计算机组成原理试题集含答案(7)

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2024年2月13日发(作者：)

计算机组成原理试题集含答案

第三章

单选题

1、下面说法正确的是C

半导体RAM信息可读可写，且断电后仍能保持记忆

半导体RAM属挥发性存储器，而静态的RAM存储信息是非挥发性的

静态RAM、动态RAM都属挥发性存储器，断电后存储的信息将消失

ROM不用刷新，且集成度比动态RAM高，断电后存储的信息将消失

2、存储单元是指：C

存放一个二进制信息位的存储元

存放一个机器字的所有存储元集合

存放一个字节的所有存储元集合

存放两个字节的所有存储元集合

3、采用虚拟存储器的主要目的是B

提高主存储器的存取速度

扩大存储器空间，并能进行自动管理

提高外存储器的存取速度

扩大外存储器的存储空间

4、某SRAM芯片，存储容量为64K×16位，该芯片的地址线和数据线数目为：64，16

16，64

64，8

16，16

5、计算机系统中的存贮器系统是指：d

RAM存贮器

ROM存贮器

主存贮器

内存贮器和外存贮器

6、交叉存储器实质上是一种（a）存储器，它能执行独立的读写操作多模块，并行

多模块，串行

D

整体式，并行

整体式，串行

7、相联存储器是按(c)进行寻址的存储器

地址指定方式

堆栈存取方式

内容指定方式

地址指定与堆栈存取方式结合

8、在主存和CPU之间增加cache的目的是c

增加内存容量

提高内存的可靠性

解决CPU与内存之间的速度匹配问题

增加内存容量，同时加快存取速度

9、存储周期是指b

存储器的读出时间

存储器进行连续读和写操作所允许的最短时间间隔

存储器的写入时间

存储器进行连续写操作所允许的最短时间间隔

判断题

10、存储元存储八位二进制信息，是计算机存储信息的最小单位。错 11、存储器带宽指单位时间里存储器所存取的信息量，是衡量数据传输的重要指标。常用单位有：位/秒或字节/秒。对

12、Cache主要强调大的存储容量，以满足计算机的大容量存储要求。错

13、外存（辅存）主要强调快速存取，以便使存取速度与CPU速度相匹配。错

14、计算机存储器功能是记忆以二进制形式表示的数据和程序。对

填空题

15、 DRAM存储器的刷新一般有(集中式)、（分散式）和（异步式）三种方式，之所以

刷新是因为（有电荷泄漏，需要定期补充）。

16、 虚拟存储器只是一个容量非常大的存储器（逻辑）模型，不是任何实际的（物理）存储器，按照主存-外存层次的信息传送单位不同，虚拟存储器有（段）式、（页）式和（段页式）三类。

17、 虚拟存储器指的是（主存）层次，它给用户提供了一个比实际空间大得多的（虚拟地址）空间。

18、 主存与CACHE的地址映射有（全相联）、（直接）、（组相联）三种方式。

19、 双端口存储器和多模块交叉存储器属于（并行）存储器结构，前者采用（空间并行）技术，后者采用（时间并行）技术。

20、 CPU能直接访问由（CACHE）和（内存），但不能直接访问（外存）。

21、 存储器的技术指标主要有（存储容量）、（存取时间）、（存储周期）和（存储器带宽）。

22、 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，计算机采用（多级存储）和体系结构。

计算题

23、CPU执行一段程序时，CACHE完成存取的次数为5000次，主存完成存取的次数为200次。已知CACHE存取周期为40ns，主存存取周期为160ns。分别求CACHE的命中率H、平均访问时间Ta和CACHE-主存系统的访问效率e。

（1）h = 5000/(5000+200) = 96.15%。

（2）ta = h×tc+(1-h)×tm = 40×96.15%+(1-96.15%)×160 = 44.62ns。

（3）e = tc/ta = 40/44.62 = 89.65%。

24、已知cache/主存的效率是85%，平均访问时间为60ns，cache比主存快4倍，求主存的存取周期和cache的命中率。

解：因为：ta = tc / e 所以 ：tc = ta×e = 60×0.85 = 510ns (cache存取周期)

因为：e = 1 / [r + (1 – r )H] tm = tc×r =510 ×4 = 204ns (主存存取周期)

所以： H = 2.4 / 2.55 = 0.94

25、设某RAM芯片，其存储容量为16K×8位，问： 1) 该芯片引出线的最小数目应该是多少？ 2) 存储器芯片的地址范围是多少？

解：（1）16K=2的14次方，所以地址线为14根，字长为8位，所以数据线为8根，加上芯片片选信号CS，读信号RD，写信号WR，电源线，地址线，器引出线最小数目应该为27跟。

（2）存储器芯片的地址范围为：0000H~3FFFF。

26、有一个16K×16的存储器，用1K×4的DRAM芯片（内部结构为64×16）构成，设读/写周期为0.1ms，问： 1) 采用异步刷新方式，如单元刷新间隔不超过2ms，则刷新信号周期是多少？ 2) 如采用集中刷新方式，存储器刷新一遍最少用多少读/写周期？死时间率多少？

解（1）刷新信号间隔为2MS/64=31.25MS,此即刷新信号周期

（2）设T为读/写周期，且列向16组同时进行刷新，则所需刷新时间为64T,已知T=0.1MS，

则死亡时间率=64T/2000*100%=0.32%。

27、设存储器容量为32M字，字长64位，模块数m=4，分别用顺序方式和交叉方式进行组织。若存储周期T=200ns，数据总线宽度为64位，总线传送周期t=50ns。问：顺序存储器和交叉存储器的平均存取时间、带宽各是多少？

28、某磁盘组共有4个记录面，每毫米5道，每道记录信息为12 288B，最小磁道直径为230毫米，共有275道，磁盘转速为3000转/分。

（1）最低位密度是多少？

（2）数据传输率是多少？

（3）平均等待时间是多少？

（1）11.58b/mm

(2)614400B/s

(3)10ms

29、某磁盘组有5个记录面，每个记录面的内磁道直径为22cm，外磁道直径为33cm，最大位密度为1600bit/cm，道密度为80道/cm，转速为3600转/分。

（1）计算每条磁道的容量；

（2）计算磁盘的数据传输率；

（3）计算平均等待时间。

(1)每条磁盘的容量是110525B

（2）6631680B/S

(3)8.33ms

简答题

30、说出至少三种加速CPU和存储器之间有效传输的措施。

答：主要有： 1) 加长存储器的字长 2) 采用双端口存储器 3) 加入CACHE 4) 采用多体交叉存储器

31、存储保护主要包括哪几个方面？

答：存储保护一般涉及存储区域保护和访问方式保护两大方面。前者主要有 页表保护、键保护、环保护等方式，后者则主要考虑对主存信息使用的读、写、执行三种方式的保护。

32、计算机存储系统分为哪几个层次？

答：计算机存储系统一般指：CPU内的寄存器、CACHE、主存、外存、后备存 储器等五个层次

应用题

33、主存容量为4MB，虚存容量为1GB，则虚存地址和物理地址各为多少位？如页面大小为4KB，则页表长度是多少？

解（1）；虚拟容量1GB对应地址为30位；

主存容量4MB对应地址为22位

(2);1GB/4KB=256K

34、CPU执行一段程序时, cache完成存取的次数为2420次，主存完成存取的次数为80次，已知cache存储周期为40ns，主存存储周期为240ns，求cache/主存系统的效率和

平均访问时间。

35、某机器中，已知配有一个地址空间为0000H-3FFFH的ROM区域。现在再用一个RAM芯片(8K×8)形成40K×16位的RAM区域，起始地址为6000H,假定RAM芯片有/CS和/WE 信号控制端。CPU的地址总线为A15-A0，数据总线为D15-D0，控制信号为R/W (读/写)，/MREQ (访存)，要求：（1） 画出地址译码方案。（2）

将ROM与RAM同CPU连接。

36、用16K×8位的DRAM芯片组成64K×32位存储器，画出该存储器的组成逻辑框图。

37、某机字长8位，用4K*8位的RAM芯片和2K*8位的ROM芯片设计一个容量为16K字的存储器，其中RAM为高8K字，ROM为低2K字，最低地址为0。

（1）地址线和数据线各为多少根？

（2）各种芯片的数量是多少？

（3）请画出存储器结构图及与CPU的连接图。

1）地址线14根，数据线8根；

（2）2片RAM，1片ROM；

38、

下图为某16位机的主存空间构成示意图，其中RAM为8K*16的随机存储器，ROM位8K*16位的只读存储器。仔细分析该图，并按要求答题。

（1）该存储器最大空间有多少？已经构成的空间有多少？

（2）图中构成的地址空间分布是怎样的？画出地址空间分布图。

某8位机地址16位，用8K*8位的ROM芯片和8K*8位的ram芯片组成存储器，按字节编址，其中RAM的地址为0000H~5FFFH，ROM的地址为6000H~9FFFH。要求：

（1）画出存储器空间分布图，并确定需要的RAM以及RAM芯片数量；

（2）画出此存储器组成结构图及与CPU的连接图。

（1）图略；需要3片RAM，2片ROM；

（2）图略。

第四章

单选题

1、用某个寄存器的值做操作数地址的寻址方式称为（D）寻址。

直接

间接

寄存器

寄存器间接

2、堆栈寻址方式中，设A为累加器，SP为堆栈指示器，MSP为SP所指示的栈顶单元，如果进栈的操作是：(A)-〉MSP, (SP)-1-〉SP, 那么出栈的操作应为：

B

(MSP)－〉A, (SP)+1－〉SP

(SP)+1－〉SP, (MSP)－〉A

(SP)-1－〉SP, (MSP)－〉A

(MSP)－〉A, (SP)-1－〉SP

3、变址寻址方式中，操作数的有效地址等于：C

基值寄存器内容加上形式地址（位移量）

堆栈指示器内容加上形式地址（位移量）

变址寄存器内容加上形式地址（位移量）

程序记数器内容加上形式地址（位移量）

4、从以下有关RISC的描述中，选择最合适的答案。 C

采用RISC技术后，计算机的体系结构又恢复到早期的比较简单的情况。

为了实现兼容，新设计的RISC��是从原来CISC系统的指令系统中挑选一部分实现的。

RISC的主要目标是减少指令数，提高指令执行效率。

RISC设有乘、除法指令和浮点运算指令。

5、指令系统中采用不寻址方式的目的主要是(B )

实现存储程序和程序控制

缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性

可以直接访问外存

提供扩展操作码的可能并降低指令译码难度

6、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，另一个经常需采( C)

堆栈寻址方式

立即寻址方式

隐含寻址方式

间接寻址方式

7、寄存器间接寻址方式中，操作数处在( A)

通用寄存器

堆栈

主存储器

程序计数器

8、指令的寻址方式有顺序和跳跃两种，采用跳跃寻址方式，可以实现堆栈寻址

程序的条件转移

程序的无条件转移

程序的条件转移或无条件转移

(D)

判断题

9、引入操作数寻址方式目的有：缩短指令长度、扩大寻址范围、提高编程灵活性等。 对

10、指令系统指一台计算机中所有机器指令的集合，是表征计算机性能的重要因素。 对

填空题

11、 一个较完善的指令系统应包含：(数据传送)类指令，（算术运算）类指令，（逻辑运算）类指令，程序控制类指令，I/O类指令，字符串类指令，系统控制类指令等。

12、 根据操作数所在位置，指出其寻址方式（填空）：（1）操作数在寄存器中，为（寄存器直接）寻址方式。（2）操作数地址在寄存器，为（寄存器间接）寻址方式。（3）操

作数在指令中，为（立即）寻址方式。（4）操作数地址（主存）在指令中，为（直接）寻址方式（5）操作数的地址，为某一寄存器内容与位移量之和可以是（相对）、（基址）、（变址）寻址方式。

13、 指令寻址方式主要有（（顺序寻址方式）实现指令逐条顺序执行，PC+1->PC）和（（跳跃寻址方式）实现程序转移）。

14、 从计算机指令系统的角度看当前的计算机指令系统结构分为两大类：（复杂指令集计算机）

、（精简指令集计算机）。

15、 地址码表示（操作数的地址）。以其数量为依据，可以将指令分为（零地址指令）、和（一地址指令）（二地址指令）（三地址指令）（多地址指令）等几种。

16、 二地址指令中，操作数的物理位置有三种型式，分别是（寄存器-寄存器（RR））型、（寄存器-存储器（RS））型和（存储器-存储器(ss））型。

17、 堆栈是一种特殊的（数据）寻址方式，它采用（先进后出）原理。按结构不同分为（寄存器）堆栈和（存储器）堆栈。

18、 形成操作数地址的方式，称为（数据寻址）方式。操作数可以放在（专用）寄存器、（通用）寄存器、和指令中。

19、 形成指令地址的方式，称为（指令寻址）方式，有（顺序）寻址和（跳跃）寻址两种。

20、 指令字长度分为（单字长）、（半字长）、（双字长）三种形式。

21、 指令格式是指令用（二进制代码）和表示的结构形式，指令格式由（操作码）字段和（地址码）两字段组成。

22、 指令系统是表征一台计算机（性能）的重要因素，它的（格式）和（功能）不仅直接影响到机器的硬件结构，也影响到（系统软件）。

计算题

23、设某计算机数据线、地址线均是8位，有一条相对寻址的无条件转移指令存于内存的20H单元中，指令给出的位移量D=00010101B，该指令占用2个字节，试计算：1）取该指令时PC的内容；2）该指令执行结束时PC的内容。

由题：

（1）PC=20H

（2）Pc=PC+D+2=20H+2+00010101B=37H

简答题

24、

指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。

31 25 2

4 23… 20 19 0

1.操作码：顶长操作码，可表示128条指令；

操作数：双操作数，可构成RS或SS型指令，有直接、寄存器、寄存器间接寻址方式。访存范围1M，可表示16个寄存器

25、说明RISC指令系统的主要特点。

指令条数少，指令长度固定，指令格式、寻址方式种类少，只有取数/存数指令访问存储器。

26、一个比较完善的指令系统应该包括哪几类指令？

数据传送指令，算术运算指令，逻辑运算指令，程序控制指令，输入/输出指令，堆栈指令，字符串指令，特权指令。

应用题

27、一种单地址指令格式如下所示，其中I为间接特征，X为寻址模式，D为形式地址。I，X，D组成该指令的操作数有效地址E。设R为变址寄存器，R1 为基值寄存器，PC为程序计数器，请在下表中第一列位置填入适当的寻址方式名称。

本文标签： 指令存储器方式寻址地址