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一、选择题

#1 CHOICE
下列器件中存取速度最快的是______。
参考答案:
C (解析: 速度顺序：寄存器 > Cache > 主存 > 辅存)
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#2 CHOICE
在独立请求方式下，若有N个设备，则______。
参考答案:
B (解析: 独立请求方式下，每个设备都有独立的请求线BR和允许线BG)
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#3 CHOICE
DMA访问主存时，向CPU发出请求，获得总线使用权时再进行访存，这种情况称作_____。
参考答案:
B (解析: 周期挪用是指DMA挪用一个或几个内存周期)
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#4 CHOICE
计算机中表示地址时，采用______。
参考答案:
D (解析: 内存地址通常被视为无符号整数)
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#5 CHOICE
运算器由许多部件组成，其核心部分是______。
参考答案:
B (解析: ALU是运算器的核心)
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#6 CHOICE
CPU响应中断的时间是______。
参考答案:
C (解析: CPU通常在当前指令执行周期结束后查询并响应中断)
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#7 CHOICE
三种集中式总线控制中，______方式对电路故障最敏感。
参考答案:
A (解析: 链式查询中，若某一级的电路断路，后续设备都无法获得总线)
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#8 CHOICE
一个16K×32位的存储器，其地址线和数据线的总和是______。
参考答案:
B (解析: 16K=2^14，需14根地址线；32位需32根数据线。14+32=46)
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#9 CHOICE
有关Cache的说法正确的是______。
参考答案:
B (解析: 现代CPU通常有片内L1/L2 Cache，片外也可有L3 Cache)
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#10 CHOICE
主存和CPU之间增加高速缓冲存储器的目的是______。
参考答案:
A
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#11 CHOICE
直接、间接、立即三种寻址方式指令的执行速度，由快至慢的排序是______。
参考答案:
C (解析: 立即寻址(无访存) > 直接寻址(1次访存) > 间接寻址(多次访存))
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#12 CHOICE
存放欲执行指令的寄存器是______。
参考答案:
D (解析: IR指令寄存器存放当前正在执行的指令，PC存放下一条指令地址)
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#13 CHOICE
下列有关运算器的描述中，______是正确的。
参考答案:
D
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#14 CHOICE
在机器数中，________的零的表示形式是唯一的。
参考答案:
B (解析: 补码中0只有一种表示形式00...0，原码和反码都有+0和-0)
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#15 CHOICE
下列数中最小数为 。
参考答案:
C (解析: A=41; B=42; C=29(BCD码101001通常视为0010 1001); D=563. 故C最小)
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#16 CHOICE
计算机硬件能直接识别和执行的语言是 。
参考答案:
A
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#17 CHOICE
寄存器间接寻址方式中，操作数处在_______。
参考答案:
C (解析: 寄存器中存放的是操作数的有效地址，操作数本身在主存中)
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#18 CHOICE
某RAM存储器容量为32K*16位则_______。
参考答案:
C (解析: 32K=2^15，地址线15根；字长16位，数据线16根)
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#19 CHOICE
某计算机字长是16位，按字节存储，它的存储容量是64KB，按字编址,它们寻址范围是_______。
参考答案:
C (解析: 容量64KB，字长16位=2B。按字编址数量 = 64KB / 2B = 32K)
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#20 CHOICE
计算机操作的最小单位时间是 。
参考答案:
A (解析: 时钟周期 < 机器周期(CPU周期) < 指令周期)
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#21 CHOICE
微程序控制器中，机器指令与微指令的关系是__________。
参考答案:
B
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#22 CHOICE
系统总线中地址线的功用是______。
参考答案:
C
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#23 CHOICE
下列关于机器字长、指令字长和存储字长的说法中，正确的是______。 Ⅰ三者在数值上总是相等的 Ⅱ三者在数值上可能不等 Ⅲ存储字长是存放在一个存储单元中的二进制代码位数 Ⅳ数据字长就是MDR的位数
参考答案:
C
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#24 CHOICE
为使虚拟存储系统有效地发挥其预期的作用，所运行程序应具有的特性是______。
参考答案:
C (解析: 局部性原理是虚拟存储器高效运行的基础)
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#25 CHOICE
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。
参考答案:
D (解析: 字方向: 64K/16K=4倍; 位方向: 8位/1位=8倍)
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#26 CHOICE
某32位计算机按字节编址，采用小端(Little Endian)方式。若指令机器代码为“C7 45 FC 00000000”，则语句“int i=-64;”对应指令的机器代码为是 ______。 (提示：-64的32位补码为 FFFFFFC0)
参考答案:
A (解析: 小端模式下，低字节C0存在低地址，即 C0 FF FF FF)
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#27 CHOICE
某指令系统有200条指令，对操作码采用固定长度二进制编码是，最少需要______位。
参考答案:
B (解析: 2^7=128 < 200 < 2^8=256，故需8位)
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#28 CHOICE
补码定点整数01010101左移两位后的值为______。
参考答案:
B (解析: 算术左移，丢弃高位，低位补0。01010101 << 2 = 01010100)
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#29 CHOICE
下列说法中，正确的是______。 Ⅰ指令字长等于机器字长的前提下，取指周期等于机器周期 Ⅱ指令字长等于存储字长的前提下，取指周期等于机器周期 Ⅲ指令字长和机器字长的长度没有任何关系 Ⅳ为了硬件设计方便，指令字长都和存储字长一样大
参考答案:
A
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#30 CHOICE
在微机中，VGA代表______。
参考答案:
C
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#31 CHOICE
到目前为止，计算机中的所有信息仍以二进制表示，其理由是 。
参考答案:
C (解析: 物理器件通常只有两种稳定状态)
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#32 CHOICE
对计算机的软、硬件资源进行管理，是 的功能
参考答案:
A
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#33 CHOICE
字长一定时，可以增大及其表数范围的是 。
参考答案:
B
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#34 CHOICE
可长久保存信息的存储器类型是（ ）。
参考答案:
C (解析: EPROM是非易失的，掉电不丢失)
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#35 CHOICE
地址线是22位，存储器按字节编址，则最大寻址空间为 （ ）。
参考答案:
A (解析: 2^22 = 2^2 * 2^20 = 4MB)
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#36 CHOICE
指令中的数据放在寄存器中的寻址方式是（ ）。
参考答案:
A
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#37 CHOICE
程序计数器（PC）属于（ ）。
参考答案:
A
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#38 CHOICE
一条指令由操作码和（ ）两部分组成。
参考答案:
D (解析: 通常称为地址码，用于指示操作数位置)
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二、填空题

#39 FILL
在计算机常用的数据表示格式中，______格式，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。
参考答案:
浮点
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#40 FILL
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______存储体系结构。
参考答案:
多级 (或 层次化)
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#41 FILL
存储体的基本扩展方式有三种。其中,位数不变，字数扩展方式称为______扩展方式。
参考答案:
字 (或 地址)
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#42 FILL
CPU从主存中取出一条指令并执行这条指令的时间和称为______周期。
参考答案:
指令
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#43 FILL
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______
参考答案:
操作码
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#44 FILL
常用的系统软件有______、______、______、______等。
参考答案:
操作系统、数据库管理系统、程序设计语言及语言处理程序、应用程序
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#45 FILL
一条指令由______和______两部分组成。
参考答案:
操作码、地址码
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#46 FILL
______是连接各个部件的信息传输线，是各个部件共享的传输介质。
参考答案:
总线
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#47 FILL
动态DRAM的刷新方式有分散刷新、集中刷新和______。
参考答案:
异步刷新
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三、判断题

#48 JUDGE
Cache是内存的一部分，可由指令直接访问。
参考答案:
错 (解析: Cache程序员透明，不能由指令直接寻址)
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#49 JUDGE
DMA控制器和CPU可以同时使用总线。
参考答案:
错 (解析: 总线是共享资源，通常同一时刻只能有一个主设备)
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#50 JUDGE
所有数据传送方式都必须由CPU控制。
参考答案:
错 (解析: DMA方式由DMA控制器控制)
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#51 JUDGE
中断方式一般适用于随机出现的服务。
参考答案:
对
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#52 JUDGE
动态RAM和静态RAM都是易失性半导体存储器。
参考答案:
对 (解析: 掉电后数据均会丢失)
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#53 JUDGE
RISC的主要目标是减少指令数，降低软硬件开销。
参考答案:
对
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#54 JUDGE
外部设备一旦申请中断，便能立即得到CPU响应。
参考答案:
错 (解析: 需满足一定条件，如指令周期结束、未被屏蔽、优先级够高)
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#55 JUDGE
I/O设备编址方式分为单独编址和存储器映射两种。
参考答案:
对 (解析: 即统一编址和独立编址)
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#56 JUDGE
DMA设备的中断级别比其他外设高，否则可能引起数据丢失。
参考答案:
对 (解析: DMA通常涉及高速数据传输，不及时响应会导致数据溢出)
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#57 JUDGE
内存和外存都能直接向CPU提供数据。
参考答案:
错 (解析: 外存数据必须先调入内存，才能被CPU访问)
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四、综合分析题

#58 PROG
1、某程序的目标代码主要由四类指令组成，它们在程序中所占的比例和各自的CPI如表所示： 算术逻辑指令: CPI=1, 比例=60% 访存指令: CPI=2, 比例=18% 转移指令: CPI=4, 比例=12% 其他指令: CPI=8, 比例=10% (1) 求该程序的CPI。 (2) 若该CPU的主频为400Mhz，求该机的MIPS。
参考答案:
解： (1) 程序的平均CPI = Σ(CPI_i × P_i) CPI = 1×0.6 + 2×0.18 + 4×0.12 + 8×0.1 = 0.6 + 0.36 + 0.48 + 0.8 = 2.24 (2) MIPS = 主频 / (CPI × 10^6) MIPS = 400 × 10^6 / (2.24 × 10^6) ≈ 178.57
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#59 PROG
2、CPU结构如图所示，其中有一个累加寄存器AC、一个状态条件寄存器和其他四个寄存器，各部分之间的连线表示数据通路，箭头表示信息传送方向。要求： (1) 标明图中a，b，c，d四个寄存器的名称。 (2) 简述指令从主存取到控制器的数据通路。 (3) 简述数据在运算器和主存之间进行存/取访问的数据通路。
参考答案:
(1) a: MDR (主存数据寄存器), b: IR (指令寄存器), c: MAR (主存地址寄存器), d: PC (程序计数器) (2) 指令取指通路： CPU（控制器发出地址）→地址总线→主存（定位存储单元并读取指令）→数据总线→CPU（数据寄存器）→控制器。 (3) 数据存取通路： 取数(Read): CPU（控制器发出地址）→地址总线→主存（定位存储单元并读取数据）→数据总线→CPU（数据寄存器）→运算器（输入寄存器）。 存数(Write): 运算器（输出寄存器）→CPU（数据寄存器）→数据总线→主存（根据地址写入数据）。
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#60 PROG
4、为什么要设置总线判优控制？常见的集中式总线控制有几种？各有何特点？哪种方式响应时间最快？哪种方式对电路故障最敏感？
参考答案:
1. 目的：为了解决多个主设备同时竞争总线使用权的问题，合理分配总线控制权，避免冲突。 2. 常见方式及特点： - 链式查询方式：连线简单，易于扩充；对电路故障最敏感，优先级固定。 - 计数器定时查询方式：优先级可变(通过改变计数器初值)，对故障不敏感，连线稍多。 - 独立请求方式：响应速度最快，控制灵活；但连线数量最多，硬件控制复杂。 3. 响应最快：独立请求方式。 4. 对故障最敏感：链式查询方式。
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#61 PROG
5、cache有4块，主存有16块，采用直接地址映像，写出块的对应关系，并画出示意图(文字描述)。
参考答案:
对应关系公式：Cache块号 = 主存块号 mod Cache块数 即 i = j mod 4 对应关系： - Cache块0: 主存块 0, 4, 8, 12 - Cache块1: 主存块 1, 5, 9, 13 - Cache块2: 主存块 2, 6, 10, 14 - Cache块3: 主存块 3, 7, 11, 15
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#62 PROG
6、字长为8位（含1位符号位），A=-93，B=35，求[A+B]补码和[A-B]补码以及它们所对应的真值。
参考答案:
解： 1. 转换真值为补码 (8位) A = -93 = -(1011101)2 -> 原码 11011101 -> [A]补 = 10100011 B = +35 = +(0100011)2 -> 原码 00100011 -> [B]补 = 00100011 [-B]补 = 11011101 (对[B]补连同符号位取反加1) 2. 计算 [A+B]补 10100011 + 00100011 ----------- 11000110 结果符号位为1，是负数。 对应原码：10111010 (数值位取反+1：1000110 -> 0111001+1=0111010) 真值：-58 (-93+35=-58，正确) 3. 计算 [A-B]补 = [A]补 + [-B]补 10100011 + 11011101 ----------- 10000000 (最高位进位丢弃，符号位为1) [A-B]补 = 10000000 这是补码中-128的特殊表示。 真值：-128 (-93-35=-128，未溢出，刚好在8位有符号数范围内)
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#63 PROG
7、某16位机的指令格式如下： [15-9: OP] [8: 未使用/其他] [7-4: 源寄存器] [3-0: 目标寄存器] 试分析指令格式的特点。
参考答案:
分析： 1.指令字长：16位 2.操作码字段： OP占7位（从第15为到第9位），7位操作码可以表示的不同操作类数为2^7=128种，即该指令系统最多有128种不同的操作 3.地址码字段： 包含两个寄存器字段，每个4位。4位地址码意味着通用寄存器数量为 2^4 = 16 个。 4.寻址方式： 典型的寄存器-寄存器 (RR) 型指令格式，操作数均在寄存器中，执行速度快。
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#64 PROG
8、某计算机存储器以字节编址，端模式为大端模式。一个32位IEEE754单精度浮点数在内存中存储如下： 1000H: 00111110 1001H: 01011000 1002H: 00000000 1003H: 00000000 问：(1) 机器数(二进制)是什么？ (2) 十进制真值是多少？
参考答案:
解： (1) 机器数 大端模式：高字节低地址。按顺序拼接。 1000H -> 1003H : 0011 1110 0101 1000 0000 0000 0000 0000(二进制) (2) 真值计算 二进制表示：0011 1110 0101 1000 0000 0000 0000 0000 拆分IEEE754格式： - 符号位(S): 0 (正数) - 阶码(E): 01111100 (二进制) = 124 (十进制) - 尾数(M): 1011000... (隐藏了整数位1) 计算指数：e = E - 127 = 124 - 127 = -3 计算尾数值：1.1011 (二进制) 真值 = (-1)^0 × 1.1011_2 × 2^(-3) = 0.0011011_2 = 2^-3 + 2^-4 + 2^-6 + 2^-7 = 0.125 + 0.0625 + 0.015625 + 0.0078125 = 0.2109375
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