复习资料
一、填空题
1.一条指令通常由两部分组成：____操作码__、_地址码_______。
2. CPU不能直接访问磁盘和光盘，但能直接访问主存和_高速缓存____。
3.在原码、反码、补码表示中，_______补____码的+0和-0表示相同。
4.要组成容量为4K×8位的存储器，需要____8____片4K×1位的静态RAM芯片并联，或者需要____4____片1K×8的静态RAM芯片串联。
5.在指令ADD R1，（R2）中，（R2）代表的是____寄存器的内容_____。
6.从计算机系统结构的发展和演变看，早期的计算机是以_运算器_ ______为中心的系统结构，近代计算机是以__存储器_____为中心的系统结构。
7.某字长为16位的计算机中，若存储器容量为512KB，按字编址，则需要_____19______条地址线和______16_____条数据线。
8．在计算机系统中，CPU管理外围设备有四种方式：_____程序查询方式____、____程序中断方式_____、____直接内存访问方式_____和通道方式。
9．在流水线中有三类数据相关冲突：写后读（RAW）、____读后写（WAR）_____、______写后写（WAW）____。
10.冯·诺依曼计算机硬件由____运算器_______、______存储器_____、____控制器_______、输入设备和输出设备五大部件组成。
11.根据目前常用的存储介质，可以把存储器分为_____半导体存储器______、____磁表面存储器_______和光存储器三种。
12.在原码、反码、补码表示中，_____补______码的+0和-0表示相同。
13.在带符数的编码中，零表示唯一的是____补码_____和___移码_____ 。
14. DMA数据传送过程可以分为__DMA预处理阶段_________、______DMA数据传送阶段_____和_____DMA传输后处理阶段______三个阶段。
15.在多级存储体系中，Cache存储器的主要功能是__主存与CPU速度不匹配_________。
16. Cache存储系统基本的映像方式有____全相联映像方式_____、____直接映像方式_______ 和____组相联方式_______。
17.某机器指令系统中，指令的操作码为8位，则该指令系统最多可以有____256_____种指令。
18.某机器字长16位，无符号整数所能表示的最大数为 65535 。
19.存储芯片由___读写电路_____、_存储体________、____地址译码器_____和控制电路构成。
20. CPU中主要寄存器有：数据缓冲寄存器（DR）、 指令寄存器 、 程序计数器 、 地址寄存器 、累加寄存器（AC）和程序状态字寄存器（PSW）。
二、选择题
1、完整的计算机系统应包括( )。
A运算器、存储器、控制器； B 外部设备和主机；
C主机和实用程序； D配套的硬件设备和软件系统
2．在机器数（ ）中，零的表示形式是唯一的。
A．原码 B．补码 C．补码和移码 D．原码和反码
3．假设下列字符码中最后一位为校验码，如果数据没有错误，则采用偶校验的字符码的是（ ）。
A. 11001011 B. 11010110 C. 11000001 D.11001001
4．CPU包括（ ）两部分。
A．ALU和累加器 B．ALU和控制器
C．运算器和控制器 D．ALU和主存储器
5.若某数x 的真值为-0.1010，在计算机中该数表示为1.0110，则该数所用的编码为（ ）。
A．原码 B．反码 C．补码 D．移码
6．某机字长8位．采用补码形式(其中1位为符号位)，则机器数所能表示的范围是( )。
A.-127～127 B.-128～128
C.-128～127 D.-127～128
7．在浮点数编码表示中，（ ）在机器数中不出现，是隐含的。
A．基数 B．尾数 C．符号 D．阶码
8．设寄存器内容为11111111，若它等于-1 ，则为( )。
A．原码 B．补码 C．反码 D．移码
9．在微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是（ ）。
A．每条机器指令由一条微指令来执行
B．每条机器指令由一段用微指令编程的微程序来解释执行
C．一段机器指令组成的程序可由一条微指令来执行
D．一条微指令由若干条机器指令组成
10．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
11．下列关于虚拟存储器的说法，正确的是（ ）。
A．提高主存储器的存取速度
B．扩大主存储器的存储空间，并能进行自动管理和调度
C．提高外存储器的存取周期
D．程序执行时，利用硬件完成地址映射
12．下列说法正确的是（ ）。
A．存储周期就是存储器读出或写入的时间
B．双端口存储器采用了两套相互独立的读写电路，实现并行存取
C．双端口存储器在左右端口地址码不同时会发生读/写冲突
D．在cache中，任意主存块均可映射到cache中任意一行，该方法称为直接映射方式
13．补码加减法是指( )。
A．操作数用补码表示，两数相加减，符号位单独处理，减法用加法代替
B．操作数用补码表示，符号位和数值位一起参加运算，结果的符号与加减相同
C．操作数用补码表示，连同符号位直接相加减，减某数用加负某数的补码代替，结果的符号在运算中形成
D．操作数用补码表示，由数符决定两数的操作，符号位单独处理
14．单地址指令中，为了完成两个数的算术运算，除地址码指明的一个操作数外，另一个操作数一般采用（ ）寻址方式。
A．堆栈 B．立即 C．隐含 D．间接
15．动态RAM的特点是（ ）。
A．不断电的情况下，信息不会自动消失
B．信息必须在不断刷新的帮助下才能保持
C．信息在断电后仍能保持
D．信息不能随便修改
16．寄存器间接寻址方式中，操作数处于（ ）中。（1分）
A．通用寄存器 B．主存 C．程序计数器 D．堆栈
17．虚拟存储器可以实现（ ）。
A．提高主存储器的存取速度
B．扩大主存储器的存储空间，并能进行自动管理和调度
C．提高外存储器的存取周期
D．扩大外存储器的存储空间
18.计算机的存储器采用分级方式是为了（ ）。
A．减少主机箱的体积
B．解决容量、价格、速度三者之间的矛盾
C．保存大量数据方便 D．操作方便
19．16个汉字的机内码需要（ ）。
A．8字节 B．16字节 C．32字节 D．64字节
20.在浮点机中，判断原码规格化形式的原则是_____
A.尾数的符号位与第一数位不同
B.尾数的第一数位为1，数符任意
C.尾数的符号位与第一数位相同
D.阶符与数符不同
21.有关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就不能再访问主存
22.在浮点机中，判断补码规格化形式的原则是_____
A.尾数的第一数位为0，数符任意
B．尾数的符号位与第一数位相同
C．尾数的符号位与第一数位不同
D．阶符与数符不同
23．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．若干个机器周期时钟周期时间
24．堆栈常用于（ ）。
A．数据移位 B．程序转移
C．保护程序现场 D．输入、输出
25．指令中采用不同的寻址方式，其主要目的是（ ）。
A．可以实现操作码的扩展
B．实现存储程序和程序控制
C．缩短指令长度、扩大寻址空间、提高编程的灵活性
D．降低指令译码的难度
26．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
27．采用规格化的浮点数是为了_____。
A.增加数据的表示范围 B．方便浮点运算
C．防止运算时数据溢出 D．增加数据的表示精度
28、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。
29、虚拟存储器可以实现（ ）。
A、提高主存储器的存取速度
B、扩大主存储器的存储空间，并能进行自动管理和调度
C、提高外存储器的存取周期
D、扩大外存储器的存储空间
30.计算机的存储器采用分级方式是为了（ ）。
A．减少主机箱的体积 B．解决容量、价格、速度三者之间的矛盾
C．保存大量数据方便 D．操作方便
31.有关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就不能再访问主存
32.在定点二进制运算中，减法运算一般通过（ ）来实现。
A．原码运算的二进制减法器 B．补码运算的二进制减法器
C．补码运算的十进制加法器 D．补码运算的二进制加法器
33．响应中断请求的条件是（ ）。
A．外设提出中断 B．外设工作完成和系统允许时
C．CPU提出中断 D．外设工作完成和中断标记触发器为“1”时
34．计算机系统的层次结构从内到外依次为( )。
A．硬件系统、系统软件、应用软件
B．系统软件、硬件系统、应用软件
C．系统软件、应用软件、硬件系统
D．应用软件、硬件系统、系统软件
35．一个指令周期通常由（ ）组成。
A．若干个节拍 B．若干个时钟周期
C．若干个工作脉冲 D．若干个机器周期
36．在计算机系统中，表征系统运行状态的部件是（ ）。
A．程序计数器 B．累加计数器
C．中断计数器 D．程序状态字
37．一个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．40
38．某一SRAM芯片，其容量是1024×8位，除电源和接地端外，该芯片引脚的最小数目是（ ）。
A．20 B．22 C．25 D．30
39．主机与设备传送数据时，采用（ ），主机与设备是串行工作的。
A．程序查询方式 B．中断方式
C．DMA方式 D．通道
40．下面尾数（1位符号位）的表示中，不是规格化尾数的是（ ）。
A．010011101 （原码） B．110011110（原码）
C．010111111 （补码） D．110111001（补码）
三、计算题
1．将十进制数-27/64转换成IEEE-754标准的32位浮点规格化数（用十六进制表示），要求给出具体过程。
2.已知X=+14,Y=+12，采用补码一位乘法计算 X*Y=？写出运算过程。
3．已知 X=-0.1001B，Y=+0.1011B，用补码一位乘法计算X×Y，写出运算过程。
4. x=2-011×0.100101，y=2-010×(-0.011110)，求[x+y]，设尾数、阶码均使用双符号位的补码表示
5.已知ｘ＝2010×0.11011011，ｙ＝2100×(-0.10101100)，请按浮点运算方法完成ｘ＋ｙ运算，要求给出具体过程。 假设阶码3位，尾数8位，阶码采用双符号位补码表示, 尾数采用单符号位补码表示，舍入处理采用0舍1入法。
6.设浮点数阶码为8位（含1位阶符），尾数为24位（含1位数符），则32位二进制补码浮点规格化数对应的十进制真值范围是多少？（即最大正数、最小正数、最大负数、最小负数是多少）
7.请写出8位带符号定点原码整数中能表示的最大正数、最小正数、最大负数和最小负数的机器数形式，并用十进制表示其数值范围。
四、简答题
1.现代计算机系统如何进行多级划分？这种分级观点对计算机设计会产生什么影响？
答：现代计算机系统可分为五级，第一级是微程序设计级；第二级是一般机器级；第三级是操作系统级；第四级是汇编语言级；第五级是高级语言级。其中前二级是硬件系统、后两级是软件系统对硬件系统的功能扩展，第三级是可以说是软件与硬件的一个交界面。这种分级不是绝对的，也不是惟一的，比如随着大规模集成电路和固件的发展，硬件的功能在不断往上层延伸。而且，不同的硬件结构，其层次也不同，如硬布线控制器的计算机，就没有微程序级。
2.计算机体系结构、计算机组成、计算机实现三个术语的物理概念是什么？彼此间有什么关系？
答：计算机体系结构：机器语言程序员所看到的传统机器级所具有的属性，其实质是确定计算机中软件的界面。
计算机组成：计算机体系结构的逻辑失效，包括物理机器级内的数据流和控制流的组成以及逻辑设计等。
计算机实现：计算机组成的物理实现，着眼与器件技术和微组装技术，具有的相同计算及体系结构的计算机，可以采用不同的计算机组成。一种计算机组成可以采用多种不同的计算机实现。
3.说明计算机中数值类型的数据为什么以补码表示。
答：在常用的三种码制（原码、补码、反码）中，只有补码对数据的表示具有唯一性，以补码表示的数据可以之际进行运算，运算的结构仍然采用补码表示，并且不需要额外的转换过程。
4.为了使CPU不至因为等待存储器读写操作的完成而无事可做，可以采取哪些加速CPU和存储器之间有效传输的特殊措施？
答：主存储器采用更高速的技术来缩短存储器的读出时间，或加长存储器的字长；采用并行操作的双端口存储器；在CPU和主存储器之间插入一个高速缓冲存储器（Cache），以缩短读出时间；在每个存储器周期中存取几个字。
5.什么是DMA方式？简述DMA方式的特点。
答：是在DMAC（DMA控制逻辑）的控制下,实现主机与外设之间数据传送的一种方式。
当CPU与高速的外设进行成块的数据传送是要采用DMA方式。DMA方式使外设与内存之间直接进行数据交换，而不通过CPU。DMA方式可扩展为在存储器的两个或两个高速的外设之间进行数据交换。
6.指令和数据都用二进制代码存放在存储器中，从时空观角度回答CPU如何区分读出的代码是指令还是数据？
答：在时间是，取指周期从内存中取出的是指令，而执行周期从内存取出或者往内存取出或往内存中写入的是数据，在空间上，从内存中取出指令送控制器，而执行周期从内存取的数据送运算器、往内存写入的数据也是来自于运算器。
7. CPU中有哪几类主要寄存器，用一句话回答其功能。
答：中间寄存器、描述字寄存器、B寄存器。
1.中间寄存器:其长度为128位,其通过操作数来决定实际长度。IR 在“进栈并取数”指令中发挥重要作用，在执行该指令过程中，将ACC的内容发送于IR,之后将操作数取到ACC,后将IR内容进栈。2、描述字寄存器:其主要应用于存放与修改描述字中。DR的长度为64位，为了简化数据结构处理，使用描述字发挥重要作用。
3、B寄存器:其在指令的修改中发挥重要作用，B寄存器长度为32位，在修改地址过程中能保存地址修改量，主存地址只能用描述字进行修改。
8.简述控制器的基本组成。
程序计数器、指令寄存器、指令译码器、操作码译码器、脉冲源及启停线路、时序控制信号成部件。
9．说明硬布线控制器与微程序控制器的主要不同点。
答：硬布线控制器的核心部件是微操作产生部件，微操作产生部件是采用组合逻辑设计思想，以布尔代数为主要工具设计而成的。微程序控制器是将微操作控制信号编制成微指令，存放到控制存储器里，运行时，从控存中取出微指令，产生指令运行所需的操作控制信号。所以，微操作信号的产生不同是二者的主要区别。