1、计算机组成原理与系统结构练习试卷 1及答案与解析 1 关于计算机体系结构及其分类，有下述说法： Flynn分类法根据指令流和数据流的多倍性对计算机体系结构进行分类。 除了 Flynn分类法之外，冯泽云还提出用最大并行度对计算机体系结构进行分类。 计算机系统结构所解决的问题是计算机系统总体上、功能上需要解决的问题，而计算机组成要解决的是逻辑上如何具体实现的问题。 所有计算机系统都基于冯 .诺依曼结构。 其中，正确的说法有 _。 （ A） （ B） （ C） （ D） 2 在中断响应过程中， CPU保护程序计数器的主要目的是 _。 （ A）使 CPU能找到中断服务程序的入口地址 （ B）为了实现中
2、断嵌套 （ C）为了使 CPU在执行完中断服务程序时能回到被中断程序的断点处 （ D）为了使 CPU与 I/O设备并行工作 3 程序计数器属于 CPU的 _部件。 （ A）运算器 （ B）控制器 （ C）存储器 （ D） I/O接口 4 计算机指令系统中采用不同寻址方式可以提高编程灵活性，立即寻址是指_。 （ A）操作 数包含在指令中 （ B）操作数的地址包含在指令中 （ C）操作数在地址计数器中 （ D）操作数在寄存器中 5 对 8位补码操作数 A5H进行 2次算术右移的结果为 _(不必转换成十进制数 )。 （ A） D2H （ B） 52H （ C） E9H （ D） 69H 6 某系统总
3、线的一个总线周期包含 3个时钟周期，每个总线周期中可以传送 32位数据。若总线的时钟频率为 33MHz，则总线带宽为 _。 （ A） 132Mb/s （ B） 33Mb/s （ C） 44Mb/s （ D） 396Mb/s 7 Amdahl定律中，加速比定义为 _，其中 T0为改进前所需的执行时间， Tn为改进后所需的执行时间。8 两次故障之间的间隔时间的平均值称为 _。 （ A）可靠性 （ B） MTRF （ C） MTBF （ D） MIPS 9 某计算机系统由图 5-35所示的部件构成，假定每个部件的千小时可靠度 R均为0.9，则该系统的千小时可靠度约为 _。 （ A） 0.9801 （
4、 B） 0.951 （ C） 0.9 （ D） 0.99 10 计算机执行程序所需的时间 P，可用 P=ICPIT来估计，其中 I是程 序经编译后的机器指令数， CPI是执行每条指令所需的平均机器周期数， T为每个机器周期的时间。 RISC计算机采用 (1)来提高机器的速度。它的指令系统具有 (2) 的特点。指令控制部件的构建， (3)。 RISC机器又通过采用 (4)来加快处理器的数据处理速度。 RISC的指令集使编译优化工作 (5)。 （ A）虽增加 CPI，但更减少 T （ B）虽增加 CPI，但更减少 T （ C）虽增加 T，但更减少 CPI （ D）虽增加 I，但更减少 CPI （
5、A）指令种类少 （ B）指令种类多 （ C）指令寻址方式多 （ D）指令功能复杂 （ A） CISC更适于采用硬布线控制逻辑，而 RISC更适于采用微程序控制 （ B） CISC更适于采用微程序控制，而 RISC更适于采用硬布线控制逻辑 （ C） CISC和 RISC都采用微程序控制 （ D） CISC和 RISC都只采用硬布线控制逻辑 （ A）多寻址方式 （ B）大容量内存 （ C）大量的寄存器 （ D）更宽的数据总线 （ A）更简单 （ B）更复杂 （ C）不需要 （ D）不可能 15 中断向量是指 _。 （ A）中断断点的地址 （ B）中断向量表起始地址 （ C）中断处理程序人口地址 （
6、 D）中断返回地址 16 设有 7项任务，分别标记为 a、 b、 c、 d、 e、 f和 g，需要若干台机器以并行工作方式来完成，它们执行的开始时间和完成时间如表 5-11所示。 在最优分配方案中完成这些任务需要 _台机器。 （ A） 2 （ B） 3 （ C） 4 （ D） 5 17 已知汉字 “大 ”的国标码为 3473H，其机内码为 _。 （ A） 4483H （ B） 5493H （ C） B4F3H （ D） 7483H 18 某二进制无符号数 11101010，转换为三位非压缩 BCD数，按百位、十位和个位的 顺序表示，应为 _。 （ A） 00000001 00000011 00
7、000111 （ B） 00000011 00000001 00000111 （ C） 00000010 00000011 00000100 （ D） 00000011 00000001 00001001 19 用 n个二进制位表示带符号纯整数时，已知 X补、 Y补，则当 (1) 时，等式 X补 +X补 =X+Y补成立。 （ A） -2n(X+Y)2n-1 （ B） -2n-1(X+Y) 2n-1 （ C） -2n-1-1(X+Y)2n-1 （ D） -2n-1(X+Y) 2n 20 与十进制数 254等值的二进制数是 _。 （ A） 11111110 （ B） 11101111 （ C） 1
8、1111011 （ D） 11101110 21 IEEE754标准规定：单精度浮点数的最高位为符号位，后面跟 8位经偏移的阶码移码，偏移量为 +127。尾数用原码表示，且把尾数规格化为 1. xxxx(x 为 0或1)，并将 1去掉，尾数用 23位表示。根据该标准，十进制数 +178. 125的规格化表示形式为 _。 （ A） 0 10000110 01100100010000000000000 （ B） 0 10000111 01100100010000000000000 （ C） 1 10000100 01100100010000000000000 （ D） 0 10000110 111
9、00100010000000000000 22 在 CRC校验中，接收端检查到有一位错误数据后，纠正的方法是 _。 （ A）请求重新发送 （ B）删除数据 （ C）通过余数的值由接收端自行纠正 （ D）以上均可以 23 存取速度最快的是 _。 （ A） CPU内部寄存器 （ B）计算机的高速缓存 Cache （ C）计算机的主存 （ D）大容量磁盘 24 如果主存容量为 16M字节，且按字节编址，表示该主存地址至少应需要 _位。 （ A） 16 （ B） 20 （ C） 24 （ D） 32 25 相联存储器的访问方式是 _。 （ A）先入先出访问 （ B）按地址访问 （ C）按内容访问 （
10、D）先入后出访问 26 用 64K8的 RAM芯片和 32K16的 ROM芯片设计一个 256K16的存储器，地址范围为 00000H 3FFFFH，其中 ROM的地址范围为 10000H 1FFFFH，其余为 RAM的地址。则地址线为 (1)根，数据线为 (2)根； ROM需要 (3)片， RAM需要(4)片。 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的存取周期为 40ns，主存的存取周期为 160ns。其两级存储器的平均访问时间为 (5)ns。 （ A） 18 （ B） 9 （ C） 16 （ D） 8 （ A） 18
11、 （ B） 9 （ C） 16 （ D） 8 （ A） 1 （ B） 2 （ C） 3 （ D） 4 （ A） 12 （ B） 2 （ C） 9 （ D） 6 （ A） 41 （ B） 0.96 （ C） 44.8 （ D） 48 31 使 Cache命中率最高的替换算法是 _。 （ A）先进先出算法 FIFO （ B）随机算法 RAND （ C）先进后出算法 FILO （ D）替换最近最少使用的块算法 LRU 32 某软盘有 40个磁道，磁头从一个磁道移至另一个磁道需要 5ms。文件在磁盘上非连续存放，逻辑上相邻数据块的平均距离为 10个磁道，每块的旋转延迟时间及传输时间分别为 100ms和
12、 25ms，则读取一个 100块 的文件需要 _时间。 （ A） 17 500ms （ B） 15 000ms （ C） 5000ms （ D） 25 000ms 33 CPU中，保存当前正在执行的指令的寄存器是 (1)。保存指令执行结果的寄存器是 (2)。 （ A）程序计数器 （ B）标志寄存器 (PSW) （ C）堆栈指示器 （ D）指令寄存器 （ A）程序计数器 （ B）标志寄存器 (PSW) （ C）堆栈指示器 （ D）指令寄存器 35 计算机指令系统中采用不同寻址方式的主要目的是 (1)。在下列寻址方式中取得操作数速度最慢的是 (2)。 （ A）可直接访问内存或外存 （ B）提供扩展
13、操作码并降低指令译码难度 （ C）简化汇编指令的设计 （ D）缩短指令长度，扩大寻址空间，提高编程灵活性 （ A）相对寻址 （ B）基址寻址 （ C）寄存器间接寻址 （ D）存储器间接寻址 37 某数值编码为 FFH，若它所表示的真值为 -127，则它是用 (1)表示的；若它所表示的真值为 -1，则它是用 (2)表示的。 （ A）原码 （ B）反码 （ C）补码 （ D）移码 （ A）原码 （ B）反码 （ C）补码 （ D）移码 39 按照国标信息交换用汉 字编码字符集 基本集 (即 GB2312)规定，一个汉字由 (1)个字节组成。为了达到中西文兼容的目的，区分汉字与 ASCII码，汉字编
14、码的最高位为 (2)。 （ A） 0 （ B） 1 （ C） 2 （ D） 2.5 （ E） 3 （ A） 0 （ B） 1 （ C） 2 （ D） 2.5 （ E） 3 41 某计算机字长为 16位，运算器为 16位，有 16个 16位通用寄存器， 8种寻址方式，主存容量为 64K字。指令中地址码由寻址方式字段和寄存器字段组成，采用单字长指令，则该计算机最多可构成 (1)条单操作数指令；寄存器间接寻址的范围 为 (2)K字。 （ A） 256 （ B） 512 （ C） 1024 （ D） 4096 （ A） 16 （ B） 32 （ C） 64 （ D） 128 43 构成 4M8bit的
15、存储器，若采用 256K8bit的芯片，需 (1)片；若采斥512K1bit的芯片，需 (2)片。 （ A） 8 （ B） 16 （ C） 32 （ D） 64 （ A） 8 （ B） 16 （ C） 32 （ D） 64 45 硬磁盘存储器的道存储密度是指 (1)，而不同磁道上的位密度是 (2)。 （ A）沿同磁道每毫米记录的二进制位数 （ B）同一柱面 上的磁道数 （ C）一个磁道圆周上所记录的二进制位数 （ D）沿磁盘半径方向上单位长度 (毫米或英寸 )上的磁道数 （ A）靠近圆心的密度大 （ B）靠近外边沿的密度大 （ C）靠近圆心的密度小 （ D）靠近半径中间的密度小 47 假设用一
16、条 4级流水线结构来完成一条指令的取指、指令译码和取数、运算以及送回结果 4个基本操作，各段执行时间分别是 10ns、 30ns、 20ns、 40ns，则该流水线的操作周期为 (1)ns，用该流水线计算完成 100条连续指令的时间为 (2)。 （ A） 10 （ B） 30 （ C） 25 （ D） 40 （ A） 4000ns （ B） 4100ns （ C） 4060ns （ D） 4160ns 49 对于图 5-36所示的系统 (a)中，仅当部件 1、部件 2和部件 3全部正常时系统才能正常工作，图中数字为各部分的可靠性，整个系统的可靠性近似为 (1)。在系统 (b)中，如果将部件 2
17、和部件 3改成由两个器件构成，只要器件 a和 b中有一个正常，就能使部件 2正常工作，只要器件 c和 d中有一个正常，就能使部件 3正常工作。图中数字是各器件的可靠性，则部件 2的可靠性是 (2)，整个系统的可靠性近似为(3)。（ A） 0.68 （ B） 0.72 （ C） 0.80 （ D） 0.92 （ A） 0.64 （ B） 0.88 （ C） 0.96 （ D） 0.99 （ A） 0.82 （ B） 0.90 （ C） 0.94 （ D） 0.96 52 假设用一条 4级流水线结构来完成一条指令的取指、指令译码和取数、运算以及送回结果 4个基本操作，各段执行时间分别是 10ns、
18、 30ns、 20ns、 40ns，若用该流水线完成 100条连续指令，则该流水线的吞吐率为 (1)、加速比为 (2)、效率为(3)。 （ A） 2.53107/s （ B） 2.46107/s （ C） 2.64107/s （ D） 2.94107/s （ A） 2.46 （ B） 2.84 （ C） 3.15 （ D） 2.12 （ A） 0.816 （ B） 0.616 （ C） 0.538 （ D） 0.749 计算机组成原理与系统结构练习试卷 1答案与解析 1 【正确答案】 A 【试题解析】 计算机系统结构所解决的问题是计算机系统总体上、功能上需要解决的问题，而计算机组成要解决的是逻
19、辑上如何具体实现的问题。例如，指令系统的确定属于计算机体系结构范畴，而指令的具体实现则属于计算机组成范畴，主存容量 及编址方式的确定属于计算机体系结构范畴，而如何构成主存则属于计算机组成范畴。有许多方法对计算机系统结构进行了分类，除了 Flynn分类法之外，还有其它的分类方法，例如，冯泽云提出用最大并行度对计算机体系结构进行分类。另外，可按照程序流程机制将计算机体系结构分为以下三类： (1)控制流计算机。这是通常见到的计算机，使用程序计数器 (PC)来确定下一条指令的地址。指令程序流由程序员直接控制，其主存是共享的，存储区可以被多指令修改，容易产生数据相关性，对并行性不利。 (2)数据流计算机
20、。在冯 .诺依曼体系中是指令流驱动的 ，而数据流则是处于被动地位的，这看起来合理，但在某些时候也不尽然。相对的是数据流驱动，即一旦数据准备好，则立即开始执行相关的指令，非冯 .诺依曼体系仍然在探索中，但对冯 .诺依曼体系的改良也有相当好的成果，即流水线技术和并行计算机。在数据流计算机中，数据不在共享的存储器中，而是在指令间传送，成为令牌。当需要使用该数据的指令收到令牌，开始执行之后，该令牌即消失，执行的指令将执行的结果数据当做新的令牌发送。这种方式不再需要程序计数器、共享的存储器，但是需要甩于检测数据可用性的专门部件，建立、识别、处理数据令牌标记， 需要时间和空间开销。在其他一些方面，数据流计
21、算机还有一些困难需要克服。在数据流计算机中由于没有程序计数器，使得程序的调试和诊断变得困难；没有共享的存储器，也就无法控制其分配，无法支持数组、递归等操作。 (3)归约机 (Reductions Machine)。归约机又称为需求驱动，是由对一个操作结果的需求而启动的。归约机采用一种 “惰性计算 ”的方式，操作只在另一条指令需要这个操作的结果时才执行。比如在计算 5+(62-10)时，归约机并非先去计算 62，而是先计算整个算式，碰到 (62-10)再启动一个过程去计算 它，最后需要计算 62，计算后一层层退回，得到整个算术的值。由于需求驱动可减少那些不必要的求值操作，因而可以提高系统效率。归
22、约机是一种面向函数式的语言，或以函数式语言为机器语言的机器，要有函数定义存储器和表达式存储；操作和数据合并存储。需要大容量物理存储器并采用大虚拟存储容量的虚拟存储器，来满足对动态存储分配和大容量的存储空问的需求。综上所述，可知 是错误的，其它的都正确。 2 【正确答案】 C 【试题解析】 中断响应过程大致如下： CPU收到中断请求信号后，如果 CPU内部的中断允许触发器为 1，则在 当前指令执行完后，响应中断。保护好被中断的主程序的断点及现场信息，根据中断类型码从中断向量表中找到对应的中断服务程序的入口地址，从而进入中断服务程序。中断服务程序执行完毕后， CPU返回断点处继续执行刚才被中断的程
23、序。为了能返回断点处继续执行刚才被中断的程序， CPU需具有程序计数器。程序计数器保存了断点处的地址，只要知道这个地址就可以返回了。 3 【正确答案】 B 4 【正确答案】 A 【试题解析】 立即寻址方式中，操作数就包含在指令中。例如，指令 ADD AX，200，该指令的功能就是将寄存器 AX中的内容和立即数 200相加，并将结果存入AX。指令中的立即数 200是一个操作数，采用立即寻址方式取得该操作数。 5 【正确答案】 C 【试题解析】 先将 A5H转换成二进制数为 1010 0101 B，算术右移一位变为 1101 0010 B，再算术右移一位变为 1110 1001 B，化为十六进制数
24、为 E9H。 6 【正确答案】 C 【试题解析】 总线带宽 =(总线频率 /总线周期包含的时钟周期数 )(数据量 /总线周期 )，由于总线的频率为 33MHz，即 33 000 000Hz，有总线频率 /总线周期 包含的时钟周期数 =11 000 000个总线周期，则总线带宽为 11 000 00032/8=44Mb/s。 7 【正确答案】 B 【试题解析】 Amdahl定律用加速比来衡量系统采用的改进措施对系统性能提高的程度。加速比定义为 T0/Tn，其中 T0为改进前所需的执行时间， Tn为改进后所需的执行时间，注意不要搞反了。 8 【正确答案】 C 【试题解析】 MTBF(Mean Ti
25、me Between Failure)指两次故障之间的间隔时间的平均值，也称为平均无故障时间。 9 【正确答案】 A 【试题解析】 不要被两并联子系统之间的网状连线所误导，其实可以将这些网状连线 “拧成 ”一根两头分叉的导线来看待，其等价结构图如图 5-37所示。两个 R并联的可靠度为： 1-(1-0.9)2=0.99。我们可以将两个并联的 R部件看成一个部件 R1， R1的可靠度为0.99，所以该系统的可靠度为： 0.990.99=0.9801。所以答案为 A。 10 【正确答案】 D 11 【正确答案】 A 12 【正确答案】 B 13 【正确答案】 C 14 【正确答案】 B 【试 题解
26、析】 精简指令计算机的指令种类减少，格式简单固定，采用硬件布线的控制逻辑，使用大量的寄存器，所以编译后的机器指令要比复杂指令计算机的指令数增加，但是每个指令的执行需要的机器周期减小了。从编译器的角度而言，需要解决的问题的复杂性并没有降低，而指令系统的复杂度降低了，实际上是把复杂性留给了编译系统。 15 【正确答案】 C 【试题解析】 中断向量法是一种识别中断源的方法，它在主存的固定区域中开辟一个专用的中断向量区，用硬件排队和编码器在所有请求中断服务的中断源中产生具有最高优先级的中断源编号，直接 通过硬件转向这个中断源的中断服务程序入口。该方法不需要进入公共的中断服务程序，从而能够实现向中断源服
27、务程序入口地址的最快转移。可见，中断向量其实是指中断处理程序入口地址。 16 【正确答案】 B 【试题解析】 分析此题，我们只需把表中数据转换为如图 5-38所示的直观的运行时空图就能很快解决问题。从图 5-38中我们可以看出，系统中最多只有三个进程要同时运行，所以选用 3台机器并行完成这些任务能达到最好的效果。 17 【正确答案】 C 【试题解析】 国标码又称为汉字交换码，在计算机之间交换信息用 ，用两个字节来表示，每个字节的最高位均为 0。 汉字机内码是在设备和信息处理系统内部存储、处理、传输汉字用的代码。无论使用何种输入码，进入计算机后就立即被转换为机内码。规则是将国标码的高位字节、低位
28、字节各自加上 128(十进制 )或 80(十六进制 )，也就是说，将国标码的高低位字节的最高位都从 0设置为 1。这样做的目的是使汉字机内码区别于西文的ASCII码，因为每个西文字母的 ASCII的高位均为 0，而汉字内码的每个字节的高位均为 1。 我们知道，在十六进制和二进制转换时， 1个十六进制位对应 4个二进制位，此题 中，国标码为 3473H，于是高字节是 34H，低字节是 73H，分别加上 80H之后得 B4H、 F3H，再合并起来便得到机内码为 B4F3H。 另外，还有一种编码叫做区位码，区位码将 GB2321-80方案中的字符按其位置划分为 94个区，每个区 94个字符，区的编号
29、是从 1 94，区内字符编号也是从1 94。 总结起来，这三种编码之间的转换规则为： 机内码 =国标码的两个字节各加 80H； 国标码 =区位码的两个字节各加 20H； 18 【 正确答案】 C 【试题解析】 压缩 BCD码用半个字节 (4个二进制位 )表示 1位十进制数。例如：十进制数 59D，采用压缩 BCD码表示为二进制数是 0101 1001B。 BCD码中， 1位十进制数和 4位二进制数的对应关系如表 5-12所示。非压缩BCD码用一个字节 (8个二进制位 )表示一位十进制数，高 4位总是 0000，低 4位的0000 1001表示 0 9。例如，十进制数 87D，采用非压缩 BCD
30、码表示为二进制数是 00001000 00000111B。这种非压缩 BCD码主要用于非数值计算的应用领域中。题中二进制无符号数 11101010转换为十进制数为 234，因此其对应的非压缩BCD码为 00000010 00000011 00000100。 19 【正确答案】 B 【试题解析】 这个问题实际上考查补码能够表示的范围，由于补码中的 0有唯一的表示，因此当编码总位数为 n时，补码能表示 2n个数。 20 【正确答案】 A 21 【正确答案】 A 【试题解析】 IEEE754标准在表示浮点数时，每个浮点数均由三部分组成：符号位 S、指数部分 E和尾数部分 M。 浮点数一般采用以下两种
31、基本格式： (1)单精度格式 (32位 )：除去 符号位 1位后， E占 8位， M占 23位。 (2)双精度格式 (64位 )：E占 11位， M占 52位。 在 IEEE754标准中，约定小数点左边隐含有一位 1，这样实际上使尾数的有效位数为 24位，即尾数真值形如 1. M。指数的值在这里称为阶码，为了表示指数的正负，阶码部分采用移码表示，移码值为 127。对于规格化浮点数而言，阶码值即从 1 254变为 -126 +127。将十进制数 +178. 125化为规格化浮点数的步骤如下： 第一步：正数的符号位为 0 第二步： 178转换为二进制数， (178)10=(10110010)2 第
32、三步 ： 0.125转换为二进制数， (0.125)10=(0.001)2 第四步：合并结果得到， (178.125)10=(10110010.001)2 第五步：对二进制数进行规格化处理， 10110010.001=1.011001000127，隐含小数点及其左边的 1，化为原码，并扩展至 23位得： 0110 0100 0100 0000 0000 000。 第六步：求阶码，上述表示的指数为 7，而单精度浮点数规定的指数的偏移量为 127， 127+7=134，化为二进制得10000110。 最后，我们得到 +178.125的规 格化表示形式为 0 10000110 01100100010
33、000000000000 22 【正确答案】 D 【试题解析】 首先看选项 A。当错误发生时请求重传这是一种非常普遍的纠错方式，它适用于任何一种编码传输，又因为 CRC码是一种纠错码 (把接收到的 CRC码与生成多项式相除，可以确定错误位置 )，所以选项 C也正确，所以此题只能选D。选项 B的 “删除数据 ”有些让人不好理解，其实我们可以这样来看，一般的数据传输不是一个两个字节，而是一段连续的数据，如果有一个接收数据出错了，我们把它删除，系统会认为这个数据 包在传输过程中已经丢失，这样系统会自动发出重传请求，从而达到纠错的目的。 23 【正确答案】 A 【试题解析】 CPU内部各寄存器具有特定
34、的功能和用途，最常见的寄存器功能是寄存地址、放置计算中间结果和减少对内存的访问。这些寄存器在 CPU内部的使用十分频繁，访问速度最快。通常在 CPU和主存之间设置小容量的高速缓存Cache，依据程序的局部性原理将访问概率高的数据存放在 Cache中，大大提高了系统的性能。显然，计算机主存的存取速度远远大于外部存储器如磁盘、光盘等的存取速度。综上所述，存取速度从高到低依 次为： CPU内部寄存器、 Cache、主存和磁盘。 24 【正确答案】 C 【试题解析】 根据主存容量或是芯片的规格求地址的位数或是数据线的数量，这种题型在软考中经常出现，只要知道规则就很容易解题。求地址线只要把主存的容量写成
35、 2的 N次方的形式，这个 N就是地址的位数，如题目中的 16M=224，所以表示该主存地址至少需要 24位。其实这种规律也是从实践过程中总结出来的，我们来看几个简单的例子： 如果地址线有 1根，则可以表示两种地址，即地址 0和地址 1，刚好满足： 21=2； 如果地址线有 2根，则可以表示四种地址， 即地址00， 01， 10， 11，满足： 22=4； 如果地址线有 3根，则可以表示八种地址，也满足： 23=8； 依此类推，就把规律总结出来了。 25 【正确答案】 C 【试题解析】 相联存储器 (Content Addressable Memory， CAM)是一种特殊的存储器，是一种基于
36、数据内容进行访问的存储设备。当对其写入数据时， CAM能够自动选择一个未用的空单元进行存储；当要读出数据时，不是给出其存储单元的地址，而是直接给出该数据或者该数据的一部分内容， CAM对所有的存储单元中的数据同时进行比较并标记 符合条件的所有数据以供读取。由于比较是同时、并行进行的，所以这种基于数据内容进行读 /写的机制，其速度比基于地址进行读 /写的方式要快许多。 CAM可以用在高速缓冲存储器中，也常用来存储虚拟存储器中的段表、页表或快表。 26 【正确答案】 A 27 【正确答案】 C 28 【正确答案】 B 29 【正确答案】 D 30 【正确答案】 C 【试题解析】 因为总容量为 25
37、6K16=21816，所以地址线、数据线分别为 18根和 16根。因为 ROM的地址范围为 10000H 1FFFFH，所以 ROM为 1FFFFH-10000H+1H=64K，用 32K16的 ROM芯片来设计，需要 64K/32K=2片。 RAM的容量 =256K-64K=192K，用 64K8的 RAM芯片来设计，需要192K16/(64K8)=6片。 两级存储器的平均访问时间=HT1+(1-H)T2 =0.9640ns+(1-0.96)160ns =44.8ns 31 【正确答案】 D 【试题解析】 Cache的替换算法主要有以下三种： (1)FIFO算法：把一组中最先调入 Cache
38、的字块替换出去，实现较简单。 (2)LRU(Least Recently Used)算法：把一组中近期最少使用的字块替换出去，命中率较高。 (3)RAND算法：用随机数发生器产生需替换的字块号，因为不能很好地反映程序局部性，所以命中率较低。由于最近最少使用块算法 LRU能比较接近地利用访存局部性原理，因而命中率较高。 32 【正确答案】 A 【试题解析】 一个数据块的访问时间等于寻道时间、旋转延迟时间和数据传输时间三者之和，因此，总时间 T为 T=100105+100(100+25)=17 500ms 33 【正确答案】 D 34 【正确答案】 B 35 【正确答案】 D 36 【正确答案】
39、D 【试题解析】 中央处理器是不能直接访问外存的，所以 A错误。多种寻址方式会使汇编指令变得复杂，译码难度增加，所以第 (1)空的选项 B、 C错误。 常用的寻址方式有以下几种： 隐含寻址：在指令中并不直接给出操作数的地址，而是隐含着操作数的地址。例如， ADD B，表示另一个操作数的地址隐含为累加器 AC。 立即寻址：操作数在指令中。例如， “ADD B， 3”中的 3为立即数。 直接寻址：操作 数地址在指令中。 间接寻址：间接寻址是相对于直接寻址而言的，在间接寻址的情况下，指令地址字段中的形式地址 D不是操作数的有效地址，而是操作数地址的地址。 寄存器寻址方式：操作数不放在内存中，而是放在
40、 CPU的通用寄存器中。 寄存器间接寻址方式：指令中的寄存器内容不是操作数，而是操作数的地址，该地址指明的操作数应在内存中。 相对寻址：以程序计数器 PC的内容加上指令格式中的形式地址 D来形成操作数的有效地址，即有效地址为 E=(PC)D。 基址寻址方式：以基址寄存器的内容加上指令格式中的 形式地址来形成操作数的有效地址，即 E=(R)变址 D。 变址寻址方式：以变址寄存器的内容与偏移量 D相加来形成操作数的有效地址，即 E=(R)基址 D。 复合寻址方式：多种寻址方式的组合，主要有相对间接寻址、间接相对寻址、变址间接寻址、间接变址寻址。 本题中，相对寻址、基址寻址和寄存器间接寻址都是在寄存
41、器中寻找目标地址，而存储器间接寻址则需要多次访问速度较慢的内存，才能找到目标地址。 37 【正确答案】 A 38 【正确答案】 C 【试题解析】 原码表示又称符号一数值表示法。正数 的符号位用 0表示，负数的符号位用 1表示，数值部分保持不变。 反码的符号位表示法与原码相同，即符号 0表示正数，符号 1表示负数。与原码不同的是，反码数值部分的形成和它的符号位有关。正数，反码的数值和原码的数值相同，而负数反码的数值是原码的数值按位求反。 补码的符号表示和原码相同，即 0表示正数， 1表示负数。正数的补码和原码、反码相同，就是二进制数值本身。负数的补码是这样得到的：将数值部分按位求反，再在最低位加
42、 1。补码的补码就是原码。 移码 (又称增码 )的符号表示和补码相反， 1表示正数； 0表示负数。 移码为该数的补码但符号位相反。常用来表示浮点数的阶码。 根据以上规则有： -127原码： 1 1111111 -1原码： 1 0000001 -127反码： 1 0000000 -1反码： 1 1111110 -127补码： 1 0000001 -1补码： 1 1111111 -127移码： 0 0000001 -1移码： 0 1111111 39 【正确答案】 C 40 【正确答案】 B 【试题解析】 按照国标信息交换用汉字编码字符集 基本集 (即 GB2312)规定，一个汉字由 2个字节组成
43、。为了达到中西文兼容的目的，区分汉字与ASCII码，汉字编码的最高位为 1。 41 【正确答案】 B 42 【正确答案】 C 【试题解析】 根据题意，计算机字长为 16位，运算器为 16位，有 16个 16位通用寄存器及 8种寻址方式。单操作数指令长度为 16位，其中寻址方式占 3位， 16个通用寄存器占 4位。剩下的 9位用来构成指令操作码，共有 29=512种，故最多可构成 512条指令。由于通用寄存器是 16位的，则寄存器间接寻址的范围为 64K字。 43 【正确答案】 B 44 【正确答案】 D 【试题解析】 需要的片数分别为： 4M8bit/(256K8bit)=16 4M8bit/
44、(512K1)=64 45 【正确答案】 D 46 【正确答案】 A 【试题解析】 磁盘上的数据都存放于磁道上。磁道就是磁盘上的一组同心圆，其宽度与磁头的宽度相同。为了减少干扰，磁道与磁道之间要保持一定的间隔 (inter-track gap)。沿磁盘半径方向，单位长度内磁道的数目称为道 密度 TPI(道 /英寸 )，最外层的磁道为 0道。沿磁道方向，单位长度内存储二进制信息的个数叫位密度。为了简化电路设计，每个磁道存储的位数都是相同的，所以磁盘的位密度也随着磁道从外向内增加。 47 【正确答案】 D 48 【正确答案】 C 【试题解析】 在计算流水线完成 n个任务所需要的时间时，本题采用最省
45、时法进行计算。 49 【正确答案】 A 50 【正确答案】 C 51 【正确答案】 B 【试题解析】 图中系统 (a)符合串联系统可靠性模型，其可靠性为 R=R1R2R3=0.950.80.90.68 图中系统是 (b)一个由串联和并联组合成的可靠性模型，其中部件 2由两个并联的器件 a和 b构成，其可靠性为 R2=1-(1-Ra)(1-Rb)=1-(1-0.8)(1-0.8)=0.96 部件 3由两个并联的器件 c和 d构成，其可靠性为 R2=1-(1-Rc)(1-Rd)=1-(1-0.9)(1-0.9)=0.99 最后与部件 1一起计算整个系统的可靠性为： R=R1R2R3=0.950.960.990.90 52 【正确答案】 B 53 【正确答案】 A 54 【正确答案】 B 【试题解析】 本题采用最省时法计算，各项参数计算公式如下： 流水线时间计算公式： 流水线吞吐率计算公式： 流水线加速比计算公式： 流水线效率计算公式： 其中， n表示任务总数， k表示流水线的段数， ti为第 i段的执行时间，对后三式取 n趋于无穷大，可得到最大吞吐率、最大加速比、最大效率。 不采用流水线时耗时： T0=(10+30+20+40)100=10 000ns 采用流水线时耗时： T4=(10+30+20+40)+9940=4060ns 流水线的吞吐率： 加速比： 流水线效率：
