的地址线相连。
（2）数据线的连接 （3）读/写命令线的连接 通常高电平为读、低电平为写 （4）片选线的连接 （5）合理存储芯片 6、提高访存的措施
例题4.6
1.单行多字系统 2.多体并行系统 8、什么是高速缓存，为什么设置高速缓存，解决了什么问题 高速缓存就是高速缓冲存储器。用来解决主存与CPU速度的不匹配问题。 9、例题 4.7 4.8 4.9 10、
CACHE-主存地址映射几种方式下主存和CACHE地址构成？几种映射方式的优缺点，掌握组相联和直接映射 全相联映射、直接相联映射、组相联映射
- 全相联映射 全相联映射是指主存中任一块都可以映射到Cache中任一块的方式。 全相联映射方式的优点是Cache的空间利用率高但缺点是相联存储器庞大比较电路复杂因此只适合于小容量的Cache之用。
- 直接相联映射方式是指主存的某块j只能映射到满足特定关系的Cache块i中，直接相联映射方式的优点 是比较电路最简单但缺点是Cache块冲突率较高从而降低了Cache的利用率。由于主存的每一块只能映射到Cache的一个特定块上，当主存的某块
需调入Cache时，如果对应的Cache特定块已被占用而Cache中的其它块即使空闲，主存的块也只能通过替换的方式调入特定块的位置，不能放置到其它块的位置上
3、组相联映射方式，将Cache分成2u组每组包含2v块。主存的块与Cache的组之间采用直接相联映射，而与组内的各块则采用全相联映射。也就是说主存的某块只能映射到Cache的特定组中的任意一块。。
11、会辅助存储器的计算 例如 作业4.38 和4.39 第五章 1、I/O设备编址的两种方法及特点 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。统一编址占用了存储空间，减少了主存容量，但无须专用的I/O指令
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。不统一编址由于不占用主存空间，故不影响主存容量，但需设I/O专用指令。
2、I/O于主机交换的几种方式及优缺点（简答） 程序直接控制方式：也称查询方式，采用该方式，数据在CPU和外设间
的传送完全靠计算机程序控制，CPU的操作和外围设备操作同步，硬件结构简单，但由于外部设备动作慢，浪费CPU时间多，系统效率低。
程序中断方式：外设备准备就绪后中断方式猪肚通知CPU，在CPU相应
I/O设备的中断请求后，在暂停现行程序的执行，转为I/O设备服务可明显提高CPU的利用率，在一定程度上实现了主机和I/O设备的并行工作，但硬件结构负载，服务开销时间大
DMA方式与中断方式一样，实现了主机和I/O设备的并行工作，由于DMA
方式直接依靠硬件实现贮存与I/O设备之间的数据传送，传送期间不需要CPU程序干预，CPU可继续执行原来的程序，因此CPU利用率和系统效率比中断方式更高，但DMA方式的硬件结构更为复杂
3、显示器的分辨率、灰度、显存的容量（上课没有学，考） 4、I/O接口的功能（见幻灯片） 几种方式要求电路相关知识不看，重点会描述流程图
1、选址功能 2、传送命令功能 3、传送数据功能 4、反映I/O设备工作状态的功能 5、程序查询的特点优缺点 例5.1
特点：其特点是主机与I/O串行工作。 优点：简单、经济、CPU和I/O设备接口只需配置少量的硬设备 缺点：系统效率低
6、概念题：中断，中断屏蔽字，开中断，关中断、中断向量、中断向量表（P195-196类似电路都不看）中断响应的时间和条件，P199
中断处理的四个部分及作用 中断：计算机在执行程序的过程中，当出现异常情况或特殊请求时，计算机停止
现行程序的运行，转向对这些异常情况或特殊请求的处理，处理结束后再返 回到现行程序的间断处，继续执行原程序，这就是“中断”。 四个部分：
1、保护现场。其一是保存程序的断点，其二是保存通用寄存器和状态寄存 器的内容 2、中断服务。提供中断服务操作
3、恢复现场。退出服务程序前，将原程序中断时的“现场”恢复到原来的 寄存器中 4、中断返回。使其返回到原程序的断点处，以便继续执行原程序
效率低 7、什么是DMA？解决了什么问题？DMA和主存交换数据方式（三种简答） DMA：（即直接存储器存取方式）
DMA与主存交换数据方式：1、停止CPU访问主存 2、周期挪用 3、DMA与CPU交替访问
8、DMA的传输过程分为哪三个？解决了什么（简答） 一、预处理 1、给DMA控制逻辑指明数据传送方向是输入还是输出
2、向DMA设备地址寄存器送入设备号，并启动设备 3、向DMA主存地址寄存器送入交换数据的主存起始地址 4、对字计数器赋予交换数据的个数
二、数据传送 解决数据输入和数据输出的问题 后处理 当DMA的中断请求得到响应后，CPU停止原程序的执行，转去执行中断服务
程序，做一些DMA的结束工作。 第六章 1、N位带符号数和无符号数的范围 2、定点小数和定点整数的区别
区别定点小数和定点整数的存储时，计算机会将定点小数先规范化再存储，定点整数则是直接存储的，这样就能够区分了
3、给定真值X和Y，能求[-X]和 [-Y]的原码，补码、移码，[X±Y]补并判断是否溢出（考）
4、已知真值X和Y，求其左移和右移后的原码和补码（考） 原码乘 补码乘 原码除
5、什么是浮点数？浮点数的优点？32位和64位浮点数的构成？浮点数规格化的目的？ 浮点表示的数称为浮点数。 浮点数的优点是
数值范围不受限制、表示格式也不受限制 浮点数规格化的目的是为了提高浮点数的精度 6、ALU的功能，74181和74182的作用
ALU主要完成算术运算和逻辑运算 74181的作用是 完成4位二进制代码的算逻运算 74182是超前进位产生器，具有超前进位功能的芯片。
1、机器指令有哪两部分构成，各自的作用？ 指令是由操作码和地址码两部分组成。
操作码用来指明该指令所要完成的操作，如加法、减法、传送、移位、转移等。
地址码用来指出该指令的源操作数的地址、结果的地址以及下一条指令的地址。 2、指令字长和存储字长、机器字长概念
指令字长:一个指令字中包含二进制代码的位数。 存储字长：一个存储单元存储一串二进制代码（存储字），这串二进制代码的位
数称为存储字长，存储字长可以是8位、16位、32位等。 机器字长：是指计算机能直接处理的二进制数据的位数，它决定了计算机的运算 精度。一. 单选题（共30题，77.5分） (单选题, 5分) 32位微机是指该计算机所用CPU（ ）。 A.有32位寄存器 B.
同时处理32位二进制数 C. 有32个寄存器 D. 能处理32个字符 我的答案: B正确答案: B (单选题,
2.5分)到目前为止,计算机中所有信息仍以二进制形式表示的理由是（ ）。 A. 节约元器件 B. 运算速度快 C. 由物理器件的性能决定 D. 信息处理方便 我的答案: C正确答案: C (单选题, 2.5分) 计算机中（ ）负责指令译码。
A.算术逻辑单元 B. 控制单元 C. 存储器译码电路 D. 输入输出译码电路 我的答案: B正确答案: B (单选题,
2.5分)存放欲执行指令的寄存器是（ ）。 A. MAR B. PC C. MDR D. IR 我的答案: D正确答案: D (单选题, 2.5分)存放下一条指令的寄存器是（ ）。 A. MAR B. PC C. MDR D. IR 我的答案:
B正确答案: B (单选题, 2.5分)完整的计算机系统包括（ ）。 A. 运算器、存储器、控制器 B. 外部设备和主机 C.
主机和应用程序 D. 配套的硬件设备和软件系统 我的答案: D正确答案: D (单选题,
2.5分)关于编译程序和解释程序，下列说法中错误的是（ ）。 A. 编译程序和解释程序的作用都是将高级语言程序转换成机器语言程序 B. 编译程序编译时间较长，运行速度较快 C. 解释程序方法较简单，运行速度也较快 D.
解释程序将源程序翻译成机器语言，并且翻译一条后，立即执行这条语句 我的答案: C正确答案: C (单选题,
2.5分)将高级语言源程序转换成机器级目标代码文件的程序是（ ）。 A. 汇编程序 B. 链接程序 C. 编译程序 D. 解释程序 我的答案: C正确答案: C (单选题, 2.5分)计算机系统的层次结构可以分为6层，其层次之间的依存关系是（ ）。 A.
上下层之间相互无关 B. 上层实现对下层的功能扩展，而下层是实现上层的基础。 C. 上层实现对下层的扩展作用，而下层对上层有限制作用
D.上层和下层的关系是相互依存、不可分割的 我的答案: B正确答案: B (单选题, 2.5分)下列选项中，描述浮点数操作速度指标的是（
）。 A. MIPS B. CPI C. IPC D. MFLOPS 我的答案: D正确答案: D (单选题,
2.5分)关于CPU主频、CPI、MIPS、MFLOPS，说法正确的是（ ）。 A. CPU主频是指CPU系统执行指令的频率，CPI是执行一条指令平均使用的频率
B.CPI是执行一条指令平均使用CPU时钟的个数，MIPS描述一条CPU指令平均使用的CPU时钟数 C.
MIPS是描述CPU执行指令的频率，MFLOPS是计算机系统的浮点数指令 D.
CPU主频指CPU使用的时钟脉冲频率，CPI是执行一条指令平均使用的CPU时钟数 我的答案: D正确答案: D (单选题, 2.5分)
以下说法中，错误的是（ ）。 A. 计算机的机器字长是指数据运算的基本单位长度 B.寄存器由触发器构成
C.计算机中一个字的长度都是32位 D. 磁盘可以永久性存放数据和程序 我的答案: C正确答案: C (单选题,
2.5分)CPU的CPI与下列（ ）因素无关。 A. 时钟频率 B. 系统结构 C. 指令集 D. 计算机组织 我的答案: A正确答案: A (单选题, 2.5分)下列关于“兼容”的叙述，正确的是（ ）。 A.
指计算机软件与硬件之间的通用性，通常在同一系列不同型号的计算机间存在 B. 指计算机软件或硬件的通用性，即它们在任何计算机间可以通用 C.
指计算机软件或硬件的通用性，通常在同一系列不同型号的计算机间通用 D.指软件在不同系列计算机中可以通用，而硬件不能通用 我的答案:
B正确答案: C (单选题, 2.5分) 下列选项中，能缩短程序执行时间的措施是（ ）。 Ⅰ提高CPU时钟频率 Ⅱ优化数据通路结构
Ⅲ对程序进行编译优化 A. 仅Ⅰ、Ⅱ B. 仅Ⅰ、Ⅲ C. 仅Ⅱ、Ⅲ D. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 我的答案: D正确答案: D (单选题,
2.5分)[2009统考真题]一个 C 语言程序在一台 32 位机器上运行。程序中定义了三个变量 x 、 y 和 z ，其中 x 和 z 为 int 型， y 为 short 型。当 x=127 ， y=-9 时，执行赋值语句 z=x+y 后， x 、 y 和 z 的值分别是（
）。 A. x=0000007FH ， y=FFF9H ， z=00000076H B. x=0000007FH ， y=FFF9H ，
z=FFFF0076H C. 0000007FH ， y=FFF7H ， z=FFFF0076H D. x=0000007FH ，
y=FFF7H ， z=00000076H 我的答案: C正确答案: D 答案解析： (单选题,
2.5分)【2009统考真题】浮点数加、减运算过程一般包括对阶、尾数运算、规格化、舍入和判溢出等步骤。设浮点数的阶码和尾数均采用补码表示，且位数分别为
5 位和 7 位（均含 2 位符号位）。若有两个数 X=×29/32 ， Y=×5/8 ，则用浮点加法计算 X+Y 的最终结果是（）。 A.
00111 1100010 B. 00111 0100010 C. 01000 0010001 D. 发生溢出 我的答案: D正确答案: D
(单选题, 2.5分) 【2010统考真题】下列选项中，能缩短程序执行时间的措施是（ ）。 Ⅰ ．提高 CPU 时钟频率 Ⅱ
．优化数据通路结构 Ⅲ ．对程序进行编译优化 A. 仅 Ⅰ 和 Ⅱ B. 仅 Ⅰ 和 Ⅲ C. 仅 Ⅱ 和 Ⅲ D. Ⅰ 、 Ⅱ 和 Ⅲ
我的答案: D正确答案: D (单选题, 2.5分) 【2011统考真题】float 型数据通常用 IEEE 754
单精度浮点数格式表示。若编译器将 float 型变量 x 分配到一个 32 位浮点寄存器 FR1 中，且 x=-8.25 ，则 FR1
的内容是 （ ）。 A. C104 0000H B. C242 0000H C. C184 0000H D. C1C2 0000H
我的答案: C正确答案: A (单选题, 2.5分)【2011统考真题】下列选项中，描述浮点数操作速度指标的是（ ）。 A. MIPS
B. CPI C. IPC D. MFLOPS 我的答案: D正确答案: D 答案解析： (单选题,
2.5分)用海明码对长度为8位的数据进行检/纠错时，若能纠正一位错。则校验位数至少为 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 我的答案: B正确答案: C 答案解析： (单选题, 2.5分) 某计算机主频为1.2 GHz,其指令分为4类，它们在基准程序中所占比例及CPI如下示。
该机的MIPS数是 A. 100 B. 200 C. 400 D. 600 我的答案: C正确答案: C 答案解析： (单选题,
2.5分)由3个“1”和5个“0”组成的8位二进制补码，能表示的最小整数是（ ）。 A. -126 B. -125 C. -32 D. -3 我的答案: B正确答案: B (单选题, 2.5分)【2018统考真题】某32位计算机按字节编址，采用小端(Little Endian)方式。 若语令“int i= 0;”对应指令的机器代码为“C7 45 FC 00000000”，则语句“int
i=-64;"对应指令的机器代码为是 （ ）。 A. C7 45 FC C0 FF FF FF B. C7 45 FC 0C FF FF
FF C. C7 45 FC FF FF FF C0 D. C7 45 FC FF FF FF 0C 我的答案: A正确答案: A
(单选题, 2.5分)下列关于冯.诺依曼结构计算机基本思想的叙述中,错误的是 A. 程序的功能都通过中央处理器执行指令实现 B.
指令和数据都用二进制表示，形式上无差别 C. 指令按地址访问，数据都在指令中直接给出 D. 程序执行前，指令和数据需预先存放在存储器中
我的答案: C正确答案: C (单选题, 2.5分)某计算机采用大端方式,按字节编址。某指令中操作数的机器数为1234
FF00H,该操作数采用基址寻址方式，形式地址(用补码表示)为FF12H，基址寄存器内容为F000
0000H,则该操作数的LSB(最低有效字节)所在的地址是 A. F000 FF12H B.F000 FF15H C. EFFF FF12H
D. EFFF FF15H 正确答案: D (单选题, 2.5分) 下列给出的部件中其位数（宽度）一定与机器字长相同的是（）。 I、ALU；
II、指令寄存器； III、通用寄存器； IV、浮点寄存器 A. I, II B. I, III C. II, III D. II,
III, IV 我的答案: B正确答案: B (单选题,
2.5分)假定计算机MI和M2具有相同的指令集体系结构(ISA),主频分别为1.5GHz和1.2GHz。在MI和M2上运行某基准程序P，平均CPI分别为2和1,则程序P在MI和M2上运行时间的比值是（
）。 A. 0.4 B. 0.625 C. 1.6 D. 2.5 我的答案: C正确答案: C (单选题,
2.5分)将高级语言程序转换为机器级目标代码文件的程序是（ ）。 A. 汇编程序 B. 链接程序 C. 编译程序 D. 解释程序 我的答案: C正确答案: C (单选题, 2.5分) 下列有关浮点数加减运算的叙述中，正确的是（ ）。 Ⅰ对阶操作不会引起阶码上溢或下溢
Ⅱ右规和尾数舍入都可能引起阶码上溢 Ⅲ左规时可能引起阶码下溢 Ⅳ尾数溢出时结果不一定溢出 A. 仅Ⅱ、Ⅲ B. 仅Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ C.
仅Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ D. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 我的答案: D正确答案: D 二. 多选题（共2题，10分） (多选题, 5分)主存容量的计算方式是（
）*（ ）。 A. 存储单元个数 B. 存储字长 C. 地址线 D.数据线 我的答案: CD正确答案: AB (多选题,
5分)冯诺依曼计算机的特点有（ ）。 A. 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成 B.
指令和数据以同等地位存放于存储器内，并可按地址寻访 C. 指令由操作码和地址码组成 D.指令在存储器内按顺序存放，提出“存储程序”概念。
我的答案: ACD正确答案: ABCD 三. 判断题（共5题，15分） (判断题,
3分)某计算机的字长为64位，则该机一个字节的长度为16位。某计算机的字长为64位，则该机一个字节的长度为16位。 A. 对 B. 错
我的答案: 错正确答案: 错 (判断题, 3分)ACC在CPU中的运算器内，既可以作为操作数又可保存运算结果。 A. 对 B. 错
我的答案: 对正确答案: 对 (判断题, 3分)机器字长是CPU一次可以处理的十进制数位数。 A. 对 B. 错 我的答案: 错正确答案:
错 (判断题, 3分) 汇编语言程序能直接在机器上运行。 A. 对 B. 错 我的答案: 错正确答案: 错 (判断题,
3分)冯诺依曼计算机以存储器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成。 A. 对 B. 错 我的答案: 错正确答案: 错一. 计算题（共2题，100分） (计算题,
50分)在程序查询方式的输入输出系统中，假设不考虑处理时间，每个查询操作需要100个时钟周期，CPU的时钟频率为50MHz。现有鼠标和硬盘两个设备，而且CPU必须每秒对鼠标进行30次查询，硬盘以32位字长为单位传输数据，即每32位被CPU查询一次，传输率为2B/s。求CPU对这两个设备查询所花费的时间比率，由此可得出什么结论？
正确答案：
（1）CPU每秒对鼠标进行30次查询，所需的时钟周期数为10030=3000。CPU的时钟频率为50MHz，即每秒50个时钟周期，因此对鼠标的查询占用CPU的时间比率为[3000/（50）]100%=0.006%，可见，对鼠标的查询基本不影响CPU的性能。（25分）
（2）对于硬盘，每32位被CPU查询一次，因此每秒查询次数为2B/4B=512K；则每秒查询的时钟周期数为1005121024=52.4，因此对硬盘的查询占用CPU的时间比率为[52.4/(50*)]*100%=105%，可见，即使CPU将全部时间都用于对硬盘的查询，也不能满足磁盘传输的要求，因此CPU一般不采用程序查询方式与磁盘交换信息。（25分）
(计算题, 50分)
某计算机的CPU主频为500MHz，CPI为5（即执行每条指令平均需要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。回答下列问题，要求给出计算过程。
（1）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？
（2）当该外设的数据传输率达到5MB/s时，改用DMA方式传送数据。假定每次DMA传送块大小为5000B，且DMA预处理和后处理的总开销为500个时钟周期，则CPU用于该外设I/O的时间占整个CPU时间的百分比是多少？（假设DMA与CPU之间没有访存冲突）？
正确答案：
（1）外设每秒传送0.5MB，中断时每次传送32bit=4B。由于CPI=5，在中断方式下，CPU每次用于数据传送的时钟周期为518+52=100（中断服务程序+其他开销）。为达到外设0.5MB/s的数据传输率，外设每秒申请的中断次数为0.5MB/4B=125000。
1秒内用于中断的开销为100125000=12500000=12.5M个时钟周期。
CPU用于外设I/O的时间占整个CPU时间的百分比为12.5M/500M=2.5%。（25分）
（2）当外设数据传输率提高到5MB/s时改用DMA方式传送，每次DMA传送一个数据块，大小为5000B，则1秒内需产生的DMA次数为5MB/5000B=1000.
CPU用于DMA处理的总开销为1000500=500000=0.5M个时钟周期。
CPU用于外设I/O的时间占整个CPU时间的百分比为0.5M/500M=0.1%。（25分）
一. 单选题（共20题，60分） (单选题, 3分)冯·诺依曼机的基本工作方式是（ ）。 A. 控制流驱动方式 B.多指令多数据流方式
C. 微程序控制方式 D. 数据流驱动方式 我的答案: A正确答案: A 3分 (单选题, 3分)下列（
）是冯·诺依曼机工作方式的基本特点。 A. 多指令流单数据流 B. 按地址访问并顺序执行指令 C. 堆栈操作 D. 存储器按内容选择地址
我的答案: B正确答案: B 3分 (单选题, 3分) 冯·诺依曼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 我的答案:
C正确答案: C 3分 (单选题, 3分)存放欲执行指令的寄存器是（ ）。 A. MAR B. PC C. MDR D. IR
我的答案: D正确答案: D 3分 (单选题, 3分)在CPU中，跟踪下一条要执行的指令的地址的寄存器是（ ）。 A. PC B.
MAR C. MDR D. IR 我的答案: A正确答案: A 3分 (单选题, 3分)MAR和MDR的位数分别为（ ）。 A.
地址码长度、存储字长 B.存储字长、存储字长 C. 地址码长度、地址码长度 D. 存储字长、地址码长度 我的答案: A正确答案: A 3分
(单选题, 3分)下列关于CPU存取速度的比较中，正确的是（ ）。 A. Cache>内存>寄存器 B.Cache>寄存器>内存 C.
寄存器>Cache>内存 D. 寄存器>内存>Cache 我的答案: C正确答案: C 3分 (单选题,
3分)若一个8位的计算机系统以16位来表示地址，则该计算机系统有（ ）个地址空间。 A. 256 B. 65535 C. 65536
D. 131072 我的答案: C正确答案: C 3分 (单选题, 3分)关于编译程序和解释程序，下列说法中错误的是（ ）。 A.
编译程序和解释程序的作用都是将高级语言程序转换成机器语言程序 B. 编译程序编译时间较长，运行速度较快 C.
解释程序方法较简单，运行速度也较快 D. 解释程序将源程序翻译成机器语言，并且翻译一条后，立即执行这条语句 我的答案: C正确答案: C
3分 (单选题, 3分)将高级语言源程序转换成机器级目标代码文件的程序是（ ）。 A. 汇编程序 B. 链接程序 C. 编译程序 D.
解释程序 我的答案: C正确答案: C 3分 (单选题, 3分) 计算机硬件能够直接执行的是（ ）。 Ⅰ机器语言程序
Ⅱ汇编语言程序 Ⅲ硬件描述语言程序 A. 仅Ⅰ B. 仅Ⅰ、Ⅱ C. 仅Ⅰ、Ⅲ D.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 我的答案: A正确答案: A
3分 (单选题, 3分)计算机系统的层次结构可以分为6层，其层次之间的依存关系是（ ）。 A. 上下层之间相互无关 B.
上层实现对下层的功能扩展，而下层是实现上层的基础。 C. 上层实现对下层的扩展作用，而下层对上层有限制作用
D.上层和下层的关系是相互依存、不可分割的 我的答案: B正确答案: B 3分 (单选题,
3分)关于CPU主频、CPI、MIPS、MFLOPS，说法正确的是（ ）。 A.
CPU主频是指CPU系统执行指令的频率，CPI是执行一条指令平均使用的频率
B.CPI是执行一条指令平均使用CPU时钟的个数，MIPS描述一条CPU指令平均使用的CPU时钟数 C.
MIPS是描述CPU执行指令的频率，MFLOPS是计算机系统的浮点数指令 D.
CPU主频指CPU使用的时钟脉冲频率，CPI是执行一条指令平均使用的CPU时钟数 我的答案: D正确答案: D 3分 (单选题, 3分)
下列关于机器字长、指令字长和存储字长的说法中，正确的是（ ）。 Ⅰ三者在数值上总是相等的 Ⅱ三者在数值上可能不等
Ⅲ存储字长是存放在一个存储单元中的二进制代码位数 Ⅳ数据字长就是MDR的位数 A. Ⅰ、Ⅲ B. Ⅰ、Ⅳ C. Ⅱ、Ⅲ D. Ⅱ、Ⅳ
我的答案: C正确答案: C 3分 (单选题, 3分)32位微机是指该计算机所用CPU（ ）。 A. 具有32位寄存器 B.
能同时处理32位的二进制数 C. 具有32个寄存器 D. 能处理32个字符 我的答案: B正确答案: B 3分 (单选题,
3分)CPU的CPI与下列（ ）因素无关。 A. 时钟频率 B. 系统结构 C. 指令集 D. 计算机组织 我的答案: A正确答案:
A 3分 (单选题, 3分) 【2010统考真题】下列选项中，能缩短程序执行时间的措施是（ ）。 Ⅰ ．提高 CPU 时钟频率 Ⅱ
．优化数据通路结构 Ⅲ ．对程序进行编译优化 A. 仅 Ⅰ 和 Ⅱ B. 仅 Ⅰ 和 Ⅲ C. 仅 Ⅱ 和 Ⅲ D. Ⅰ 、 Ⅱ 和 Ⅲ
我的答案: D正确答案: D 3分 (单选题, 3分)【2011统考真题】下列选项中，描述浮点数操作速度指标的是（ ）。 A. MIPS
B. CPI C. IPC D. MFLOPS 我的答案: D正确答案: D 3分 答案解析： (单选题,
3分)将高级语言程序转换为机器级目标代码文件的程序是（ ）。 A. 汇编程序 B. 链接程序 C. 编译程序 D. 解释程序
我的答案: C正确答案: C 3分 (单选题, 3分) 【2018统考真题】冯●诺依曼结构计算机中数据采用二进制编码表示，其主要原因是（
）。 I.二进制的运算规则简单 II.制造两个稳态的物理器件较容易 II.便于用逻辑门电路实现算术运算 A. 仅I、II B. 仅I、III
C. 仅II、III D. I、II和III 我的答案: D正确答案: D 二. 计算题（共1题，10分）
21.假设某基准程序A在某计算机上的运行时间为100秒，其中90秒为CPU时间，其余为I/O时间。若CPU 的速度提高50%，I/O速度不变，则运行基准程序A所耗费的时间为？（请写成计算过程） 正确答案： 90100/150+10=70秒
22. 若某程序编译后生成的目标代码由A、B、C、D四类指令组成，它们在程序中所占比例分别为40%、20%、15%、25%。已知A、B、C、D四类指令的CPI分别为1、2、2、2。现需要对程序进行编译优化，优化后的程序中A类指令条数减少了一半，而其它指令数量未发生变化。假设运行该程序的计算机CPU主频为500MHZ。
（1）优化前、后的CPI各为多少？（各5分） （2）优化前、后程序的MIPS为？（各5分）
（3）通过上面的计算结果，你能得出什么结论？（10分） 正确答案： （1）优化前CPI=0.41+0.22+0.152+0.252=1.6
(5分)
优化后，ABCD的所占比例为25%、25%、18.75%、31.25%
CPI=0.251+0.252+0.18752+0.3125*2=1.75（ 5分） （2）MIPS=F/CPI
优化前 500/1.6=312.2 优化后 285.7 （3）优化后程序速度降低。原因A类指令执行频率高，执行速度快。程序优化应降低CPI高的指令的占比，或者提高运行速度快的指令的执行概率。
存储器1
1.计算机的存储器采用分级方式是为了(B) B. 解决容量、速度、价格三者之间的矛盾
2.存储器分层体系结构中，存储器从速度最快到最慢的排序是(D) D. 寄存器-Cache-主存-辅存
3. 某计算机字长为32位，按字节编址，采用小端(Little Endian)方式存储数据。假定有一个double型变量（占8个字节），其机器数表示为1122 3344 5566
7788H，存放在0000 8040H开始的连续存储单元中，则存储单元0000 8046H中存放的是(A) A. 22H
4. 双端口RAM在（ B）情况下会发生读/写冲突。B. 左端口和右端口的地址码相同
5. 采用虚拟存储器的目的是© C. 扩大存储器的寻址空间
6. 常用的虚拟存储器寻址系统由（A ）两级存储器组成。A. 主存-辅存
7. 下列存储器中，在工作期间需要周期性刷新的是(B) B. DRAM
8. 下列关于缺页处理的叙述中，错误的是(D) D. 缺页处理完成后回到发生缺页的指令的下一条指令执行 DRAM电容上的电荷一般只能维持1-2ms,所以每隔2ms必须刷新一次，常用的刷新方式有哪些？
答：集中刷新，所谓集中刷新，即在整体RAM读取完毕之后进行集中的刷新操作。
分散刷新，分散刷新指的是在每次存取周期之后均进行一次刷新（以行为单位），存取和刷新交替进行。
异步刷新，异步刷新是将上述两种方法结合到一起的刷新方式，指的是将128行的刷新周期分散在2ms中，即隔15.6
us刷新一次。同时如果将刷新安排在译码阶段，不会出现死区。
一个四体并行交叉存储器，每个模块容量是64K×32位，按字编址，存取周期为200ns，请问在一个存取周期中，整个存储器能向CPU提供多少位二进制信息？
答：在200ns内，存储器能向CPU提供128位二进制信息 已知接收到的汉明码为0100111（按配偶原则配置），试问欲传送的信息是什么？
要求给出欲传送的信息必须给出正确的信息位，故此题首先应该判断收到的信息是否有错。纠错过程如下： 001 010 011 100 101
110 111 1 2 3 4 5 6 7 C0 C1 D1 C3 D2 D3 D4 0 1 0 0 1 1 1
P1=C0⊕D1⊕D2⊕D4=1⊕3⊕5⊕7=0⊕0⊕1⊕1=0 P2=C1⊕D1⊕D3⊕D4=2⊕3⊕6⊕7=1⊕0⊕1⊕1=1
P3=C3⊕D2⊕D3⊕D4=4⊕5⊕6⊕7=0⊕1⊕1⊕1=1 P3P2P1=110,所以第六位出错，可纠正为0100101，
则欲传送的信息是0101。 若某存储器存储周期为250ns,每次读出16位，该存储器的数据传输率是多少？ 答：8×10的6次方 字节/秒
存储周期250ns，则每秒读数据4000000次,每次读取2字节,于是该存储器的数据传送率为8×10的6次方字节/秒。 存储器2
某C语言程序段如下： for(i=0; i<=9; i++) { temp=1; for(j=0; j<=i; j++)
temp*=a[j]; sum+=temp; }下列关于数组a的访问局部性的描述中，正确的是（A）A. 时间局部性和空间局部性皆有
下列命令组合的一次访问过程中，不可能发生的是（D）D. TLB命中，Cache命中，Page未命中
为使虚拟存储系统有效地发挥其预期的作用，所运行程序应具有的特性是© C. 应具有较好的局部性
虚拟存储管理系统的基础是程序访问的局部性原理，此原理的基本含义是(A) A. 在程序的执行过程中，程序对主存的访问是不均匀的
设某机主存容量为16MB，按字节编址，缓存的容量为16KB。每字块有8个字，每个字32位。设计一个四路组相连映射（即缓存每组内共有4个字块）的缓存组织，要求：
（1）给出主存地址字段中各段的位数。
（2）设缓存初态为空，CPU依次从主存第0、1、2、…、99号单元读出100个字（主存一次读出一个字），并重复此次序读8次，问命中率是多少？
（3）若缓存的速度是主存速度的6倍，试问有缓存和无缓存相比，速度提高多少倍？ 答：(1)
根据每个字块有8个字，每个字32位，得出主存地址字段中字块内地址字段为5位。根据缓存容量为16KB=2的14次方,字块大小为2的5次方,得缓存共有2的9次方块，故c=9。根据四路组相联映射2的r次方
=4，得r=2，则q=c-r=7。根据主存容量为16MB=2的24次方，得出主存地址字段中主存字块标记位数为24-7-5=12，主存字块标记12位，组地址7位，字块内地址5位。
(2)由于每个字块中有8个字，而且初态缓存为空，因此CPU读第0号单元时，
未命中,必须访问主存，同时将该字所在的主存块调入缓存第0组中的任一块内， 接着CPU读1~7号单元时，均命中。同理CPU读第8、16、…
96号单元时均 未命中。可见CPU在连续读100个字中共有13次未命中，而后7次循环读100
个字全部命中，命中率为(1008-13/1008)100%=98.375%
(3)根据题意，设主存存取周期为6t，缓存的存取周期为t，没有缓存的访问时 间为6的t次方800，
有缓存的访问时间为t(800-13)+6的t次方13， 则有缓存和没有缓存相
比，速度提高倍数为(6的t次方800/t(800-13)+6的t次方13)-1约等于4.5
一个采用直接映射方式的16KB缓存，假设块长为8个32位的字，按字节编址，则地址为FDA459H的主存单元映射到缓存的第几块内（十进制表示）。
答：直接映射方式下，块大小84B=32B, 所以块内位移占5位 16KB/32B=512,即有512个Cache块，Cache块号占9位
FDA459H=1111 1101 1010 0100 0101 1001, 从右边开始向左，5位块内位移，9位块号 为10 0100
010，十进制数为290 存储器3 某计算机字长是32位，它的存储容量是64KB，按字编址，它的寻址范围是（B）B. 16K
某存储器容量为32K×16位，则© C. 地址线为15根，数据线为16根
存储器容量为64KB，按字节编址，地址4000H-5FFFH为ROM区，其余为RAM区。若采用8K×4位的SRAM芯片进行设计，则需要该芯片的数量是（C）C.
14
某计算机存储器按字节编址，主存地址空间大小为64MB，现用4M×8位的RAM芯片组成32MB的主存储器，则存储器地址寄存器MAR的位数至少是(D)
D. 26 用存储容量为16K×1位的存储器芯片来组成一个64K×8位的存储器，则在字方向和位方向分别扩展了（D）倍 D. 4，8
某计算机主存容量64KB,其中ROM区为4KB,其余为RAM区，按字节编址。现要用2K×8位的ROM芯片和4K×4位的RAM芯片来设计该存储器，需要上述规格的ROM芯片数和RAM芯片数分别是(D)
D. 2，30 某计算机字长为16位，存储器容量为256KB,CPU按字寻址，其寻址范围是(D)D. 0—217 -1
4个16K×8位的存储芯片，可设计为（A）容量的存储器。A. 32K×16位
9.设CPU地址总线有24根，数据总线有32根，用512K×8位的RAM芯片构成该机的主存储器，则该机主存最多需要（D）片这样的存储芯片。D.
128
10. 地址总线A0(高位)–A15(低位)，用4K×4位的存储芯片组成16K×8位存储器，则产生片选信号的译码器的输入地址线应该是（A）A.
A2A3
设CPU共有16根地址线，8根数据线，并用作为访存控制信号（低电平有效），用作为读/写控制信号（高电平为读，低电平为写）。现有下列存储芯片：1K×4位RAM，4K×8位RAM,2K×8位ROM以及74138译码器和各种门电路，如下图所示。画出CPU与存储芯片的连接图，要求：
（1）主存地址空间分配：8000H87FFH为系统程序区；8800H8BFFH为用户程序区。（20分）
（2）合理选用上述存储芯片，说明各选几片。（10分） （3）详细画出存储芯片与CPU的连接图。（20分）
答：根据主存地址空间分配，选出所用芯片类型及数量。即 A15 … A11 … A7 … A3 … A0 1 0 0 0 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2K8位ROM 1片 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1K4位RAM 2片
控制器目标1 一.
单选题（共20题，80分） (单选题, 4分) 在取指周期中，是按照（ ）的内容访问主存，以读取指令。A.指令寄存器IR B. 程序状态寄存器PS C. 存储器数据寄存器MDR D.程序计数器PC 我的答案: D正确答案: D 4分 (单选题, 4分) 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 我的答案:
C正确答案: C 4分 (单选题, 4分)
计算机操作的最小单位时间是（ ）。 A. 时钟周期 B. 指令周期 C. CPU周期 D.
执行周期 我的答案: A正确答案: A 4分 (单选题, 4分)
指令寄存器的位数取决于（ ）。 A. 存储器的容量 B. 指令字长 C.
机器字长 D. 存储字长 我的答案: B正确答案: B 4分 (单选题, 4分)
程序计数器PC在（ ）中。 A. 运算器 B. 控制器 C.
存储器 D. I/O接口
我的答案: B正确答案: B 4分 答案解析：PC和IR属于控制器
(单选题,
4分)下列寄存器中，汇编语言程序员可见的是（ ）。 A. MAR B. PC C. MDR D. IR 我的答案: B正确答案: B
4分 (单选题, 4分)
下列部件不属于控制器的是（ ）。 A. 指令寄存器 B. 程序计数器 C. 程序状态字寄存器 D. 时序电路
我的答案: C正确答案: C 4分 (单选题, 4分)
CPU中保存当前正在执行指令的寄存器是（ ）。 A. 指令寄存器 B. 指令译码器
C. 数据寄存器 D. 地址寄存器 我的答案: A正确答案: A 4分 (单选题, 4分)
在CPU中，跟踪后继指令地址的寄存器是（ ）。
A. 指令寄存器 B. 程序计数器 C. 地址寄存器 D. 状态寄存器 我的答案: B正确答案: B 4分 (单选题,
4分)
条件转移指令执行时所依据的条件来自（ ）。 A. 指令寄存器 B. 标志寄存器 C. 程序计数器 D. 地址寄存器 我的答案:
B正确答案: B 4分 (单选题, 4分)在CPU的寄存器中，
（ ）对用户是透明的。 A. 程序计数器 B. 状态寄存器 C.
指令寄存器 D. 通用寄存器 我的答案: C正确答案: C 4分 (单选题, 4分) 在取指周期中，是按照（
）的内容访问主存，以读取指令。 A. 指令寄存器IR B. 程序状态寄存器PS C. 存储器数据寄存器MDR D. 程序计数器PC
我的答案: D正确答案: D 4分
(单选题, 4分)采用DMA方式传递数据时，每传送一个数据就要占用（ ）。 A. 指令周期 B.
时钟周期 C. 机器周期 D. 存取周期 我的答案: D正确答案: D 4分
(单选题, 4分)指令周期是指（ ）。 A.
CPU从主存取出一条指令的时间 B. CPU执行一条指令的时间 C.CPU从主存取出一条指令加上执行这条指令的时间 D.时钟周期时间
我的答案: C正确答案: C 4分
(单选题, 4分) 某C语言程序段如下： for(i=0; i<=9; i++) {
temp=1; for(j=0; j<=i; j++) temp*=a[j]; sum+=temp; }
下列关于数组a的访问局部性的描述中，正确的是 （ ） A. 时间局部性和空间局部性皆有 B. 无时间局部性，有空间局部性 C.
有时间局部性，无空间局部性 D.时间局部性和空间局部性皆无 我的答案: A正确答案: A 4分
(单选题,
4分)下列寄存器中，汇编语言程序员可见的是（ ）。 A. MAR B. PC C. MDR D. IR 我的答案: B正确答案: B
4分
(单选题, 4分)通用寄存器是（ ）。 A. 可存放指令的寄存器 B. 可存放程序状态字的寄存器 C.
本身具有计数逻辑与移位逻辑的寄存器 D. 可编程指定多种功能的寄存器 我的答案: D正确答案: D 4分
(单选题,
4分)PC的位数取决于（ ）。 A. 存储器的容量 B. 机器字长 C. 指令字长 D. 都不对 我的答案: A正确答案: A 4分
(单选题, 4分)在所谓的n位CPU中，n是指（ ）。 A. 地址总数线数 B. 数据总线线数 C. 控制总线线数 D.
I/O线数 我的答案: B正确答案: B 4分
(单选题, 4分)在计算机系统中表征程序和机器运行状态的部件是（ ）。
A.> 程序计数器 B. 累加寄存器 C. 中断寄存器 D.程序状态字寄存器 我的答案: D正确答案: D (简答题, 10分)
当读取并执行一条指令时，控制器的主要功能是什么？ 正确答案： ① 从主存取指令，并计算下一条指令在主存中的地址；（4分）②对指令进行译码，产生相应的操作控制信号；（4分）③ 控制指令执行的步骤和数据流动的方向。（2分）
(简答题,> 10分)简述中央处理器的基本功能。
正确答案： （1）指令控制，即对程序运行的控制；（2分）
（2）操作控制，即对指令内操作步骤的控制；（2分） （3）数据运算，即对数据进行算术运算和逻辑运算，这是CPU的最基本功能；（2分）
（4）异常处理和中断处理，如处理运算中的溢出等错误情况以及处理外部设备的服务请求等 此外，CPU还具有存储管理、总线管理、电源管理等扩展功能。（4分）
> 控制器目标
2 一. 单选题（共15题，60分） (单选题, 4分)在微程序控制方式中，机器指令和微指令的关系是（ ）。 A. 每一条机器指令由一条微指令来解释执行 B.每一条机器指令由一段（或一个）微程序来解释执行 C.一段机器指令组成的工作程序可由一条微指令来解释执行 D. 一条微指令由若干条机器指令组成 我的答案: B正确答案: B 4分
(单选题,
4分)微地址是指微指令（ ）。 A. 在主存的存储位置 B. 在堆栈的存储位置 C. 在磁盘的存储位置 D. 在控制存储器的存储位置
我的答案: D正确答案: D 4分
(单选题, 4分)通常，微指令的周期对应一个（ ）。 A. 指令周期 B. 主频周期 C. 机器周期
D. 工作周期 我的答案: C正确答案: C 4分
(单选题, 4分)在一条无条件跳转指令的指令周期内，PC的值被修改了（ ）次。 A.
1 B. 2 C. 3 D. 不能确定 我的答案: B正确答案: B 4分
(单选题,
4分)指令周期由一个到几个机器周期组成，第一个机器周期是（ ）。 A. 从主存中取出指令字 B. 从主存中取出指令操作码 C.从主存中取出指令地址码 D.从主存中取出指令的地址 我的答案: A正确答案: A 4分
(单选题, 4分) 下列说法中，合理的是（ ）。
A. 执行各条指令的机器周期数相同，各机器周期的长度均匀 B. 执行各条指令的机器周期数相同，各机器周期的长度可变
C.执行各条指令的机器周期数可变，各机器周期的长度均匀 D.执行各条指令的机器周期数可变，各机器周期的长度可变 我的答案: D正确答案: D
4分
(单选题, 4分)以下关于间址周期的描述中，正确的是（ ）。 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和寄存器间接寻址，它们的操作是不同的 D.都不对 我的答案: C正确答案: C 4分
(单选题, 4分) 下列说法中，正确的是（ ）。 Ⅰ指令字长等于机器字长的前提下，取指周期等于机器周期Ⅱ指令字长等于存储字长的前提下，取指周期等于机器周期 Ⅲ指令字长和机器字长的长度没有任何关系 Ⅳ为了硬件设计方便，指令字长都和存储字长一样大A. Ⅱ、Ⅲ B. Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ C. Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ D. Ⅰ、Ⅳ 我的答案: A正确答案: A 4分
(单选题, 4分)
在微程序控制器中，形成微程序入口地址的是( )。 A. 机器指令的地址码字段 B. 微指令的微地址码字段 C. 机器指令的操作码字段
D. 微指令的微操作码字段 我的答案: C正确答案: C 4分
(单选题, 4分) 微程序控制器的速度比硬布线控制器慢，主要是因为(
). A. 增加了从磁盘存储器读取微指令的时间 B. 增加了从主存读取微指令的时间的时间 C. 增加了从指令寄存器读取微指令的时间 D.
增加了从控制存储器读取微指令时间 我的答案: D正确答案: D 4分
(单选题, 4分) 微程序控制存储器属于( )的一部分。 A. 主存
B. 外存 C. 缓存 D. CPU 我的答案: D正确答案: D 4分
(单选题, 4分)微程序存放在（ ）。 A. 主存中 B. 堆栈中
C. 只读存储器中 D. 磁盘中 我的答案: C正确答案: C 4分 答案解析：此题极易错误，微程序在控制存储器，控制存储器为ROM芯片
(单选题, 4分)微程序控制存储器属于（ ）的一部分。 A. 主存 B. 外存 C. CPU D. 缓存 我的答案: C正确答案: C
4分
(单选题, 4分)相对于微程序控制器，硬布线控制器的特点是（ ）。 A.指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展容易
B.指令执行速度慢，指令功能的修改和扩展难 C. 指令执行速度快，指令功能的修改和扩展容易 D. 指令执行速度快，指令功能的修改和扩展难
我的答案: D正确答案: D 4分
(单选题, 4分) 微程序控制器的速度比硬布线控制器慢，主要是因为（ ）。 A.
增加了从磁盘存储器读取微指令的时间 B. 增加了从主存读取微指令的时间 C. 增加了从指令寄存器读取微指令的时间
D.增加了从控制存储器读取微指令的时间 我的答案: D正确答案: D
(简答题, 10分)
流水计算机的数据相关主要分为写后读（RAW）、读后写（WAR），写后写(WAW)。请指出下面三组指令中各存在哪种类型的数据相关？
（1）LDA R1，A ；M（A）→R1；M（A）是存储单元 （4分） ADD R2，R1
；（R2）+（R1） →R2 （2）ADD R3，R4 ；（R3）+（R4） →R3
（4分） MUL R4，R5 ；（R4）（R5） →R4 （3）LDA R6，B
；M（B） →R6，M（B）是存储单元 （2分） MUL R6，R7 ；（R6）（R7） →R6
正确答案： （1）写后读相关 （4分） （2）读后写相关 （4分） （3）写后写相关 （2分）
指令和数据都存于存储器中，CPU如何区分它们？ 正确答案：
完成一条指令分为取指阶段和执行阶段。在取指阶段通过访问存储器可将指令取出；在执行阶段通过访问存储器可将操作数取出。
因此，虽然指令和数据都以二进制代码形式存放在存储器中，但CPU可根据指令周期的不同阶段判断从存储器取出的二进制代码是指令还是数据。
设某机有5级中断：L0，L1，L2，L3，L4，其中断响应优先次序为L0最高，L1次之，L4最低。现在要求将中断处理次序改为L1->L3->L0->L4->L2,试问下表中各级中断处理程序的各中断级屏蔽值如何设置（每级对应一位，该位为“0”表示允许中断，该位为“1”表示中断屏蔽）？
中断处理程序 屏蔽位 L0级 L1级 L2级 L3级
L4级 L0中断处理程序 L1中断处理程序 L2中断处理程序 L3中断处理程序 L4中断处理程序 答：各中断源屏蔽状态见下表：
屏蔽字 中断源 0 1 2 3 4 I0 1 0 0 1 0 I1 1 1 1 1 1 I2 1 0 1 1
0 I3 0 0 0 1 0 I4 1 0 1 1 1
表中：设屏蔽位=1，表示屏蔽；屏蔽位=0，表示中断开放。
> 运算器目标
1 一. 单选题（共30题，75分） (单选题, 2.5分)8位原码能表示的不同数据有（ ）个。 A. 15 B. 16 C.
255 D. 256 我的答案: D正确答案: D
2.5分
- (单选题, 2.5分)16位补码0X8FA0扩展为32位应该是（ ）。 A. 0X0000 8FA0 B. 0XFFFF 8FA0 C. 0XFFFF FFA0 D. 0X8000 8FA0 我的答案: B正确答案: B
2.5分
- (单选题, 2.5分)若寄存器内容为1111 1111，若它等于-1，则为（ ）。 A. 原码 B. 补码 C. 反码 D. 移码 我的答案: B正确答案: B
2.5分
- (单选题, 2.5分)下列选项中，描述浮点数操作速度指标的是（ ）。 A. MIPS B. MFLOPS C. CPI D. IPC 我的答案: B正确答案: B
2.5分
- (单选题, 2.5分)[2018统考真题] 某32位计算机按字节编址,采用小端方式。若语句“int i=0；”对应指令的机器代码为“C7 45 FC 00 00 00 00”，则语句“int i=-64;”对应指令的机器代码是()。 A.
C7 45 FC C0 FF FF FF B. C7 45 FC 0C FF FF FF C. C7 45 FC FF FF FF C0
D. C7 45 FC FF FF FF 0C 我的答案: A正确答案: A
2.5分
- (单选题, 2.5分)16位补码0X7FA0扩展为32位应该是（ ）。 A. 00007FA0 B. 7FA00000 C. FFFF7FA0 D. 7FA0FFFF 我的答案: A正确答案: A
2.5分
- (单选题, 2.5分)假设某计算机的字长为8位，则数-1010110的移码表示形式为 A. 00101010 B. 11010110 C. 10101010 D. 01010110 我的答案: A正确答案: A
2.5分
- (单选题, 2.5分)假设[X]补=10101010，则X的真值为？ A. -0101010 B. -1010110 C. +1010110 D. +0101010 我的答案: B正确答案: B
2.5分
- (单选题, 2.5分)8位数补码的表示范围为（）。 A. -127+127 B. -128+127 C. -128+128 D. -127+128 我的答案: B正确答案: B
2.5分
- (单选题, 2.5分)补码定点整数01010101左移两位后的值为（ ）。 A. 01000111 B. 01010100 C. 01000110 D. 01010101 我的答案: B正确答案: B
2.5分
- (单选题, 2.5分)补码定点整数10010101右移1位后的值为（ ）。 A. 01001010 B. 01001010 1 C. 1000 1010 D. 1100 1010 我的答案: D正确答案: D
2.5分
- (单选题, 2.5分)若采用双符号位，则两个正数相加时产生溢出的特征时，双符号位为 （）。 A. 00 B. 01 C. 10 D. 11 我的答案: B正确答案: B
2.5分
- (单选题, 2.5分)在补码的加减法中，用两位符号位判断溢出，两位符号位=10时，表示（） A. 结果为正数，无溢出 B. 结果正溢出 C. 结果负溢出 D. 结果为负数，无溢出 我的答案: C正确答案: C
2.5分
- (单选题, 2.5分)原码的乘法是（ ）。 A. 先取操作数绝对值相乘，符号位单独处理 B. 用原码表示操作数，直接相乘 C. 被乘数用原码表示，乘数去掉绝对值，然后相乘 D. 乘数用原码表示，被乘数去绝对值，然后相乘 我的答案: A正确答案: A
2.5分
- (单选题, 2.5分)原码乘法时，符号位单独处理乘积的方式是（ ）。 A. 两个操作数符号相“与”。 B. 两个操作数符号相“或”。 C. 两个操作数符号相“异或”。 D. 两个操作数中绝对值较大数的符号 我的答案: C正确答案: C
2.5分
- (单选题, 2.5分)原码乘法时，符号位单独处理乘积的方式是( ) A. 两个操作数符号相“与” B. 两个操作数符号相“或” C. 两个操作数符号相“异或” D. 两个操作数中绝对值较大数的符号 我的答案: C正确答案: C
2.5分
- (单选题, 2.5分)实现N位(不包括符号位)补码一位乘时，乘积为( )位。 A. N B. N+1 C. 2N D. 2N+1 我的答案: D正确答案: D
2.5分
- (单选题, 2.5分)在原码不恢复余数法(又称原码加减交替法)的算法中，( ). A. 每步操作后，若不够减，则需恢复余数 B. 若为负商，则恢复余数 C. 整个算法过程中，从不恢复余数 D. 仅当最后一步不够减时，才恢复一次余数 我的答案: D正确答案: D
2.5分
- (单选题, 2.5分)下列关于补码除法的说法中，正确的是( )。 A. 补码不恢复除法中，够减商0,不够减商1 B. 补码不恢复余数除法中，异号相除时，够减商0，不够减商1 C. 补码不恢复除法中，够减商1,不够减商0 D. 以上都不对 我的答案:
B正确答案: B
2.5分
- (单选题, 2.5分)在规格化浮点运算中，若某浮点数为*1.10101，其中尾数为补码表示，则该数（ ）。 A. 不需要规格化 B. 需要向右规格化 C. 需要尾数左移一位规格化 D. 需要尾数左移两位规格化 我的答案: C正确答案: C
2.5分
- (单选题, 2.5分) 算术逻辑单元(AlU)的功能-般包括( ). A. 算术运算 B. 逻辑运算 C. 算术运算和逻辑运算 D. 加法运 算 我的答案: C正确答案: C
2.5分
- (单选题, 2.5分)[2009统考真题]一个 C 语言程序在一台 32 位机器上运行。程序中定义了三个变量 x 、 y 和 z ，其中 x 和 z 为 int 型， y 为 short 型。当 x=127 ， y=-9 时，执行赋值语句 z=x+y 后， x 、 y
和 z 的值分别是（ ）。 A. x=0000007FH ， y=FFF9H ， z=00000076H B. x=0000007FH
， y=FFF9H ， z=FFFF0076H C. 0000007FH ， y=FFF7H ， z=FFFF0076H D.
x=0000007FH ， y=FFF7H ， z=00000076H 我的答案: D正确答案: D
2.5分 答案解析：
- (单选题, 2.5分)某数采用IEEE 754单精度浮点数格式表示为C640 0000H，则该数的值是 A. -1.5×213 B. -1.5×212 C. -0.5x ×213 D. -0.5×212 我的答案: A正确答案: A
2.5分 答案解析：
- (单选题, 2.5分)float 型数据常用IEEE 754单精度浮点格式表示。假设两个float型变量x和y分别存放在32位寄存器f1 和f2中，若(f1)=CC90
0000H，(f2)=B0C0 0000H， 则x和y之间的关系为 A. x<y 且符号相同 B. x<y且符号不同 C. x>y且符号相同
D. x>y且符号不同 我的答案: A正确答案: A
2.5分
- (单选题, 2.5分)【2018统考真题】 IEEE 754单精度浮点格式表示的数中，最小的规格化正数是______。 A. 1.0× B. 1.0× C. 1.0× D. 1.0× 我的答案: A正确答案: A
2.5分
- (单选题, 2.5分)用海明码对长度为8位的数据进行检/纠错时，若能纠正一位错。则校验位数至少为 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 我的答案: C正确答案: C
2.5分 答案解析：
- (单选题, 2.5分)关于海明校验码的说法中，正确的是（ ）。 A. 只能检测出一位出错 B. 能检测出两位同时出错 C.不能指出哪一位出错 D. 能纠正两位错误 我的答案: B正确答案: B
2.5分
- (单选题, 2.5分) 下列关于循环冗余校验的说法中，______是错误的。 A. 带r个校验位的多项式编码可以检测到所有长度小于或等于r的突发性错误 B. 通信双方可以无需商定就直接使用多项式编码 C.
CRC校验可以使用硬件来完成 D. 有一些特殊的多项式，因为其有很好的特性，而成为了国际标准 我的答案: B正确答案: B
2.5分
- (单选题, 2.5分) 在 CRC（循环冗余校验）方法中，采用了 （） 运算计算校验码。 A. 模 2 除法（异或） B. 循环移位 C. 逻辑与 D. 逻辑或 我的答案: A正确答案: A
2.5分
- (单选题, 2.5分) 下列有关浮点数加减运算的叙述中，正确的是（ ）。 Ⅰ对阶操作不会引起阶码上溢或下溢 Ⅱ右规和尾数舍入都可能引起阶码上溢 Ⅲ左规时可能引起阶码下溢 Ⅳ尾数溢出时结果不一定溢出 A. 仅Ⅱ、Ⅲ B. 仅Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ C.
仅Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ D. Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 我的答案: D正确答案: D
2.5分 二. 简答题（共2题，16分）
- (简答题, 8分)设X=+11/16,Y=+6/16，试用变形补码计算x+y并判断是否溢出。 正确答案： [X]补=00.1011 [Y]补=00.0110 [x+Y]补=01.0001 两个符号位不同，溢出。
- (简答题, 8分)浮点数加、减运算过程一般包括对阶、尾数运算、规格化、舍入和判溢出等步骤。设浮点数的阶码和尾数均采用补码表示，且位数分别为 5 位和 7
位（均含 2 位符号位）。若有两个数 X=×29/32 ， Y=×5/8 ，则用浮点加法计算 X+Y 的最终结果是？请写出计算过程。 答案：
溢出 x = (2^7)×(29 / 32)，y = (2^5)×(5 /8) x+y=01000 0010001 三.
计算题（共1题，9分）
- (计算题, 9分)已知接收到的汉明码为0100111（按配偶原则配置），试问欲传送的信息是什么？ 正确答案： P4P2P1=110, 正确码为0100101，所以信息是0101 运算器目标3
一. 单选题（共4题，20分）
(单选题,
5分)在串行进位的并行加法器中，影响加法器运算速度的关键因素是( )。 A. 门电路的级延迟 B. 元器件速度 C. 进位传递延迟 D.
各位加法器速度的不同 我的答案: C正确答案: C 5分
(单选题, 5分) 算术逻辑单元(AlU)的功能-般包括( ). A. 算术运算
B. 逻辑运算 C. 算术运算和逻辑运算 D. 加法运 算 我的答案: C正确答案: C 5分 (单选题, 5分)
加法器采用并行进位的目的是( )。 A. 增强加法器功能 B. 简化加法器设计 C. 提高加法器运算速度 D. 保证加法器可靠性
我的答案: C正确答案: C 5分
(单选题, 5分) 用8片74181和两片74182可组成( )。 A.
组内并行进位、组间串行进位的32位ALU B. 两级先行进位结构的32位ALU C. 组内先行进位、组间先行进位的16位ALU D.
三级先行进位结构的32位ALU 我的答案: D正确答案: B
一个全加器包括3个输入和两个输出，输入端分别为加数Xi和Yi，低位进位输入Ci。输出端分别为和Si及本次高位进位输出Ci+1。
Si=Xi⊕Yi⊕Ci Ci+1 = Xi Yi + (Xi ⊕ Yi
Ci。
假设所有与门和或门的传播时间延迟为T，异或门的延迟是6T. 问题 （1）和Si的时间延迟？ （2）进位输出Ci+1的时间延迟？
正确答案： （1）和Si的时间延迟是6T （2）进位输出Ci+1的时间延迟？5T
> 指令目标一 一.
单选题（共10题，50分）
(单选题, 5分)下列关于CISC/RISC的叙述中，错误的是（） A.
RISC机器指令比CISC机器指令简单 B. RISC中通用寄存器比CISC多 C. RISC的寻址方式比CISC少 D.
CISC比RISC的机器能更好的支持高级语言 我的答案: D正确答案: D 5分
(单选题, 5分)RISC思想主要基于的是（ ） A.
减少指令的平均执行周期 B. 减少指令的复杂程度 C. 减少硬件的复杂程度 D. 便于编译器编写 我的答案: C正确答案: A 0分
(单选题, 5分)以下叙述中( )是正确的。 A. RISC机一定采用流水技术 B. 采用流水技术的机器一定是RISC机 C.
RISC机的兼容性优于CISC机 D. CPU 配备很少的通用寄存器 我的答案: A正确答案: A 5分
(单选题,
5分)下列关于RISC的说法中，错误的是( )。 A. RISC普遍采用微程序控制器 B. RISC大多数指令在一个时钟周期内完成
C. RISC的内部通用寄存器数量相对CISC多 D. RISC的指令数、寻址方式和指令合适种类相对CISC少 我的答案: A正确答案: A
(单选题, 5分)有效地址是指（ ） A. 操作数的真实地址 B. 指令地址码字段给出的地址 C. 程序计数器 D. 以上均不正确
我的答案: A正确答案: A
(单选题, 5分)指令采用不同寻址方式的目的是（ ） A. 可减低编程难度 B. 可降低指令的译码难度
C. 缩短指令字长，扩大寻址空间，提高编程灵活性 D. 以上均不正确 我的答案: C正确答案: C (单选题,
5分)假定指令中地址码所给出的是操作数的有效地址，则该指令采用（）。 A. 直接寻址 B. 立即寻址 C. 寄存器寻址 D. 间接寻址
我的答案: A正确答案: A
(单选题, 5分)设指令中的地址码为A，变址寄存器为X，程序寄存器为PC，则变址间址寻址方式的操作数的有效地址EA是（）。
A. （（PC）+A） B.
（（X）+A） C. （X）+（A） D. （X）+A 我的答案: B正确答案: B (单选题, 5分)（ ）便于处理数组问题。 A.
间接寻址 B. 变址寻址 C. 相对寻址 D. 基址寻址 我的答案: B正确答案: B
(单选题,
5分)在多道程序设计中，最重要的寻址方式是（）。 A. 相对寻址 B. 间接寻址 C. 立即寻址 D. 按内容寻址 我的答案: A正确答案:
A
(计算题, 50分)
某机的机器字长为16位，主存按字编址，指令格式如下： 其中，D为位移量；X为寻址特征位。 X=00: 直接寻址;
X=01: 用变址寄存器X1寻址 X=10: 用变址寄存器X2寻址; X=11: 相对寻址 设（PC）=1234H, (X1)=0037H,
(X2)=1122H(H代表十六位进制数)， 请确定下列指令的有效地址： (1)4420H (2) 2244H (3) 1322H
(4) 3521H (5) 6723H 正确答案： 取指后，PC=1235H(不是1236H,因为主存按字编址)
(1)X=00,D=20H,有效地址EA=20H (2)X=10,D=44H,有效地址EA=1122H+44H=1166H
(3)X=11,D=22H,有效地址EA=1235H+22H=1257H
(4)X=01,D=21H,有效地址EA=0037H+21H=0058H
(5)X=11,D=23H,有效地址EA=1235H+23H=1258H 指令目标二 指令–目标2
一. 单选题（共10题，50分）
(单选题, 5分)一条指令中包含的信息有（ ） A. 操作码、控制码 B. 操作码、向量地址 C. 操作码、信息码 D. 操作码、地址码
我的答案: D正确答案: D
(单选题, 5分) 一地址指令中，为完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个数常采用（ ）。
A. 直接寻址 B. 立即寻址 C. 隐含寻址 D. 以上都有可能 我的答案: C正确答案: C (单选题, 5分)
四地址指令OPA1A2A3的功能为（A1）OP（A2）→（A3），且A4给出下一条指令地址，假设A1、A2、A3、A4都为主存储器地址，则完成下述指令需要访存（
）次。 A. 2 B. 3 C. 4 D. 5 我的答案: C正确答案: C 5分
(单选题,5分)某指令系统有200条指令，对操作码采用固定长度二进制编码是，最少需要（）位。 A. 4 B. 8 C. 16 D. 32 我的答案:
B正确答案: B (单选题, 5分)指令寄存器的位数取决于（ ）。 A. 存储器的容量 B. .指令字长 C. 机器字长 D. 存储字长
我的答案: B正确答案: B
(单选题, 5分)一个计算机系统采用32位单字长指令，地址码12位，若定义了250条二地址指令，则还可以有（
）条一地址指令。 A. 4K B. 8K C. 16K D. 24K 我的答案: D正确答案: D
(单选题, 5分)
某计算机按字节编址，指令字长固定且只有两种指令格式，其中三地址指令29条，二地址指令107条，每个地址字段为6位，则指令字长至少应该是（
）位。 A. 24 B. 26 C. 28 D. 32 我的答案: A正确答案: A
(单选题,
5分)在CPU执行指令的过程中，指令的地址由( )给出。 A. 程序计数器(PC) B. 指令的地址码字段 C. 操作系统 D. 程序员
我的答案: A正确答案: A
(单选题, 5分) 程序控制类指令的功能是( )。 A. 进行算术运算和逻辑运算 B.
进行主存与CPU之间的数据传送 C.进行CPU和I/O设备之间的数据传送 D. 改变程序执行的顺序 我的答案: D正确答案: D
(单选题,
5分)在指令格式中，采用扩展操作码设计方案的目的是（ ）。 A. 减少指令字长度 B.增加指令字长度 C.
保持指令字长度不变而增加指令的数量 D. 保持指令字长度不变而增加寻址空间 我的答案: C正确答案: C
二. 计算题（共1题，50分）
(计算题, 50分) 假设指令字长为16位，操作数的地址码为6位，指令有零地址、一地址、二地址3种格式。
1）设操作码固定，若零地址指令有M种，一地址指令有N种，则二地址指令最多有几种？(15分)
2）采用扩展操作码技术，二地址指令最多有几种？(15分)
3）采用扩展操作码技术，若二地址指令有P条，零地址指令有Q条，则一地址指令最多有几种？(20分)
正确答案：
1）操作数地址码为6位，所以二地址指令中操作码的位数为16-6-6=4，这4位操作码最多有16种操作。由于操作码固定，所以二地址指令最多有16-M-N种
2）采用扩展操作码技术，操作码位数随地址数的减少而增加。对应二地址指令，除去用于一地址扩展，最多有15种 3）设一地址指令最多有X种，则
[(24-P)×26-X]×26=Q 所以 X=(24-P)×26 -Q×2-6
指令目标三 (计算题, 100分)
某模型机共有64种操作，操作码位数固定，且具有以下特点。
(1) 采用一地址或二地址格式。
(2)有寄存器寻址、直接寻址和相对寻址（位移量-128+127）三种寻址方式。
(3)有16个通用寄存器，算术运算和逻辑运算的操作数均在寄存器中，结果也在寄存器中。
(4) 取数/存数指令在通用寄存器和存储器之间传递数据。
(5) 存取器容量为1MB，按字节编址。
要求设计算术/逻辑指令、取数/存数指令和相对转移指令的格式。 正确答案：
(1) 算术/逻辑指令格式为寄存器–寄存器型，取单字长16位。 6 2 4 4 OP M Ri Rj
其中，OP为操作码，6位，可实现64种操作；M为寻址模式，2位，可反映寄存器寻址、直接寻址、相对寻址；Ri和Rj各取4位，指出源操作数和目的操作数的寄存器（共16个）编号。
(2) 取数/存数指令格式为寄存器–存储器型，取双字长32位， 6 2 4 4 OP M Ri
Ai A2
其中，OP为操作码，6位不变；M为寻址模式，2位不变；Ri为4位，源操作数地址（存数指令）或目的操作数地址（取数指令）；A1和A2共20位，为存储器地址，可直接访问按字节编址的1MB存储器。
(3) 相对转移指令为一地址格式，取单字长16位，（30分），格式如下： 6 2 8 OP M A
其中，OP为操作码，6位不变；M为寻址模式，2位不变；A为位移量8位，对应位移量为-128+127。
最后
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