計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)習(xí)題.doc

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1、第三、四章習(xí)題一、選擇題1對(duì)真值0表示形式唯一的機(jī)器數(shù)是_B_。A原碼 補(bǔ)碼和移碼反碼以上都不對(duì)2某機(jī)字長(zhǎng)8位，采用補(bǔ)碼形式（其中1位為符號(hào)位），則機(jī)器數(shù)所能表示的范圍是_ _C_。A127127B128128 C128127 D. 02553用位字長(zhǎng)表示定點(diǎn)數(shù)（其中1位為符號(hào)位），它所能表示的整數(shù)范圍是_A_，它所能表示的小數(shù)范圍是_D_。A00C01（）04. 設(shè)機(jī)器數(shù)采用補(bǔ)碼形式（含1位符號(hào)位），若寄存器內(nèi)容為9BH，則對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為 C 。A. -27 B. -97C. -101 D. 1555. 若9BH表示移碼（含1位符號(hào)位），其對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)是 A 移碼符號(hào)位用1表示正數(shù)，用0

2、表示負(fù)數(shù) 。A. 27 B. -27C. -101 D. 1016. 設(shè)寄存器內(nèi)容為10000000，（移碼，符號(hào)位為1，表示正0）若它等于0，則為 D 。A. 原碼 B. 補(bǔ)碼C. 反碼 D. 移碼 7. 設(shè)寄存器內(nèi)容為10000000，若它等于-128，則為 B 。A. 原碼 B. 補(bǔ)碼C. 反碼 D. 移碼8. 設(shè)寄存器內(nèi)容為10000000，若它等于-127，則為 C 。A. 原碼 B. 補(bǔ)碼C. 反碼 D. 移碼9. 設(shè)寄存器內(nèi)容為10000000，若它等于-0，則為 A 。A. 原碼 B. 補(bǔ)碼C. 反碼 D. 移碼10. 設(shè)寄存器內(nèi)容為11111111，若它等于+127，則為 。

3、A. 原碼 B. 補(bǔ)碼C 反碼 D. 移碼11. 大部分計(jì)算機(jī)內(nèi)的減法是用_實(shí)現(xiàn)。A 將被減數(shù)加到減數(shù)中 B 從被減數(shù)中減去減數(shù)C 補(bǔ)數(shù)的相加 D 從減數(shù)中減去被減數(shù)12 補(bǔ)碼加減法是指_。A. 操作數(shù)用補(bǔ)碼表示，兩數(shù)相加減，符號(hào)位單獨(dú)處理，減法用加法代替B. 操作數(shù)用補(bǔ)碼表示，符號(hào)位和數(shù)值位一起參加運(yùn)算，結(jié)果的符號(hào)與加減法相同C. 操作數(shù)用補(bǔ)碼表示，連同符號(hào)位直接相加減，減某數(shù)用加負(fù)某數(shù)的補(bǔ)碼代替，結(jié)果的符號(hào)在運(yùn)算中形成D. 操作數(shù)用補(bǔ)碼表示，有數(shù)符決定兩數(shù)的操作，符號(hào)位單獨(dú)處理13 在原碼一位乘中，符號(hào)位單獨(dú)處理，參加操作的數(shù)是_。A 原碼 B 補(bǔ)碼C 絕對(duì)值 D 絕對(duì)值的補(bǔ)碼14 兩補(bǔ)碼

4、相加，采用1為符號(hào)位，則當(dāng)_時(shí)，表示結(jié)果溢出A 最高位有進(jìn)位B 最高位進(jìn)位和次高位進(jìn)位異或結(jié)果為0C 最高位為1D 最高位進(jìn)位和次高位進(jìn)位異或結(jié)果為115. 在定點(diǎn)機(jī)中執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算時(shí)會(huì)產(chǎn)生溢出，其原因是_。A主存容量不夠 B. 運(yùn)算結(jié)果無(wú)法表示。C操作數(shù)地址過(guò)大 D. 以上都不對(duì)16. 在浮點(diǎn)機(jī)中，下列說(shuō)法_是正確的。A尾數(shù)的第一數(shù)位為1時(shí)，即為規(guī)格化形式。B尾數(shù)的第一數(shù)位與數(shù)符不同時(shí)，即為規(guī)格化形式。C不同的機(jī)器數(shù)有不同的規(guī)格化形式。D尾數(shù)的第一數(shù)位為0時(shí)，即為規(guī)格化形式。17. 在浮點(diǎn)機(jī)中，判斷原碼規(guī)格化形式的原則是_。A尾數(shù)的符號(hào)位與第一數(shù)位不同B尾數(shù)的第一數(shù)位為1，數(shù)符任意。C尾數(shù)的符

5、號(hào)位與第一數(shù)位相同。D階符與數(shù)符不同。18. 在浮點(diǎn)機(jī)中，判斷補(bǔ)碼規(guī)格化形式的原則是_。A尾數(shù)的第一數(shù)位為1，數(shù)符任意。B尾數(shù)的符號(hào)位與第一數(shù)位相同。C尾數(shù)的符號(hào)位與第一數(shù)位不同。D階符與數(shù)符不同。19. 設(shè)機(jī)器數(shù)字長(zhǎng)8位（含1位符號(hào)位），若機(jī)器數(shù)BHA為原碼，則算術(shù)左移一位得_,算術(shù)右移一位得_。AF4H EDH B. B4H 6DHCF4H 9DH D.B5H EDH20.運(yùn)算器的主要功能是進(jìn)行_。A.算術(shù)運(yùn)算。 B.邏輯運(yùn)算C算術(shù)邏輯運(yùn)算 D.初等函數(shù)運(yùn)算21.運(yùn)算器由許多部件組成，其核心部分是_。A數(shù)據(jù)總線(xiàn) B.算術(shù)邏輯運(yùn)算單元C累加寄存器 D. 多路開(kāi)關(guān)22. 定點(diǎn)運(yùn)算器用來(lái)進(jìn)行_。

6、A十進(jìn)制數(shù)的加法運(yùn)算B定點(diǎn)運(yùn)算C浮點(diǎn)運(yùn)算D既進(jìn)行浮點(diǎn)運(yùn)算也進(jìn)行定點(diǎn)運(yùn)算。23.串行運(yùn)算器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其運(yùn)算規(guī)律是_。A由低位到高位先行進(jìn)行進(jìn)位運(yùn)算B由高位到低位先行進(jìn)行進(jìn)位運(yùn)算C由低位到高位逐位運(yùn)算D由高位到低位逐位運(yùn)算24.四片74181和一片74182相配合，具有如下_種僅為傳遞功能。A行波進(jìn)位B組（小組）內(nèi)并行進(jìn)位，組（小組）間并行進(jìn)位C組（小組）內(nèi)并行進(jìn)位，組（小組）間行波進(jìn)位D組內(nèi)行波進(jìn)位，組間并行進(jìn)位25.早期的硬件乘法器設(shè)計(jì)中，通常采用加和移位相結(jié)合的方法，具體算法是_，但需要有_控制。A串行加法和串行移位 觸發(fā)器B并行加法和串行左移 計(jì)數(shù)器C并行加法和串行右移 計(jì)數(shù)器D串行加法和

7、串行右移 觸發(fā)器25. 下面有關(guān)浮點(diǎn)運(yùn)算器的描述中，正確的是_（多項(xiàng)選擇）。A浮點(diǎn)運(yùn)算器可用兩個(gè)松散連接的頂點(diǎn)運(yùn)算部件（階碼部件和尾數(shù)部件）來(lái)實(shí)現(xiàn)B階碼部件可實(shí)現(xiàn)加、減、乘、除四種運(yùn)算C階碼部件只進(jìn)行加、減和比較操作D尾數(shù)部件只進(jìn)行乘、除操作26.計(jì)算機(jī)中表示地址時(shí)，采用_。A原碼 B. 補(bǔ)碼C反碼 D.無(wú)符號(hào)數(shù)27.浮點(diǎn)數(shù)的表示范圍和精度取決于_.A階碼的位數(shù)和尾數(shù)的機(jī)器數(shù)形式B階碼的機(jī)器數(shù)形式和尾數(shù)的位數(shù)C階碼的位數(shù)和尾數(shù)的位數(shù)D階碼的機(jī)器數(shù)形式和尾數(shù)的機(jī)器數(shù)形式28.在浮點(diǎn)機(jī)中_是隱含的。A階碼B數(shù)符C尾數(shù)D基數(shù)29.ALU 屬于_。A 時(shí)序電路 B 組合邏輯電路C 控制器 D 寄存器3

8、0. 在運(yùn)算器中不包含_。A 狀態(tài)寄存器 B 數(shù)據(jù)總線(xiàn)C ALU D 地址寄存器31、下列敘述中正確的是_。（多項(xiàng)選擇）A 定點(diǎn)補(bǔ)碼運(yùn)算時(shí)，其符號(hào)位不參加運(yùn)算B 浮點(diǎn)運(yùn)算可由階碼運(yùn)算和尾數(shù)運(yùn)算兩部分組成C 階碼部件在乘除運(yùn)算時(shí)只進(jìn)行加、減操作D 浮點(diǎn)數(shù)的正負(fù)由階碼的正負(fù)符號(hào)決定E 尾數(shù)部件只進(jìn)行乘除運(yùn)算32加法器采用先行進(jìn)位的目的是_。A 優(yōu)化加法器的結(jié)構(gòu)B 節(jié)省器材C 加速傳遞進(jìn)位信號(hào)D 增強(qiáng)加法器結(jié)構(gòu)33 在定點(diǎn)補(bǔ)碼運(yùn)算器中，若采用雙符號(hào)位，當(dāng)_時(shí)表示結(jié)果溢出。A 雙符號(hào)位相同 B 雙符號(hào)位不同C 兩個(gè)正數(shù)相加 D 兩個(gè)負(fù)數(shù)相加34 下列說(shuō)法中_是錯(cuò)誤的。A 符號(hào)相同的兩個(gè)數(shù)相見(jiàn)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生

9、溢出的B 符號(hào)不同的兩個(gè)數(shù)相加是不會(huì)產(chǎn)生溢出的C 邏輯運(yùn)算是沒(méi)有進(jìn)位或錯(cuò)位的運(yùn)算D 浮點(diǎn)乘除運(yùn)算需進(jìn)行對(duì)階操作35 采用規(guī)格化的浮點(diǎn)數(shù)是為了_。A 增加數(shù)據(jù)的表示范圍 B 方便浮點(diǎn)運(yùn)算C 防止運(yùn)算時(shí)數(shù)據(jù)溢出 D 增加數(shù)據(jù)的表示精度36.在浮點(diǎn)數(shù)加減法的對(duì)階過(guò)程中，_。A將被加（減）數(shù)的階碼向加（減）數(shù)的階碼看齊B將加（減）數(shù)的階碼向被加（減）數(shù)的階碼看齊C將較大的階碼向較小的階碼看齊D將較小的階碼向較大的階碼看齊二、填空題1. 設(shè)機(jī)器數(shù)字長(zhǎng)8位（含1位符號(hào)位），若機(jī)器數(shù)為80H（十六進(jìn)制），當(dāng)它分別代表原碼、補(bǔ)碼、反碼、和移碼時(shí)，等價(jià)的十進(jìn)制整數(shù)分別為_(kāi)A_、_B_、_C_和_D_。2.采用浮

10、點(diǎn)表示時(shí)，若尾數(shù)為規(guī)格化形式，則浮點(diǎn)數(shù)的表示范圍取決于_A_的位數(shù)，精度取決于_B_的位數(shù)，_C_確定浮點(diǎn)數(shù)的正負(fù)。3.已知寄存器位數(shù)為8位，機(jī)器數(shù)取1位符號(hào)位，設(shè)其內(nèi)容為1110101當(dāng)它代表無(wú)符號(hào)數(shù)時(shí)，邏輯左移一位后得_A_，邏輯右移一位后得_B_。當(dāng)它代表補(bǔ)碼時(shí)，算術(shù)左移一位后得_C_，算術(shù)右移一位后得_D_。4.浮點(diǎn)運(yùn)算器由_A_和_B_組成，它們都是_C_運(yùn)算器。前者只要求能執(zhí)行_D_運(yùn)算，而后者要求能進(jìn)行_E_運(yùn)算。5.現(xiàn)代計(jì)算機(jī)中，通常將運(yùn)算器和_A_制作在一個(gè)芯片內(nèi)，稱(chēng)為_(kāi)B_芯片。6.先行進(jìn)位指的是_A_。7.運(yùn)算器由許多部件組成，除寄存器外，其核心部件是_A_，記為_(kāi)B_。

11、8.若移碼的符號(hào)為1，則該數(shù)為_(kāi)A_數(shù)；若符號(hào)為0，則為_(kāi)B_數(shù)。9.在原碼、補(bǔ)碼、反碼和移碼中，_A_對(duì)0的表示有兩種形式，_B_對(duì)0的表示只有中形式。10.設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)位8位，-1的補(bǔ)碼在整數(shù)定點(diǎn)機(jī)中表示為_(kāi)A_，在小數(shù)定點(diǎn)機(jī)中表示為_(kāi)B_。三、問(wèn)答題1.設(shè)浮點(diǎn)數(shù)字長(zhǎng)16位，其中階碼5位（含1位階符），尾數(shù)11位（含1位數(shù)符），寫(xiě)出（-29/1024）對(duì)應(yīng)的浮點(diǎn)規(guī)格化數(shù)的原碼、補(bǔ)碼、反碼、和階碼用移碼、尾數(shù)用補(bǔ)碼形式。2.已知十進(jìn)制數(shù)x=-41,y=+101,設(shè)機(jī)器數(shù)字長(zhǎng)8位（含1位符號(hào)位）計(jì)算x+y補(bǔ)和x-y補(bǔ)，并給出相應(yīng)的Z（零標(biāo)志）、V（溢出標(biāo)志）和C（進(jìn)位標(biāo)志）。3.已知十進(jìn)制數(shù)x=

12、25/32,y=-21/64,設(shè)機(jī)器數(shù)字長(zhǎng)8位（含1位符號(hào)位）計(jì)算x+y補(bǔ)和x-y補(bǔ)，并給出相應(yīng)的Z（零標(biāo)志）、V（溢出標(biāo)志）和C（進(jìn)位標(biāo)志）。4.已知二進(jìn)制數(shù)x=-0.1100，y=0.1001，按一位乘法計(jì)算x*y，要求列出詳細(xì)過(guò)程，機(jī)器數(shù)形式自定。5. 設(shè)其階碼5位(含2位階符)，補(bǔ)碼表示；尾數(shù)7位(含2位數(shù)符)，補(bǔ)碼表示；求X+Y=？6.在定點(diǎn)機(jī)中采用單符號(hào)位，如何判斷補(bǔ)碼加減運(yùn)算是否溢出，有幾種方案？參考答案一、選擇題1.B 2.C 3.AD 4.C 5.A6.D 7.B8.C9.A10.D11.C 12.C13.C 14.D15.B16.C17.B 18.C 19.C20.C21.

13、B22.B 23.C24.B25.C26.D27.C28.D29.B30.D31.BC 32.C33.B 34.D35.D36.D二、填空題1.A.-0B.-128C.-127D. 02.A.階碼B.尾數(shù)C.數(shù)符3. A.11101010 B.01111010 C.11101010 D.111110104. A.階碼運(yùn)算器 B.尾數(shù)運(yùn)算器 C.定點(diǎn) D.加減 E.加減乘除5.A.控制器 B.CPU6.A.高位的進(jìn)位不必等低位的進(jìn)位產(chǎn)生后再形成，高位的進(jìn)位與低位的進(jìn)位同時(shí)產(chǎn)生7.A.算術(shù)邏輯運(yùn)算單元 B.ALU8A.正 B.負(fù)9.A.原碼、反碼 B.反碼、補(bǔ)嗎10.A.1,1111111 B.1

14、.0000000三、問(wèn)答題1.設(shè)：x=(-29/1024)10=-0.0000011101=2-101（-0.1110100000）X原=1，0101；1.1110100000X補(bǔ)=1，1011；1.0001100000X反=1，1010；1，0001011111階碼用移碼，尾數(shù)用補(bǔ)碼的機(jī)器數(shù)形式是0，1011；1.00011000002. X補(bǔ)=11010111Y補(bǔ)=01100101 -Y補(bǔ)=10011011x+y補(bǔ)=X補(bǔ)+Y補(bǔ)=0，0111100，Z=0,V=0, C=Ax-y補(bǔ)=X補(bǔ)+-Y補(bǔ)=0，1110010，Z=0,V=1,C=13.x+y補(bǔ)=0.0111010，Z=0.V=0,C=

15、1x-y補(bǔ)=1.0001110,Z=0,V=1,C=0（過(guò)程略）4.按原碼一位乘做乘法計(jì)算xy原=1.01101100,則xy=-0.01101100（過(guò)程略）5. 解：X補(bǔ)=00，010；00.11010 Y補(bǔ)=00,011；11.000101）對(duì)階：j補(bǔ)=jx補(bǔ)-jy補(bǔ)=00,010 00,011 = 11,111即j=-1，則X的尾數(shù)右移一位，階碼加1，則X補(bǔ) = 00,011；00.011012）尾數(shù)求和SX補(bǔ)+SY補(bǔ)= 00.01101 + 11.00010= 11.01111即 X+Y補(bǔ)=00，011；11.01111。3）規(guī)格化X+Y補(bǔ)是規(guī)格化形式。4）階符為“00”，不溢出。則

16、X+Y=(-0.10001)20116.定點(diǎn)機(jī)中采用單符號(hào)位判斷補(bǔ)碼加減運(yùn)算是否溢出有兩種方案。(1)參加運(yùn)算的兩個(gè)操作數(shù)(減法時(shí)減數(shù)需連同符號(hào)位在內(nèi)每位取反，末位加1)符號(hào)相同，結(jié)果的符號(hào)又與操作數(shù)的符號(hào)不同，則為溢出。(2)求和時(shí)最高位進(jìn)位與次高位進(jìn)位異或結(jié)果為1時(shí)，則為溢出。第五章習(xí)題一、選擇題1. 存取周期是指_。A 存儲(chǔ)器的寫(xiě)入時(shí)間B 存儲(chǔ)器進(jìn)行連續(xù)寫(xiě)操作允許的最短間隔時(shí)間C 存儲(chǔ)器進(jìn)行連續(xù)讀或?qū)懖僮魉试S的最短間隔時(shí)間D 以上都不對(duì)2. 和輔存相比，主存的特點(diǎn)是_。A 容量小，速度快，成本高B 容量小，速度快，成本低C 容量大，速度快，成本高D 容量大，速度慢，成本高3. 一個(gè)16

17、K*32位的存儲(chǔ)器,其地址線(xiàn)和數(shù)據(jù)線(xiàn)的總和是_。A 48 B 46 C 36 D 354. 一個(gè)512KB的存儲(chǔ)器，其地址線(xiàn)和數(shù)據(jù)線(xiàn)的總和是_。A 17 B 19 C 27 D 225. 某計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)是16位，它的存儲(chǔ)容量是64KB，按字編址，它的尋址范圍是_。A 64K B 32KB C 32K D 16K6. 某一RAM芯片，其容量為512*8位，除電源和接地端外，該芯片引出線(xiàn)的最少數(shù)目是_。A 21 B 17 C 19 D187.某一RAM芯片，其容量為32K*8位，除電源和接地端外，該芯片引出線(xiàn)的最少數(shù)目是_。A 25 B 40 C 23 D 248. 若主存每個(gè)存儲(chǔ)單元為16位，則_

18、。A 其地址線(xiàn)為16根B 其地址線(xiàn)數(shù)與16無(wú)關(guān)C 其地址線(xiàn)數(shù)與16有關(guān)D 以上描述均錯(cuò)誤9. 某存儲(chǔ)器容量為32K*16位，則_。A 地址線(xiàn)為16根，數(shù)據(jù)線(xiàn)為32根B 地址線(xiàn)為32根，數(shù)據(jù)線(xiàn)為16根C 地址線(xiàn)為15根，數(shù)據(jù)線(xiàn)為16根D地址線(xiàn)為15根，數(shù)據(jù)線(xiàn)為32根10. 下列敘述中_是正確的。A 主存可由RAM和ROM組成B 主存只能由ROM組成C 主存只能由RAM組成D 以上描述均錯(cuò)誤11. EPROM是指_。A 只讀存儲(chǔ)器B 可編程的只讀存儲(chǔ)器C 可擦除可編程的只讀存儲(chǔ)器D 電可擦除可編程的只讀存儲(chǔ)器12. 下述說(shuō)法中_是正確的。A 半導(dǎo)體RAM信息可讀可寫(xiě)，且斷電后仍能保持記憶B 動(dòng)態(tài)R

19、AM是易失性RAM，而靜態(tài)RAM中的存儲(chǔ)信息是不易失的C 半導(dǎo)體RAM是易失性RAM，而靜態(tài)RAM只有在電源不掉電時(shí)，所存信息是不易失的D動(dòng)態(tài)RAM與靜態(tài)RAM中的存儲(chǔ)信息都是不易失的13. 主存和CPU之間增加高速緩沖存儲(chǔ)器的目的是_。A 解決CPU和主存之間的速度匹配問(wèn)題B 擴(kuò)大主存容量C 既擴(kuò)大主存容量，又提高存取速度D解決主存容量不足的問(wèn)題14. 在程序的執(zhí)行過(guò)程中，Cache與主存的地址映射是由_。A 操作系統(tǒng)來(lái)管理的B 程序員調(diào)度的C 由硬件自動(dòng)完成的D 以上均不正確15. Cache的地址映像中，若主存中的任一塊均可映射到Cache內(nèi)的任一塊的位置上，稱(chēng)作_。A 直接映射 B 全

20、相聯(lián)映射 C 組相聯(lián)映射 D 部分相聯(lián)16. 下列器件中存取速度最快的是_。A Cache B 主存 C 寄存器 D 硬盤(pán)二、填空題1. 主存、快速緩沖存儲(chǔ)器、通用寄存器、磁帶都可用來(lái)存儲(chǔ)信息，按存取時(shí)間由快至慢排列，其順序是_A_。2. _A_、_B_和_C_組成三級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)，分級(jí)的目的是_D_。3. 半導(dǎo)體靜態(tài)RAM依據(jù)_A_存儲(chǔ)信息，半導(dǎo)體動(dòng)態(tài)RAM依據(jù)_B_存儲(chǔ)信息。4. 動(dòng)態(tài)RAM依據(jù)_A_的原理存儲(chǔ)信息，因此一般在 _B_時(shí)間內(nèi)必須刷新一次。5. RAM的速度指標(biāo)一般用_A_表示。6. 動(dòng)態(tài)半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的刷新一般有_A_和 _B_兩種方式，之所以刷新是因?yàn)?_C_。7. 半導(dǎo)體靜態(tài)

21、RAM進(jìn)行讀/寫(xiě)操作時(shí)，必須先接受_A_信號(hào)，再接受 _B_和 _C_信號(hào)。8. 欲組成一個(gè)32K*8位的存儲(chǔ)器，當(dāng)分別選用1K*4位，16K*1位，2K*8位的三種不同規(guī)格的存儲(chǔ)芯片時(shí)，各需_A_、 _B_ 和_C_ 片。9. 欲組成一個(gè)64K*16位的存儲(chǔ)器，若選用32K*8位的存儲(chǔ)芯片，共需_A_片；若選用16K*1位的存儲(chǔ)芯片，則需 _B_片；若選用1K*4位的存儲(chǔ)芯片共需 _C_片。10. 主存儲(chǔ)器容量通常以KB為單位，其中K=_A_。硬盤(pán)的容量通常以GB為單位，其中G= _B_。11. 主存儲(chǔ)器為1MB即等于_A_KB，又可表示為 _B_。12. 當(dāng)我們說(shuō)16位微機(jī)的主存儲(chǔ)器容量是

22、640KB時(shí)，表示主存儲(chǔ)器有_A_字節(jié)存儲(chǔ)空間，地址號(hào)從 _B_到 _C_（本題均要求寫(xiě)出十進(jìn)制各位數(shù)值）13. 主存和Cache的地址映像方法很多，常用的有_A_ 、_B_和 _C_三種，在存儲(chǔ)管理上常用的替換算法是 _D_ 和_E_。14. Cache的命中率是指_A_ ，命中率與_B_有關(guān)。15. Cache是一種_A_存儲(chǔ)器，用來(lái)解決CPU與主存之間 _B_不匹配的問(wèn)題?，F(xiàn)代的Cache可分為 _C_和 _D_兩級(jí)，并將 _E_和_F_分開(kāi)設(shè)置。16. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中常用到的存儲(chǔ)器有：（1）SRAM，（2）DRAM ，（3）Flash，（4）EPROM，（5）硬盤(pán)存儲(chǔ)器，（6）軟盤(pán)存儲(chǔ)器

23、。其中非易失的存儲(chǔ)器有 _A_；具有在線(xiàn)能力的有 _B_；可以單字節(jié)修改的有 _C_；可以快速讀出的存儲(chǔ)器包括 _D_。17. 如果Cache的容量為128塊，在直接映像下，主存中第i塊映像到緩存第_A_塊。18. 在Cache主存的地址映像中，_A_靈活性強(qiáng)， _B_成本最高。19. 在寫(xiě)操作時(shí)，對(duì)Cache與主存單元同時(shí)修改的方法稱(chēng)為_(kāi)A_，若每次只暫時(shí)寫(xiě)入Cache，直到替換時(shí)才寫(xiě)入主存的方法稱(chēng)為 _B_。20. 一個(gè)n路組相聯(lián)映像的Cache中，共有M塊數(shù)據(jù)。當(dāng)n=1時(shí)，該Cache變?yōu)開(kāi)A_映像；當(dāng)n=M時(shí)，該Cache成為 _B_映像。21. 層次化存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)是_A_。2

24、2. 一個(gè)四路組相聯(lián)的Cache共有64塊，主存共有8192塊，每塊32個(gè)字。則主存地址中的主存字塊標(biāo)記為_(kāi)A_位，組地址為 _B_位，字塊內(nèi)地址為 _C_位。三、問(wèn)答題1. 試比較RAM和ROM2 試比較靜態(tài)RAM和動(dòng)態(tài)RAM3. 存儲(chǔ)器的主要功能是什么?如何衡量存儲(chǔ)器的性能？為什么要把存儲(chǔ)系統(tǒng)分成若干不同的層次？主要有哪些層次?4. 什么是刷新？刷新有幾種方式？簡(jiǎn)要說(shuō)明之5. 存儲(chǔ)芯片內(nèi)的地址譯碼有幾種方式？是分析它們各自的特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合。6. 簡(jiǎn)述主存的讀/寫(xiě)過(guò)程7. 提高訪(fǎng)存速度可采取哪些措施？8. 什么是快速緩沖存儲(chǔ)器，它與主存有什么關(guān)系？9. 什么是“程序訪(fǎng)問(wèn)的局部性”？存儲(chǔ)系統(tǒng)中

25、哪一級(jí)采用了程序訪(fǎng)問(wèn)的局部性原理？10. 使用4K*8位的RAM芯片組成一個(gè)容量為8K*16位的存儲(chǔ)器，畫(huà)出結(jié)構(gòu)框圖，并標(biāo)明途中信號(hào)線(xiàn)的種類(lèi)、方向和條數(shù)。11. 設(shè)CPU共有16根地址線(xiàn)，8根數(shù)據(jù)線(xiàn)，并用作為訪(fǎng)存控制信號(hào)（低電平有效），用作為讀/寫(xiě)控制信號(hào)（高電平為讀，低電平為寫(xiě)）。現(xiàn)有下列存儲(chǔ)芯片：1K*4位RAM，4K*8位RAM，2K*8位ROM以及74138億馬奇和各種門(mén)電路，如圖4.14所示。畫(huà)出CPU與存儲(chǔ)芯片的連接圖，要求：（1）主存地址空間分配：8000H-87FFH微系統(tǒng)程序區(qū)；8800H-8BFFH為用戶(hù)程序區(qū)。（2）合理選用上述存儲(chǔ)芯片，說(shuō)明各選幾片。（3）詳細(xì)畫(huà)出存儲(chǔ)芯

26、片的片選邏輯。12. 在32題給出的條件下，畫(huà)出CPU與存儲(chǔ)芯片的連接圖，要求；（1）主存地址空間分配：A000-A7FFH微系統(tǒng)程序區(qū)；A800H-AFFH為用戶(hù)程序區(qū)。（2）合理選用上述存儲(chǔ)芯片，說(shuō)明各選幾片，并寫(xiě)出每片存儲(chǔ)芯片的二進(jìn)制地址范圍。（3）詳細(xì)畫(huà)出存儲(chǔ)芯片的片選邏輯。13某計(jì)算機(jī)的主存容量為256K字，cache 的容量為2K字，每個(gè)字塊為16字，訪(fǎng)存地址為字地址，問(wèn)：（1） 該cache可以容納多少個(gè)塊？（2）主存的地址有多少位？（3）在二路組相聯(lián)映像方式下，設(shè)計(jì)主存的地址格式，畫(huà)出主存地址格式圖。14. 某計(jì)算機(jī)的cache 的容量為2K字，每塊為16字。問(wèn)：u 該cach

27、e可以容納多少個(gè)塊？v 若主存容量是256K字，則有多少個(gè)塊？w 主存的地址有多少位？x 在直接地址映像方式下，主存中的第129塊映像到cache中的哪一塊？y 畫(huà)出主存地址格式圖。參考答案一、選擇題1.C 2.A 3.B 4.C 5.C 6.C 7.A 8.B9.C 10.A 11.C 12.C 13.A 14.C 15.B 16.C二、填空題1.A.通用寄存器、快速緩沖存儲(chǔ)器、主存、磁盤(pán)、磁帶2.A.Cache B.主存 C.輔存 D.提高訪(fǎng)問(wèn)速度、擴(kuò)大存儲(chǔ)容量3.A.觸發(fā)器原理 B.電容存儲(chǔ)電荷原理4.A.電容存儲(chǔ)電荷 B.2ms5.A.存取周期6.A.集中刷新 B.分散刷新 C.存儲(chǔ)電

28、荷的電容放電7.A.地址 B.片選 C.讀/寫(xiě)8.A.64 B.16 C.169.A.4 B.64 C.25610. A. 1024 B. 23011. A. 1024 B. 220 B12.A. 655360 B.0 C. 65535913, A.直接映像B.全相聯(lián)映像C;.組相聯(lián)映像D.先進(jìn)先出算法(FIFO ) E.近期最少使用算法(LRU)14. A. CPU要訪(fǎng)問(wèn)的信息已在Cache中的比率B. Cache的塊長(zhǎng)和容量15. A.高速緩沖 B.速度 C.片載Cache D片外Cache E.指令Cache F.數(shù)據(jù)Cache16. A. B. C. D.17. A.i mod 128

29、18. A.全相聯(lián)映像 B.全相聯(lián)映像19. A.寫(xiě)直達(dá)法 B.寫(xiě)回法20 .A.直接 B.全相聯(lián)21. A.程序訪(fǎng)問(wèn)的局部性22. A.9 B.4 C.5三、問(wèn)答題1. RAM是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器，在程序的執(zhí)行過(guò)程中既可讀出又可寫(xiě)人ROM是只讀存儲(chǔ)器，在程序執(zhí)行過(guò)程中只能讀出信息，不能寫(xiě)人信息。2.靜態(tài)RAM和動(dòng)態(tài)RAM都屬隨機(jī)存儲(chǔ)器，即在程序的執(zhí)行過(guò)程中既可讀出又可寫(xiě)人信息。但靜態(tài)RAM靠觸發(fā)器原理存儲(chǔ)信息只要電源不掉電，信息就不丟失;動(dòng)態(tài)RAM靠電容存儲(chǔ)電荷原理存儲(chǔ)信息，即使電源不掉電，由于電容要放電，信息也會(huì)丟失，故需再生。3.存儲(chǔ)器的主要功能是存放程序或各類(lèi)數(shù)據(jù)。通常用存儲(chǔ)容量、存取周期

30、以及存儲(chǔ)器的帶寬(每秒從存儲(chǔ)器讀出或?qū)懭攵M(jìn)制代碼的位數(shù))三項(xiàng)指標(biāo)來(lái)反映存儲(chǔ)器的性能。為了擴(kuò)大存儲(chǔ)器容量和提高訪(fǎng)存速度，將存儲(chǔ)系統(tǒng)分成若于不同層次，有Cache主存層次和主存輔存層次。前者為使存儲(chǔ)器與CPU速度匹配，在CPU和主存之間增設(shè)Cache高速緩沖存儲(chǔ)器，其容量比主存小，速度比主存快，用來(lái)存放CPU最近期要用的信息，CPU可直接從Cache中取到信息，從而提高了訪(fǎng)存速度。后者為擴(kuò)大存儲(chǔ)器容量，把主存和輔存統(tǒng)一成一個(gè)整體，從整體上看，速度取決于主存，容量取決于輔存，稱(chēng)為虛存。CPU只與主存交換信息，但程序員可用指令地址碼進(jìn)行編程，其位數(shù)與虛存的地址空間對(duì)應(yīng)。4.動(dòng)態(tài)RAM靠電容存儲(chǔ)電荷原

31、理存儲(chǔ)信息，電容上的電荷要放電，信息即丟失。為了維持所存信息，需在一定時(shí)間( 2 ms)內(nèi)，將所存信息讀出再重新寫(xiě)人(恢復(fù))，這一過(guò)程稱(chēng)為刷新，刷新是一行一行進(jìn)行的，由UPU自動(dòng)完成。刷新通?？煞旨兴⑿潞头稚⑺⑿聝煞N。集中刷新即在2 ms時(shí)間內(nèi)，集中一段時(shí)間對(duì)存儲(chǔ)芯片的每行刷新一遍，在這段時(shí)間里不能對(duì)存儲(chǔ)器進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)，即所謂死時(shí)間。分散刷新是將存儲(chǔ)系統(tǒng)周期分為兩半，前半段時(shí)間用來(lái)進(jìn)行讀/寫(xiě)操作，后半段時(shí)間用來(lái)進(jìn)行刷新操作，顯然整個(gè)系統(tǒng)的速度降低了，但分散刷新沒(méi)有存儲(chǔ)器的死時(shí)間。還可將這兩種刷新結(jié)合起來(lái)，即異步刷新，這種刷新可在2ms時(shí)間內(nèi)對(duì)存儲(chǔ)芯片的每一行刷新一遍，兩行之間的刷新間隔時(shí)間為2m

32、s/芯片的行數(shù)。5.存儲(chǔ)芯片內(nèi)的地址譯碼有兩種方式，一種是線(xiàn)選法，適用于地址線(xiàn)較少的芯片。其特點(diǎn)是地址信號(hào)只須經(jīng)過(guò)一個(gè)方向的譯碼就可選中某一存儲(chǔ)單元的所有位。另一種是重合法(雙重譯碼)，適用于地址線(xiàn)較多的芯片。其特點(diǎn)是地址線(xiàn)分成兩組，分別經(jīng)行、列兩個(gè)方向譯碼，只有行、列兩個(gè)方向均選中的存儲(chǔ)元才能進(jìn)行讀/寫(xiě)。6.主存儲(chǔ)器的讀出過(guò)程是:CPU先給出地址信號(hào)，然后給出片選(通常受CPU訪(fǎng)存信號(hào)控制)信號(hào)和讀命令，這樣就可將被選中的存儲(chǔ)單元內(nèi)的各位信息讀至存儲(chǔ)芯片的數(shù)據(jù)線(xiàn)上。主存儲(chǔ)器的寫(xiě)人過(guò)程是:CPU先給出地址信號(hào)，然后給出片選(通常受CPU訪(fǎng)存信號(hào)控制)信號(hào)和寫(xiě)命令，并將欲寫(xiě)人的信息送至存儲(chǔ)器的數(shù)

33、據(jù)線(xiàn)上，這樣，信息便可寫(xiě)人到被選中的存儲(chǔ)單元中。7.提高訪(fǎng)存速度可采取三種措施。(1)采用高速器件，選用存取周期短的芯片，可提高存儲(chǔ)器的速度。(2)采用Cache , CPU將最近期要用的信息先調(diào)人Cache，而Cache的速度比主存快得多，這樣CPU每次只需從Cache中取出(或存人)信息，從而縮短了訪(fǎng)存時(shí)間，提高了訪(fǎng)存速度。(3)調(diào)整主存結(jié)構(gòu)，如采用單體多字結(jié)構(gòu)(在一個(gè)存取周期內(nèi)讀出多個(gè)存儲(chǔ)字，可增加存儲(chǔ)器的帶寬)，或采用多體結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器(參考第16題答案)。8.快速緩沖存儲(chǔ)器是為了提高訪(fǎng)存速度，在CPU和主存之間增設(shè)的高速存儲(chǔ)器，它對(duì)用戶(hù)是透明的。只要將CPU最近期需用的信息從主存調(diào)人緩存

34、，這樣CPU每次只需訪(fǎng)問(wèn)快速緩存就可達(dá)到訪(fǎng)問(wèn)主存的目的，從而提高了訪(fǎng)存速度。主存的信息調(diào)人緩存要根據(jù)一定的算法，由CPU自動(dòng)完成。凡是主存和緩存已建立了對(duì)應(yīng)關(guān)系的存儲(chǔ)單元，它們的內(nèi)容必須保持一致，故凡是寫(xiě)人緩存的信息也必須寫(xiě)至與緩存單元對(duì)應(yīng)的主存單元中.9.所謂程序訪(fǎng)問(wèn)的局部性即程序執(zhí)行時(shí)對(duì)存儲(chǔ)器的訪(fǎng)問(wèn)是不均勻的，這是由于指令和數(shù)據(jù)在主存的地址分布不是隨機(jī)的，而是相對(duì)地簇聚。存儲(chǔ)系統(tǒng)的Cache-主存級(jí)和主存-輔存級(jí)都用到程序訪(fǎng)問(wèn)的局部性原理。對(duì)Cache-主存級(jí)而言，把CPU最近期執(zhí)行的程序放在容量較小、速度較高的Cache中。對(duì)主存-輔存級(jí)而言，把程序中訪(fǎng)間頻度高、比較活躍的部分放在主存中

35、，這樣既提高了訪(fǎng)存的速度又?jǐn)U大了存儲(chǔ)器的容量。10.用4片4K8位的RAM芯片可組成容量為8K16位的存儲(chǔ)器，其結(jié)構(gòu)框圖如圖5.1所示。圖5.1 第10題答案11. 根據(jù)主存地址空間分配，選出所用芯片類(lèi)型及數(shù)量。即A15 A11 A7 A3 A01 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2K8位ROM 1片1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1K4位RAM2片1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

36、1K4位RAM2片1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1CPU與存儲(chǔ)芯片的連接圖如圖5.2所示。圖5.2第11題答案12.根據(jù)主存地址空間分配，對(duì)應(yīng)A000HA7FFH系統(tǒng)程序區(qū)，選用一片2K x 8位RAM芯片;對(duì)應(yīng)A80f1H一AFFFH用戶(hù)程序區(qū)，選用4片1K x4位RAM芯片。每片存儲(chǔ)芯片的地址范圍如下。CPU與存儲(chǔ)芯片的連接圖如圖5.3所示。A15 A11 A7 A3 A01 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2K8位ROM 1片1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0

37、0 0 0 0 0 1K4位RAM2片1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 11 0 1 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1K4位RAM2片1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1圖5.3 第12題答案13.（1）2048/16=128塊（2）256K=218，主存地址18位；（3）根據(jù)快長(zhǎng)為16，且訪(fǎng)存地址為字地址，得字塊內(nèi)地址為4位。根據(jù)二路組相聯(lián)的條件，一組內(nèi)有2塊，則Cache共分128/2=64=26組，組地址q=6。主存字塊標(biāo)記為18-6-4=8位。其地址格式如下圖所示：主存字塊標(biāo)記組地址字塊內(nèi)地址8 6 414.（1

38、） 2048/16=128塊（2） 512K/16=32768塊（3） 512K=219，主存地址19位；cache地址11位（4） 129 mod 128=1（5） 18 1110 4 3 0主存標(biāo)記塊號(hào)塊內(nèi)地址第6章 習(xí)題一、選擇題：1. 主機(jī)中能對(duì)指令進(jìn)行譯碼的部件是 C 。（A）ALU (B)運(yùn)算器 (C) 控制器 (D)存儲(chǔ)器2. 先計(jì)算后再訪(fǎng)問(wèn)內(nèi)存的尋址方式是 D 。（A）立即尋址 (B) 直接尋址 (C) 間接尋址 (D)變址尋址3. B 方式對(duì)實(shí)現(xiàn)程序浮動(dòng)提供了支持。（A）變址尋址 (B) 相對(duì)尋址 (C) 間接尋址 (D)寄存器間接尋址4.以下四種指令類(lèi)型中，執(zhí)行時(shí)間最長(zhǎng)的是

39、 C 。A.寄存器-寄存器型B. 寄存器-存儲(chǔ)器型C. 存儲(chǔ)器-存儲(chǔ)器型D.程序控制指令5.指令系統(tǒng)中采用不同尋址方式的目的是 D 。A.可直接訪(fǎng)問(wèn)外存B.降低指令譯碼難度C.實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)程序和程序控制D.縮短指令長(zhǎng)度，提高靈活性6.二地址指令中，操作數(shù)的物理位置不能安排在 。A.兩個(gè)主存單元B.棧頂和次棧頂C.一個(gè)主存單元和一個(gè)通用寄存器D.兩個(gè)通用寄存器7.在相對(duì)尋址中，若指令中的地址碼為X，則操作數(shù)地址是 B 。A.XB.（PC）+ XC.X+段基址D.變址寄存器 + X8.在變址尋址方式中，若變址寄存器的內(nèi)容是4E3C16，給出的偏移量是6316，則對(duì)應(yīng)的有效地址是 。A. 6316B.4

40、D9F16C.4E3C16D.4E9F169.操作數(shù)地址存放在寄存器的尋址方式是 D 。A.相對(duì)尋址B.變址寄存器尋址C.寄存器尋址D.寄存器間接尋址二、填空題：1.寄存器尋址方式中，指令的地址碼部分給出 寄存器號(hào) ，而操作數(shù)存放在 寄存器 中。2.相對(duì)尋址方式中，操作數(shù)的地址由 當(dāng)前PC值 和 指令的地址碼部分的偏移量 給出。3.存儲(chǔ)器間接尋址方式指令中給出的是 操作數(shù)地址 所在的存儲(chǔ)器地址，CPU需要訪(fǎng)問(wèn) 2 次內(nèi)存才能獲得操作數(shù)。4.變址尋址方式中，操作數(shù)的地址由 變址寄存器的內(nèi)容 和 指令的地址碼部分的偏移量 的相加之和產(chǎn)生。問(wèn)答題：1.一個(gè)較完善的指令系統(tǒng)應(yīng)包括哪幾類(lèi)指令？2.在寄存

41、器-寄存器型、寄存器-存儲(chǔ)器型和存儲(chǔ)器-存儲(chǔ)器型三類(lèi)指令中，哪類(lèi)指令的執(zhí)行時(shí)間最長(zhǎng)？哪類(lèi)指令的執(zhí)行時(shí)間最短？為什么？答案1. C 2. D 3.B 4. C 5. D 6.B 7. B 8. D 9.D二、填空題：1.寄存器號(hào)，該寄存器2. 當(dāng)前PC值，指令的地址碼部分的偏移量 。（順序可交換）3. 操作數(shù)地址，24. 變址寄存器的內(nèi)容，指令的地址碼部分的偏移量問(wèn)答題：1. 包括數(shù)據(jù)傳送指令、算術(shù)運(yùn)算指令、邏輯運(yùn)算指令、程序控制指令、輸入/輸出指令、堆棧指令、字符串操作指令、特權(quán)指令等。2. 寄存器-寄存器型執(zhí)行速度最快。存儲(chǔ)器-存儲(chǔ)器型執(zhí)行速度最慢。因?yàn)榍罢卟僮鲾?shù)在寄存器中，后者操作數(shù)在存儲(chǔ)器中。而訪(fǎng)問(wèn)一次存儲(chǔ)器所需要的時(shí)間一般比訪(fǎng)問(wèn)一次寄存器所需要的時(shí)間長(zhǎng)。CPU執(zhí)行現(xiàn)行程序CPU執(zhí)行現(xiàn)行程序CPU查詢(xún)等待并傳送I/O數(shù)據(jù)I/O準(zhǔn)備及傳送CPUI/0O(a) 程序查詢(xún)方式間斷CPU執(zhí)行現(xiàn)行程序CPU執(zhí)行現(xiàn)行程序指令執(zhí)行周期結(jié)束啟動(dòng)I/O中斷請(qǐng)求I/O準(zhǔn)備I/O準(zhǔn)備CPUI/0OCPU處理中斷服務(wù)程序?qū)崿F(xiàn)IO與主機(jī)之間的傳送（b）程序中斷方式CPU執(zhí)行現(xiàn)行程序存取周期結(jié)束一個(gè)存取周期CPU執(zhí)行現(xiàn)行程序啟動(dòng)I/OCPUI/0ODMA請(qǐng)求I/O準(zhǔn)備I/O準(zhǔn)備實(shí)現(xiàn)I/O與主存之間的傳遞（C）DMA方式圖8.1 第5題答圖