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选择题
填空题
分析判断题
计算题
简述题
选择题
1.某机字长32位,其中1位表示符号位。若用定点整数表示,则最小负整数为()。
A -(231 -1) B-(230 -1) C-(231 +1) D-(230 +1)
以下有关运算器的描述,()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
EEPROM是指( )。
A读写存储器B只读存储器 C闪速存储器D电擦除可编程只读存储器
当前的CPU由( )组成。
A控制器 B控制器、运算器、cache C运算器、主存 D控制器、ALU、主存
在集中式总线仲裁中,()方式响应时间最快。
A独立请求B计数器定时查询C菊花链
CPU中跟踪指令后继地址的寄存器是( )。
A地址寄存器B指令计数器C程序计数器D指令寄存器
从信息流的传输速度来看,()系统工作效率最低。
A单总线B双总线C三总线D多总线
冯·诺依曼机工作的基本方式的特点是()。
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存贮器按内容选择地址
在定点二进制运算器中,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原码运算的十进制加法器 D补码运算的二进制加法器
某计算机字长32位,其存储容量为256MB,若按单字编址,它的寻址范围是(D)。
A0—64MB B0—32MB C0—32M D0—64M
主存贮器和CPU之间增加cache的目的是()。
A解决CPU和主存之间的速度匹配问题 B扩大主存贮器容量
C扩大CPU中通用寄存器的数量 D既扩大主存贮器容量,又扩大CPU中通用寄存器的数量
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,另一个常需采用(C)。
A堆栈寻址方式B立即寻址方式C隐含寻址方式D间接寻址方式
某DRAM芯片,其存储容量为512K×8位,该芯片的地址线和数据线的数目是(D)。
A8,512 B512,8 C18,8 D19,8
存器间接寻址方式中,操作数在(B)。
A通用寄存器(寄存器寻址) B主存单元 C程序计数器 D堆栈
机器指令与微指令之间的关系是(A)。
A用若干条微指令实现一条机器指令B用若干条机器指令实现一条微指令
C用一条微指令实现一条机器指令 D用一条机器指令实现一条微指令
在集中式总线仲裁中,(A)方式对电路故障最敏感。
A菊花链B独立请求(响应时间快)C计数器定时查询
运算器的核心功能部件是(B)。
A数据总线BALU C状态条件寄存器 D通用寄存器
18 微程序控制器中,机器指令与微指令的关系是(B)。
A每一条机器指令由一条微指令来执行 B每一条机器指令由一段用微指令编成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
19 某寄存器中的数值为指令码,只有CPU的(A)才能识别它。
A指令译码器B判断程序C微指令D时序信号
20系统总线是指( )。
A 运算器、控制器和寄存器之间的信息传送线; B 运算器、寄存器和主存之间的信息传送线
C 运算器、寄存器和外围设备之间的信息传送线; D CPU、主存和外围设备之间的信息传送线
21 用于对某个寄存器中操作数的寻址方式为(C)。
A直接B间接C寄存器直接D寄存器间接
22 指令周期是指(C)。
ACPU从主存取出一条指令的时间 BCPU执行一条指令的时间
CCPU从主存取出一条指令加上执行一条指令的时间 D时钟周期时间
23 转移指令执行结束后,程序计数器PC中存放的是(C)。
A.该转移指令的地址 B.顺序执行的下条指令地址
C.转移的目标地址 D.任意指令地址
24 从一条指令的启动到下一条指令的启动的间隔时间称为(D)。
A.时钟周期B.机器周期 C.工作周期 D.指令周期
25 “总线忙”信号由(A )建立。
A.获得总线控制权的设备B.发出“总线请求”的设备
C.总线控制器D.CPU
26 挂接在总线上的多个部件(B)。
A.只能分时向总线发送数据,并只能分时从总线接收数据
B.只能分时向总线发送数据,但可同时从总线接收数据
C.可同时向总线发送数据,并同时从总线接收数据
D.可同时向总线发送数据,但只能分时从总线接收数据
27 一个节拍脉冲持续的时间长短是( C )。
A.指令周期 B.机器周期
C.时钟周期 D.以上都不是
29在串行传输时,被传输的数据( )
A 在发送设备和接受设备中都是进行串行到并行的变换
B 在发送设备和接受设备中都是进行并行到串行的变换
C 发送设备进行串行到并行的变换,在接受设备中都是进行并行到串行的变换
D 发送设备进行并行到串行的变换,在接受设备中都是进行串行到并行的变换
填空题
1.计算机的发展是从两个方面不断地向前推进的:计算机体系结构的发展和元器件技术的进步。其中前者追求的目标是要使计算机的每一个部件都能够充分而均衡地发挥潜力,于是并行与共享就成了计算机体系结构发展中的一个永恒话题。后者追求的是元器件性能的提高,最具代表性的器件是处理器和存储器。
2. 计算机的基本硬件部分包括运算器、控制器、存储器、I/O设备,以及连接它们的总线与适配器。
3. 通常把运算器和控制器称为中央处理器CPU(Central Processing Unit);采用VLSI技术把它制作成一个独立的芯片,
则CPU又称为微处理器MPU(Micro-Processing Unit)或μP;若把微处理器MPU和存储器、总线以及I/O接口集成在一片VLSI中,就成为微控制器MCU(Micro-Controller Unit),俗称单片机,在嵌入式应用领域获得广泛的应用。
4.运算器是一个数据的加工处理部件,存储器(Memory)是计算机的记忆部件,控制器是整个计算机系统的指挥部件。
5. 计算机对存储器的要求是容量大、速度快、成本低,为了解决这三方面的矛盾,采用多级存储体系结构,即(高速缓冲寄存器)、(主存储器)、(辅助存储器),合理地在不同级别的存储器之间进行存储内容的调换,就解决了速度、容量和成本之间的矛盾,这是一种把几种存储技术结合起来,互相补充的折中方案。
6. 计算机中常用的数据表示格式中,所有数据的小数点位置是固定不变的数称为定点数;容许的数值范围有限,要求的处理硬件比较简单。所有数据的小数点位置随比例因子的不同而在一定范围内可以自由浮动,称为浮点数,其容许的数值范围很大,要求的处理硬件比较复杂。
7. 反映主存速度指标的三个术语是存取时间、存储周期和存储器带宽。存储周期,指连续启动两次读操作所需间隔的最小时间,其时间单位为ns。存储器带宽,单位时间里存储器所存取的信息量,通常以位/秒或字节/秒做度量单位。
8.存储器按存储介质分类,可分为磁表面和半导体存储器;按存取方式分类,可分为随机存取和顺序存取。按所处
的位置和作用分主、辅助、缓冲和控制存储器。
9. 按照数据在总线上的传输过程中所采用的时序控制方式的不同,可以分为:同步方式、异步方式、半同步和分离式。
10.共享、分时和规范是总线的3个基本特征,其中规范包括:机械、电气、功能和时间规范。
11. CPU从(主存中)取出一条指令并执行这条指令的时间和称为(指令周期),它通常包含若干个(CPU周期),而后者又包含若干个(时钟周期)。
12. 控制器由程序计数器(PC)、指令寄存器(IR)、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成。CPU中保存当前正在执行的指令的寄存器是(指令寄存器),指示下一条指令地址的寄存器是(程序寄存器)。
13. 一个较完善的指令系统,应当有(数据处理)、(数据存储)、(数据传送)、(程序控制)四大类指令。
14.操作数基本寻址方式:1.隐含寻址,2.立即寻址,3.直接寻址,4.间接寻址,5.寄存器寻址,6.寄存器间接寻址
15. 一条指令应提供两方面的信息,一是指明操作的性质,即要求CPU做什么操作,这部分称为操作码;
二是给出与操作数有关的信息,如直接给出操作数或给出操作数的地址、运算结果的存储位置等。
16.激光打印机的核心部件是:硒鼓,打印步骤:曝光形成静电浅影,再吸附上碳粉,达到显影。再施以反向的静电电荷,把碳粉吸附到纸上,称为转印,最后经过高温加热,碳粉被融化,达到定影。
17.喷墨打印机采用的喷墨技术有:气泡喷墨技术和压电喷墨技术。彩色喷墨打印机要达到人们对彩色照片的要求,需要配置6色墨盒,它们分别是:青色、品红色、黄色、黑色、淡品红、淡青色。
18.液晶既具有固态特性,也具有液态特性,具有旋光性,即改变光的振动方向。彩色液晶屏需要有红、绿、蓝三色光源。
19.触摸屏技术分为单点触摸屏技术和多点触摸屏技术,其中,前者又分为:电阻式、电容式和表面超声波式。
20.按照微程序控制器设计的基本思想,把一条指令的执行看成是由一系列微指令组成的微程序的执行过程。通常把微程序存储在专门的ROM中,并称之为控制存储器。
分析判断题
1、判断下图所示的寻址方式
(1).(2).
答:(1).间接寻址 (2).寄存器间接寻址
2、图中哪种电流波形不适合作为磁记录电流?
答:(不归零制)NRZ
3、分析、判断下图各中断处理程序的优先级并排序。
答:①>②>③>④
4、同为三总线结构,试分析它们的主要区别在什么地方?
(1)、 (2)、
答:(1)、中三级总线结构分别是局部总线、系统总线、扩展总线。一般用于I/O设备性能相差不大的情况。但在高速的视频设备、网络、硬盘等大量涌现的情况下,将他们与低速设备接在同一条总线上,非常影响系统的效率。
(2)、中三级总线结构分别是主存总线,I/O总线和DMA总线。其中主存和与高速外设连接的I/O接口之间有一条DMA总线,提高了高速设备和主存之间的数据传输。
计算题
分别求出+1011B和-1011B的真值及其机器数的原码、反码、补码和移码形式。真值 机器数 原码 反码 补码 移码
+1011B +1011 01011 01011 01011 01011 11011
-1011B -1011 11011 11011 10100 10101 00101
2. 将十进制数20.59375转换成IEEE754标准的32位浮点数的二进制存储格式。
答:20.59375=10100.10011=1.010010011*24
S=0 E=4+127=131 M=010010011
IEE754标准的32位浮点数为:0 10000011 01001001100000000000000
3. 下列各数按照IEEE754标准32位浮点数的二进制存储格式为:
(1)0 11 111 111 111 111 111 111 111 111 111 11;
(1+1-2^-23)*2^128
(2)1 00 000 000 000 000 000 000 000 000 000 00;
-1*2(-127)
求与之对应的十进制数是什么?
4. 已知某磁盘组有6个盘片,每个记录面的内磁道直径为22cm,外磁道直接为34cm,最大位密度为
1600b/cm,道密度为80道/cm,转速7200转速/分。问:
每面有多少个磁道?(34-22)/2*80=480(个)
每磁道的信息量?
1600*PI*22=35200PI(b)
每面的信息量?
35200PI*480=16896000PI(b)
1600*PI*22*480
磁盘的总存储容量?
16896000PI*(6*2-2)=168960000PI(b)
1600*PI*22*480*(6*2-2)
最大数据传输率是多少?
7200/60*35200PI=4224000PI(b/s)
7200/60*1600*PI*22
5. 如图所示,利用2片1M×4位的SRAM芯片,实现了一个存储容量为1M×8位的SRAM存储器。现在要设计出一个存储容量为1M×16位的SRAM存储器,画图说明如何实现?
试分析并计算下图的存储容量扩展方式和总存储量
答:位拓展和字拓展。4K×8位
简述题
1.算盘和算筹与现代计算机的差距主要体现在哪些方面?
答:现代计算机可以自动执行程序,而算盘和算筹不能自动执行程序,必须人工进行,计算者被绑定在计算过程中。
在向现代计算机的发展过程中,最具有代表性的计算机有哪几个?
答:中国古代提花机和提花机、巴贝奇分析机、帕斯卡的加法器、莱布尼茨的乘法器
进步的标致分别是什么?
答:
成为现代计算机应具备哪些功能?P5-9,P32-33.
答:(1)具有适合工作原件的内动力
(2)具有内程序执行机制
(3)具有与内程序相适应的数据和程序存储与表示形式
(4)可以实现系统运行中的自我管理
2.什么是机器数?它的表示形式都有哪些?为什么需要这么多种形式?P37-39.
答:一个数在机器内的表示形式称为机器数。表示形式有反码,补码和移码。为了解决机器内负数的符号位参加运算的问题。
3.计算机的存储器为什么实现分级存储的方式?一般分为几级?各级之间的关系是什么?P60,P136-137.
答:计算机的主要指标是成本、速度和容量。但是速度快的存储器价格高,对经济实力的要求就高。所以计算机的存储器实行分级存储的方式:把要反复使用的内容放在速度最高、容量较小的存储器中,把马上不用但不久就要使用的内容放在速度次高、容量次大的存储器中…把最不常用的内容放在容量极大但速度不高的存储器中。合理地在不同级别的存储器之间进行存储内容的调换,就解决了速度、容量和成本之间的矛盾。
计算机存储器一般分为3级:辅助存储器,主存储器和Cache。
辅助存储器作为Cache的后援,主存储器可以与运算器和控制器通信,也可以作为Cache的后援;Cache存储CPU最常使用的信息。一个程序执行前,程序和它要执行的数据都存放在辅助存储器中。程序开始执行,程序会被调入内存,对于大型程序要一段一段的调入内存执行。程序在执行过程中,数据按照程序的需要被调入内存。为了提高程序执行的速度,还要不断的把CPU当前要使用的程序段和数据部分调入高速缓存执行。
4.计算机体系结构发展的目标是什么?采取的技术路线是什么?对冯.诺依曼计算机体系结构改进的具体措施都有哪些?P67-69
答:计算机体系结构发展的目标是并行与共享。 对冯诺依曼体系结构的改进有,(1)从以运算器为中心到以存储器为中心。技术路线:分时操作系统、中断控制技术、DAM控制技术、总线技术(2)指令执行的并行与共享。技术路线:指令的流水作业(3)处理器并行与共享。技术路线:SMP(对称多处理结构),MPP(大规模并行处理系统),CMP(单芯片多处理器,简称多核CPU)
5.磁盘和光盘相对的优缺点分别是什么?磁光盘是如何对他们的优缺点进行扬弃的?P129-130.
答:磁盘是一种具有存储容量大、位成本低、信息保存时间长、读出时不需要再生等特点的辅助存储器。
光盘具有记录密度高,存储容量大,可靠性高,可长期保存信息,成本低,体积小等技术特点。
磁光盘的可擦洗次数达100万次以上。
6.在总线上进行通信的主从双方对时序的控制方式有哪几种?分别适用于什么场合?P164-168。
答:(1)同步通信。特点是模块之间地配合简单一致,采用了公共时钟,每个部件什么时候发送或接受信息都有同一地时钟规定。因此有较高的传输效率,缺点是所有模块都强求一致的同一时限,使设计缺乏灵活性。
(2)异步通信。双方地操作不依赖基于共同时钟地时间标准,而是一方地操作依赖于另一方地操作,形成一种“请求-应答”方式,或称为握手方式,采用地通信协议称为握手协议。
(3)半同步通信。特点是用系统时钟同步,但对慢速设备可延长传输数据的周期。适用于系统工作速度不高,但又包含了许多工作速度差异较大地各类设备地简单系统。它的控制方式比异步通信简单,在全系统内各模块又在统一的系统时钟控制下同步工作,可靠性高,同步结构比较方便。缺点是对系统时钟频率不能要求太高,从整体上看,系统工作地速度不会很高。
(4)分离式通信。思想是将一个传输周期分解为两个子周期。特点是每个模块占用总线使用权都必须提出申请。
在得到总线使用权后,主模块在限定的时间内向对方发送信息,采用同步方式传送,不再等待对方的回答信号。各模块在准备数据的过程中都不占用总线,总线可以接受其他模块的请求。总线被占用时都在做有效工作,不存在空闲等待时间,充分地利用了总线地有效占用,从而实现了在多个主、从模块间进行交叉重叠并行式传送,这对大型计算及是极为重要地。这种控制方式比较复杂,一般普通微型计算机系统很少采用。
7.简述I/O接口的功能。P201-203.
答:一边同某种计算机总线连接起来,另一半同外围设备连接起来,使他们一起可以正常工作。I/O设备与连接地目的是接受计算机地控制并与计算机交换数据。
8.简述I/O过程中CPU对数据交换的常用控制方式有几种?各有什么特点与不足?P207-224.
答:(1)I/O过程地程序直接控制。特点:I/O过程完全处于CPU指令控制下,即外部设备地有关操作都要由CPU指令直接指定。在典形情况下,I/O操作在CPU寄存器与外部设备的数据缓冲寄存器间进行,I/O设备不直接访问主存。由两种方式,分别是无条件传送控制和程序控制。不足:CUP进行I/O控制的工作效率很低。这种控制方式只适合与预知和预先估计到的I/O事件,但在实际中,多数世家是非寻常和非预期的。无法发现和处理一些无法预估的事件和系统异常。而且这种查询方式只能允许CPU与外设串行工作,会出现CPU资源不能被充分利用,不能及时处理紧急事件两种情况。
(2)I/O过程的程序中断控制。特点,提高了计算机的工作效率。不足:可能丢失数据。
(3)I/O数据传送的DMA控制。适合高速大批量数据传送,可以保证高速传输时不丢失数据。特点:提高了CPU的利用率,DMA的相应可以在指令周期的任何一个机器周期结束时进行。DMA主要用于需要大批量数据传送的系统中,可以提高数据吞吐量。不足:只能实现简单的数据传送,随着系统配置的I/O设备的不断增加,输入输出操作日益繁忙,为此要求CPU不断地对各个DMA进行预置,增加了CPU地负担。
(4)I/O过程的通道控制。为了减轻CPU地负担,I/O控制部件又把诸如选设备,切换,启动,终止以及数码校验等功能也接过来,进而形成I/O通道,实现输入输出操作地较全面管理。通道具有更强地独立处理数据输入输出地功能,有了简单地通道指令,可以在一定的硬件基础上利用通道程序实现对I/O地控制,更多的免去CPU地介入,并且能同时控制多台同类型或不同类型地设备,使系统并行性更高。通道结构地弹性比较大,可以根据需要加以简化或增强。特点:具有读写指令,可以执行通道程序。CPU通过简单的输入输出指令控制通道工作。通道和设备采用中断方式与CPU联系。不足:对硬件的要求较高,开销大。
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