计算机组成原理(郑州大学) 中国大学mooc慕课答案2024版 m324349

01 计算机系统概论 1单元 计算机系统概论测试题

1、 通常划分计算机发展时代是以 （）为标准的。

答案: 组成的电子器件

2、 冯· 诺依曼计算机结构的核心思想是（ ）。

答案: 存储程序控制

3、 电子计算机可分为数字计算机、 模拟计算机， 它是依据（）划分的。

答案: 信息的形式和处理方式分类

4、 目前人们所说的个人计算机属于（）。

答案: 微型机

5、 下列计算机外围设备中，可以作为输入设备的是( )。

答案: 触摸屏

6、 对计算机的软硬件资源进行管理， 是 （ ）的功能。

答案: 操作系统

7、 计算机硬件能够直接执行的只是（） 。

答案: 机器语言

8、 只有当程序执行时， 它才会将源程序翻译成机器语言， 而且一次只能读取、翻译并执行源程序中的一行语句， 此程序称为（）。

答案: 解释程序

9、 当今的CPU主要包括（）。

答案: 运算器、Cache和控制器

10、 以下软件中， （）是计算机系统软件。

答案: 操作系统软件和语言编译软件

11、 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 （）。

答案: 指令周期的不同阶段

12、 目前的计算机，从原理上讲（）。

答案: 指令和数据都以二进制形式存放

13、 计算机在取指周期中从内存读出的信息流是（）， 它流向控制器。

答案: 指令流

14、 表示执行一条指令所需的平均时钟周期数的性能指标是指（）。

答案: CPI

15、 MFLOPS用来衡量计算机的（）性能。

答案: 浮点数运算性能

16、 计算机中，指令和数据形式上没有差别， 都是一串 0/1 序列。

答案: 正确

17、 指令和数据不能放在同一个存储器中， 必须分别存放在指令存储器和数据存储器中。

答案: 错误

18、 某任务用高级语言（如 C++） 编好程序后， 则马上可调至主存直接执行。

答案: 错误

19、 主存容量为 1KB， 其含义是主存储器中能存放 1000 个字节的二进制信息。

答案: 错误

20、 一个程序由若干条指令和所处理的数据组成。

答案: 正确

21、 因为汇编语言属于低级语言，因此汇编语言编写的程序计算机能够直接执行。

答案: 错误

22、 MIPS（Million Instructions Per Second）表示每秒执行的指令条数，它反映了计算机对浮点数的处理能力。

答案: 错误

23、 计算机的一 条机器指令包括 （）码和（）码两部分。
答案: 操作， 地址

24、 计 算机硬件包括运算器、（）、（）、总线和 I/O 设备。
答案: 控制器、存储器

25、 计算机系统的层次结构从下至上可分为七级。这七级分别是硬联逻辑级、微程序级、机器级、（）、（）、高级语言级和应用语言级。
答案: 操作系统、汇编语言

26、 在计算机系统中， 多个系统部件之间信息传送的公共通路称为（）。
答案: 总线

27、 计算机存储器的最小单位是（）。 2KB 容量的存储器能够存储（）k个最小单位。
答案: (以下答案任选其一都对)bit，16;
比特，2*8

28、 从器件角度看， 计算机经历了四代变化。 但从系统结构看， 至今绝大多数计算机仍属于（）计算机。
答案: 冯诺依曼

29、 一台50MHZ的计算机，执行一条指令所需要的平均时钟周期数CPI等于1，则它的MIPS性能指标等于（）。
答案: 50

30、 CPU 的工作节拍受一个主时钟的控制， 主时钟的频率叫CPU的（），它和CPU的时钟周期互为倒数。
答案: 主频

31、 下列计算机外围设备中，可以作为输入设备的是( )。

答案: 触摸屏

32、 计算机硬件能够直接执行的是（） 。

答案: 机器语言

33、 目前的计算机，从原理上讲（ ）。

答案: 指令和数据都以二进制形式存放

34、 一台50MHZ的计算机，执行一条指令所需要的平均时钟周期数CPI等于1，则它的MIPS性能指标等于（）。

答案: 50

35、 在计算机系统中， 多个系统部件之间信息传送的公共通路称为（）。

答案: 总线

36、 计算机中存储器的最小单位是位（bit）， 2KB 容量的存储器能够存储（）k个bit。

答案: 16

37、 从器件角度看， 计算机经历了四代变化。 但从系统结构看， 至今绝大多数计算机仍属于（）结构的计算机。

答案: 冯诺依曼

38、 计算机系统的层次结构从下至上可分为七级。这七级分别是硬联逻辑级、微程序级、（ ）、操作系统级、汇编语言级、高级语言级和应用语言级。

答案: 机器级

39、 计 算机硬件包括运算器、（）、存储器、总线和 I/O 设备。

答案: 控制器

40、 计算机的一 条机器指令包括 （ ）和地址码两部分。

答案: 操作码

02 数据的表示方法 02单元 数据的表示方法单元测试题

1、 下列各种数制的数中，最小的数是______。

答案: (00101001)BCD

2、 下列校验码中，最高位是校验位，奇校验正确的是______。

答案: 010110011

3、 已知大写字母“A”的ASCII码值为41H，现字母“F”被存放在某个存储单元中，若采用偶校验（假设最高位作为校验位），则该存储单元中存放的十六进制数是__。

答案: C6H

4、 对真值0表示形式唯一的机器数是_。

答案: 补码和移码

5、 若寄存器内容为11111111，若它等于-1，则是 ______。

答案: 补码

6、 浮点数的IEEE754标准对尾数编码采用的是______。

答案: 原码

7、 在浮点数编码表示中，_在机器数中不出现，是隐含的。

答案: 基数

8、 某数采用IEEE754单精度浮点数格式表示为C6400000H，则该数的真值是_。

答案: -1.5×213

9、 某浮点机，采用规格化浮点数表示法，阶码用移码表示（最高位代表符号位），尾数用原码表示。下列哪个机器数的表示不是规格化浮点数______。

答案: 00111111，1.0111…01

10、 IEEE754单精度浮点数格式能表示的最大正整数是______。

答案: 2128-2104

11、 下列字符中， ASCII 码最小的是_____。

答案: K

12、 汉字的国标码和汉字的区位码之间的关系是_____。

答案: 国标码=区位码+2020H

13、 按照 GB2312－80标准， 在计算机中， 汉字系统把一个汉字表示为___。

答案: 两个字节的二进制编码

14、 针对8位二进制数，下列说法中正确的是______ 。

答案: –127的反码等于0的移码

15、 一个8位二进制整数采用补码表示，且由3个“1”和5个“0”组成，则最小值为______ 。

答案: -125

16、 ASCII 编码是一种汉字字符编码。

答案: 错误

17、 在浮点数表示法中，阶码的位数越多，能表达的数值精度越高。

答案: 错误

18、 奇偶校验码可以检测出奇数个位的错误， 但不能确定出错的位置。

答案: 正确

19、 一个正数的补码和这个数的原码表示一样，但正数的反码就不是该数的原码表示，而是原码各位数取反。

答案: 错误

20、 引 入浮点数的目 的是在位数有限的前提下， 扩大数值表示的范围。

答案: 正确

21、 浮点数数的表示范围取决于尾数的位数，精度取决于阶码的位数。

答案: 错误

22、 表示定点数时， 若要求数值0在计算机中惟一地表示为全0，应使用原码表示。

答案: 错误

23、 机器码是信息在计算机中的二进制表示形式。

答案: 正确

24、 在定点整数机中，采用1位符号位，若寄存器内容为10000000，当它表示补码时，其对应的真值分 （用十进制表示）。
答案: -128

25、 某一数据为 10101010， 若采用偶校验， 其校验位为_____ 。
答案: 0

26、 设 X=-15， 假设机器码是8位的编码， 则 X的移码为_____。
答案: 01110001

27、 按 IEEE754 标准， 一个浮点数的阶码 E 的值等于指数的______加上一个固定的偏移量。
答案: 真值

28、 根据小数点位置不同， 定点数有定点小数和______两种表示方法。
答案: 定点整数

29、 一位十进制数， 用 BCD 码表示需 位二进制码。
答案: 4

30、 一位十进制数用 ASCII 码表示需_____位二进制码。
答案: 7

31、 1.为了计算机能直接处理十进制形式的数据， 采用以下两种表示形式：字符串_和___形式。
答案: 压缩的字符串

32、 为了计算机能直接处理十进制形式的数据，采用以下两种表示形式：字符串形式和______形式。
答案: 压缩的字符串

03 定点数的运算方法及运算器 03单元 数据的运算方法及运算器单元测试题

1、 在串行进位加法器中，影响加法器运算速度的关键因素是 。

答案: 进位传递延迟

2、 用8片74181和两片74182可组成 。

答案: 二级先行进位结构的32位ALU

3、 若X=103，Y=-25，则下列表达式采用8位定点补码运算实现时，会发生溢出的是______。

答案: X-Y

4、 若采用双符号位补码表示数据，则两个正整数相加产生溢出时，双符号位为 。

答案: 01

5、 补码定点整数 10010101 算术右移一位后的值为 。

答案: 11001010

6、 设机器数字长 8 位（含一位符号位）， 若机器数 D5H 为反码， 则算术左移一位和算术右移一位分别为 。

答案: AAH， EAH

7、 原码乘法运算中， 符号位单独处理， 乘积的符号是 。

答案: 两个操作数符号相异或

8、 在补码表示的机器中若寄存器 A 中存放数 9EH， 经过一次 运算它可以变为 CFH。

答案: 算术右移

9、 实现两原码相除的运算可采用加减交替法， 加减交替法的算法中 。

答案: 在整个算法过程中， 从不恢复余数 。

10、 在定点数运算中产生溢出的原因是 。

答案: 运算结果的操作数超出了机器的表示范围。

11、 用补码双符号位表示的定点整数， 下面是两个数进行加运算的结果，哪种情况属于下溢 。

答案: 100000000

12、 加法器中第 i 位的进位传递条件 P i 为 。

答案: Xi⊕ Yi

13、 .在定点运算器中，无论采用双符号位还是单符号位，必须有___，它一般用异或门来实现。

答案: 溢出判别电路

14、 在原码除法（加减交替法） 中， 上商 1。

答案: 余数为正

15、 在哪种结构的运算器中需要在 ALU 的两个输入端加上两个缓冲寄存器 。

答案: 单总线结构

16、 已知x=-1011,y=-0110,用变形补码计算x+y的运算结果有溢出发生。

答案: 正确

17、 定点补码运算时，其符号位不参加运算。

答案: 错误

18、 N乘N位的原码阵列乘法器的输出是一个N乘N位的二进制数。

答案: 错误

19、 全加器和半加器的区别在于是否考虑低位向高位进位， 考虑低位向本位有进位的加法器称为全加器。

答案: 正确

20、 一般采用补码运算的二进制减法器， 来实现定点二进制数加减法的运算。

答案: 错误

21、 整数运算器的核心功能部件是ALU。

答案: 正确

22、 用加减交替法计算X÷Y，因运算步骤不固定，所有这样的运算器很难实现。

答案: 错误

23、 加法器是构成运算器的基本部件， 为提高运算速度， 运算器一般都采用串行加法器。

答案: 错误

24、 在定点整数运算中，引入先行进位概念的目的是 。
答案: 提高运算速度

25、 完成浮点加／减法运算一般要经过： 0操作数检查、 、尾数加／减、规格化、溢出判断这5步。
答案: 对阶

26、 浮点数的运算中，可通过 部分是否有溢出，来判断浮点数是否有溢出。
答案: (以下答案任选其一都对)阶码;
指数

27、 使用74LS181这种器件来构成一个16位的ALU，需要使用______片74LS181。
答案: 4

28、 在原码除法中， 位不直接参加 运算，需要单独处理。
答案: 符号

29、 已知：X=11011，Y=-11111，用带求补器的补码阵列乘法器计算XY，XY的补码等于 。
答案: 10010111011

30、 若采用双符号位补码运算，则发生负溢的特征是∶双符号位为 。
答案: 10

31、 运算器的核心功能部件是 。
答案: (以下答案任选其一都对)ALU;
算术逻辑运算单元

32、 在定点整数运算中，引入先行进位概念的目的是 。

答案: 提高运算速度

33、 完成浮点加／减法运算一般要经过： 0操作数检查、 、尾数加／减、规格化、溢出判断这5步。

答案: 对阶

34、 使用74LS181这种器件来构成一个16位的ALU，需要使用______片74LS181。

答案: 2

35、 已知：X=11011，Y=-11111，用带求补器的补码阵列乘法器计算XY，XY的补码等于 。

答案: 10010111011

36、 若采用双符号位补码运算，则发生负溢的特征是∶双符号位为 。

答案: 10

04 浮点数的运算方法及其运算器 04单元 浮点数的运算方法及其运算器单元测试

1、 设某浮点机的阶码基数为2， 两个浮点数ｘ ， ｙ 的阶差为1（ｘ 的阶码大）， 则ｘ-ｙ 的过程中，对阶时应（ ）。

答案: 将ｙ的尾数右移 1 位

2、 浮点机中，浮点数的尾数采用双符号补码表示， 如果尾数相加后， 符号位为 01， 表示（ ）。

答案: 需要右规， 且右规后才能判断是否溢出

3、 如果浮点数尾数用补码表示， 则判断下列哪一项的运算结果是规格化数（）。

答案: 1. 00010

4、 在浮点数的尾数用原码进行运算时， 判断结果是否为规格化的方法是（）。

答案: 尾数的最高数值位为 1

5、 在浮点加法运算中， 主要的操作步骤是（）、对阶、 尾数相加、 结果规格化、 舍入、 溢出检查。

答案: 0操作数检查

6、 一个浮点数， 当其补码尾数右移 1 位时， 为使其值不变化， 阶码应该（）。

答案: 阶码+1

7、 浮点运算由阶码运算和（） 共同完成。

答案: 尾数运算

8、 浮点数加减运算中的对阶是（ ）。

答案: 将较小的一个阶码调整到与较大的一个阶码相同.

9、 如果各段流水的操作时间不同，则流水线时钟周期应设置为（）。

答案: .最长流水段操作时间

10、 理论上k级线性流水线处理可以提高（）倍速度。但实际上由于存储器冲突、数据相关,这个理想的加速比不一定能达到。

答案: K

11、 假设浮点运算流水线分“阶码比较、对阶操作“、”“尾数加减”、“规格化”、“舍入处理”4个过程段，流水线共完成7次浮点数的加减运算。流水线的加速比为（）。

答案: 2.8

12、 流水线的吞吐率是指单位时间流水线处理任务数，如果各段流水的操作时间不同，则流水线的吞吐率是（ ）的倒数。

答案: 最长流水段操作时间

13、 某流水线浮点加法器分为五级，若每一级所需要的时间分别是6ns、7ns、8ns、9ns和6ns，则此流水线的最大加速比为（）。

答案: 4.0

14、 线性流水硬件结构由各子任务的处理部件、（） 和各子任务处理部件公用的时钟组成。

答案: 高速缓冲寄存器

15、 K级线性流水中要处理n个任务，k个时钟周期用于处理第一个任务。K个周期后,流水线被装满,剩余的n－1个任务需要（）个周期完成。

答案: n-1

16、 浮点运算器中，阶码部件需要实现加、 减、 乘、 除四种运算。

答案: 错误

17、 浮点运算器可用两个定点运算部件：阶码部件和尾数部件， 阶码部件只进行阶码相加、 相减和比较操作，尾数部件可实现加减乘除运算。

答案: 正确

18、 在浮点数舍入中， 只有左规格化时可能要舍入。

答案: 错误

19、 在浮点数舍入中， 只有右规格化时可能要舍入。

答案: 正确

20、 K级流水线，流水线的最大加速比一定等于K。

答案: 错误

21、 对一个任务的处理，采用流水线技术不能提高工作效率。

答案: 正确

22、 浮点机中，浮点数的尾数采用双符号补码表示， 如果尾数相加后， 符号位为 01， 表示发生溢出， 需要中断处理。

答案: 错误

23、 K级线性流水中要处理n个任务，k个时钟周期用于处理第一个任务。K个周期后,流水线被装满,剩余的n－1个任务需要（）个时钟周期完成。

答案: n-1

05 存储系统及主存储器 05 单元 存储系统及主存储器测试题

1、 计算机的存储器采用分级存储体系的主要目的是______。

答案: 解决存储容量、存取速度、价格三者之间的矛盾

2、 下列各类存储器中，不采用随机存取方式的是______。

答案: CD-ROM

3、 磁盘属于__类型的存储器。

答案: 直接存取存储器（DAM）

4、 存储器的存储周期是指______。

答案: 存储器进行连续读或写操作所允许的最短时间间隔

5、 和外存储器相比，内存储器的特点是______。

答案: 容量小，速度快，成本高

6、 设机器字长为32位，一个容量为16MB的存储器，CPU按半字寻址，其可寻址的单元数是_个。

答案: 223

7、 某机字长32位，存储容量256MB，若按字编址，则它的寻址范围是_。

答案: 64M

8、 某计算机字长为32位，其存储容量为4GB，若按双字编址，则它的寻址范围是_。

答案: 0.5G

9、 在多级存储体系中，“Cache-主存”结构的作用是解决_的问题。

答案: 主存与CPU速度不匹配

10、 某一SRAM芯片，其容量为1024×8位，除电源和接地端外，该芯片的引脚的最小数目是 ______。

答案: 21

11、 若RAM中每个存储单元为16位，则下面叙述中正确的______。

答案: 数据线是16位

12、 DRAM的刷新是以______为单位的。

答案: 行

13、 某容量为256MB的存储器由若干4M×8位的DRAM芯片组成，该DRAM芯片的地址引脚和数据引脚总数为______。

答案: 19

14、 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______倍。

答案: 4、8

15、 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______片这样的芯片。

答案: 128

16、 下列各类存储器中，属于易失性存储器的是______。

答案: SRAM

17、 某计算机系统，其操作系统保存在硬盘上，其内存储器应该采用______。

答案: RAM和ROM

18、 在下列几种存储器中，CPU不能直接访问的是______。

答案: 硬盘

19、 设机器字长为64位，存储容量为128MB，若按字编址，它可寻址的单元个数是______。

答案: 16M

20、 存储器分层体系结构中，存储器从速度最快到最慢的排列顺序是______。

答案: 寄存器—Cache—主存—辅存

21、 某EPROM存储器容量为32K×16位，则其______。

答案: 地址线为15根，数据线为16根

22、 某一DRAM芯片，采用地址复用技术，其容量为1024×8位，除电源和接地端外，该芯片的引脚数最少是______。（读写控制线为2根）

答案: 17

23、 U盘属于______类型的存储器。

答案: 只读存储器

24、 下列说法正确的是______。

答案: EPROM是可改写的，但不能作为随机存储器

25、 下列存储器中，在工作期间需要周期性刷新的是______。

答案: SDRAM

26、 某计算机主存容量为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，则需要上述规格的ROM芯片数和RAM芯片数分别是______。

答案: 2、30

27、 4个16K×8位的存储器芯片，可设计为______容量的存储器。

答案: 32K×16位

28、 某计算机存储器按字节编址，主存地址空间大小为64MB，则该存储器地址寄存器的位数至少是______。

答案: 26位

29、 某32位计算机系统，以4个字节为编址单位，当在该系统中用8KB的存储器芯片构成32KB的存储体时，应进行存储器的______设计。

答案: 位扩展

30、 地址总线A13(高位)~A0(低位)，现用4K×4位的存储器芯片组成16KB存储器，则产生片选信号的译码器的输入地址线应该是______。

答案: A12A13

31、 EPROM是指

答案: 紫外线可擦除可编程的只读存储器

32、 可编程的只读存储器 。

答案: 一定是可改写的

06 高速存储器 06单元 高速存储器测试题

1、 双端口存储器之所以能进行高速读/写，是因为采用_。

答案: 两套相互独立的读写电路

2、 双端口存储器在_情况下会发生读/写冲突。

答案: 左端口与右端口的地址码相同

3、 交叉存储器实际上是一种_的存储器，它能_执行多个独立的读/写操作。

答案: 模块式、并行

4、 一个四体并行低位交叉存储器，每个模块的容量是64K×32位，存取周期为200ns，总线周期为50ns，则下述说法中正确的是_。

答案: 在200ns内，该存储器能向CPU提供128位二进制信息

5、 已知单个存储体的存储周期为110ns，总线传输周期为10ns，则当采用低位交叉编址的多模块存储器时，存储体数应_。

答案: 大于等于11

6、 在高速缓存系统中，主存容量为12MB，Cache容量为400KB，则该存储系统的容量是_。

答案: 12MB

7、 某计算机的存储系统由cache和主存组成，某程序执行过程中访存2000次，其中访问cache缺失（未命中）100次，则cache的命中率是_。

答案: 95%

8、 某计算机的cache共有16行，采用二路组相联映射方式，每个主存块大小为32字节，按字节编址，主存129号单元所在主存块应装入到的cache组号（从0开始）是_。

答案: 4

9、 下列因素中，与cache的命中率无关的是_。

答案: 主存的存取时间

10、 在cache的地址映射中，若主存中的任意一块均可映射到cache内的任意一行的位置上，则这种映射方法是_。

答案: 全相联映射

11、 下列说法中，正确的是_。

答案: cache的功能全部由硬件实现

12、 当访问cache系统失效时，通常不仅主存要向CPU传送信息，同时还需要将信息写入cache，在此过程中传送和写入信息的数据宽度各为_。

答案: 字、块

13、 假设某计算机按字编址，cache有4行，cache和主存之间交换的块大小为1个字。若cache的内容初始为空，采用2路组相联映射方式和LRU替换策略。访问的主存地址依次是0，4，8，2，0，6，8，6，4，8时，命中cache的次数是_。

答案: 1

14、 关于cache的更新策略，下列说法正确的是_。

答案: 写操作时，写分配法和非写分配法在失效时应用

15、 容量为128KB的cache，每块16字节，采用8路组相联。字节地址1234567H的单元调入cache，则其tag应为_。

答案: 048DH

16、 有一主存-cache层次的存储器，主存容量为1MB，cache容量为16KB，每字块有8个字，每字32位。采用直接地址映射方式，若主存地址为35301H，且CPU访问cache命中，则在cache的第_字块中。（cache的起始字块为第0字块）

答案: 152

17、 一个八体并行低位交叉存储器，每个模块的容量是32K×16位，存取周期为400ns，总线周期为100ns，则下述说法中正确的是_。

答案: 在400ns内，该存储器能向CPU提供128位二进制信息

18、 下列说法中错误的是_。

答案: 高位多体交叉存储器能提高存储器的读写速度。

19、 由高速缓存-主存构成的二级存储系统中，CPU访问该存储系统时发出的地址是______。

答案: 主存物理地址

20、 某计算机主存按字编址，当cache未命中时，需要访问主存，同时还需要将访问到的信息放入cache中。在此过程中，访问主存的数据宽度是______。

答案: 字

21、 在cache的地址映射中，若主存中的任意一块在cache中只有唯一的一行位置可存放，则这种映射方法是_。

答案: 直接映射

22、 某cache共有16行，主存每块32字节，采用直接映射。字节地址123456H的单元调入cache，则其tag应为_。

答案: 91AH

23、 某cache共有8行，主存每块32字节，采用全相联映射。字节地址123456H的单元调入cache，则其tag应为_。

答案: 91A2H

24、 下列cache的替换算法中，命中率最高的是_。

答案: 近期最少使用（LRU）算法

25、 下列cache的替换算法中，速度最快的是_。

答案: 随机替换算法

26、 一个八体并行低位交叉存储器，每个模块的容量是32K×16位，存取周期为400ns，总线周期为50ns，则下述说法中正确的是_。

答案: 在400ns内，该存储器可以向CPU提供128位二进制信息

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