计算机组成考试测试题

1.下列陈述中正确的是 ( ) 。
A.在DMA周期内，CPU不能执行程序
B.中断发生时，CPU首先执行入栈指令将程序计数器内容保护起来
C.DMA传送方式中,DMA控制器每传送一个数据就窃取一个指令周期
D.输入输出操作的最终目的是要实现 CPU与外设之间的数据传输

result:
D

2.执行部件接受微命令后所进行的操作叫做 ( ) 。
A.微命令
B.微操作
C.微指令
D.微程序

result:
B

3.SRAM存储器的存储元是一个触发器，它具有 ( )个稳定的状态。
A.1
B.2
C.3
D.0

result:
B

4.主存储器和CPU之间增加Cache的目的是( )。
A.解决CPU和主存之间的速度不匹配问题
B.扩大存储器容量
C.扩大CPU中通用寄存器的数量
D.增加CPU速度

result:
A

5.( ) 是构成计算机系统的骨架，是多个系统部件之间进行数据传送的公共通路。
A.数据总线
B.计算总线
C.系统总线
D.存储总线

result:
C

6.把执行指令的一段时间叫做( ) 。
A.执行周期
B.取指周期
C.读周期
D.写周期

result:
A

7.中央处理器不包括( )。
A.主存
B.控制器
C.运算器
D.寄存器

result:
A

8.每一个基本操作对应一条( )。
A.命令
B.指令
C.口令
D.代码

result:
B

9.每个存储单元都有编号，称为( )。
A.存储单元
B.地址
C.数据
D.信号

result:
B

10.在计算机里，相当于算盘功能的部件，称为( )。
A.存储器
B.运算器
C.控制器
D.适配器

result:
B

11.系统总线中控制总线的功能是( )。
A.提供数据信号
B.提供主存、I／O接口设备的控制信号和响应信号
C.提供时序信号
D.提供主存、I／O接口设备的响应信号

result:
B

12.在此处输入题干部分的内容
A.选项一
B.选项二
C.选项三
D.选项四

result:
A

13.若存储器按机器字进行编制，则存储单元是指( )。
A.存放一个二进制信息位的存储元
B.存放一个机器字的所有存储元集合
C.存放一个字节的所有存储元集合
D.存放两个字节的所有存储元集合

result:
B

14.在CPU中保存当前正在执行的指令的寄存器是( )。
A.程序计数器(PC)
B.地址寄存器(AR)
C.指令寄存器(IR)
D.通用寄存器

result:
C

15.操作数放在主存储器中，而操作数的地址放在某一通用寄存器中，指令的地址码部分给出的是该通用寄存器的编号，此种是( )寻址。
A.直接
B.间接
C.寄存器
D.寄存器间接

result:
D

解析：地址码在存的是地址，地址指向数据（此为间址），地址是寄存器的地址，所以是寄存器间址

16.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( )来实现。
A.译码电路，与非门
B.编码电路，或非门
C.溢出判断电路，异或门
D.移位电路，与或非门

result:
C

17.运算器虽有很多部件组成，但核心部分是( )。
A 、数据总线 B、算术逻辑运算单元
C 、多路开关 D、通用寄存器

result:
B

18.十进制数-35的32位浮点数IEEE754代码为( )
A.11000010000011000000000000000000
B.01000010000011000000000000000000
C.01100000101000000000000000000000
D.11000000101000000000000000000000

result:
A

解析：
系统学习来源：尚硅谷-计算机组成原理-IEEE754
IEEE754代码包括三部分：符号位S、阶码E、尾数M （符号+指数+小数）

1. 快速方法：负数（第一位为1）+尾数的最后两位为11（35=32+2+1,所以100011）
2. 详细方法：
   
   步骤：
   1. 确定符号位S:正数为0，负数为1
   2. 数值部分转为二进制：35的二进制为0010 0011
   3. 将0010 0011规格化为：1.000011 * 10⁵
   4. 得到指数为5，尾数为00011
   5. 将指数部分5变成二进制补码：
   方法一：5的二进制为101，8位阶码为：101+1000 0000-1=1000 0101
   方法二：5+127=132=，132的二进制为1000 0100
   6. 组合SEM ：11000 010000011 ，凑够32位，尾数后面补0
   7. 得到11000010000011000000000000000000

19.某机字长32位，其中1位符号位，31位表示尾数。若用定点小数表示，则最大正小数为( )。
A.+(1 – 2-32)
B.+(1 – 2-31)
C.2-32
D.2-31

result:
B

尚硅谷《计算机组成原理
+(1-2^(-31))
0.11111… 31个1

20.计算机的发展大致经历了五代变化，其中第四代是( )年的( )计算机为代表。
A.1946-1957，电子管
B.1958-1964，晶体管
C.1965-1971，中小规模集成电路
D.1972-1990，大规模和超大规模集成电路

result:
D

21.PCI总线是当前实用的总线，是一个高带宽且与处理器无关的标准总线，又是重要的层次总线。

result:
true

22.总线仲裁使用串联的方式进行查询，称为链式查询方式。

result:
true

23.衡量总线性能的重要指标是总线带宽。

result:
true

24.偏移寻址是直接寻址和寄存器间接寻址方式结合。

result:
true

25.运算器、存储器、外围设备可以称为控制部件。

result:
false

26.中、低速I/O设备之间互相连接的总线，称为系统总线。

result:
false

27.计算机操作的最小时间单位是时钟周期。

result:
true

28.对各种操作实施时间上的定时，称为时间控制。

result:
true

29.指令系统的性能要求是完备性，有效性，规整性。

result:
true

30.cache不命中时，CPU从主存中读取数据。

result:
true

31.在此处输入题干部分的内容

result:
true

32.程序计数器PC属于CPU中的运算器部件。

result:
false

33.16Kx8bit的SRAM中，地址线有15条。

result:
false

解析：
完整学习：尚硅谷-计算机组成-SRAM

16KB=2¹⁴B 8bit就是，分为8组，分8根给列地址译码器 一共14个地址线，8行列地址译码器 和 6根行地址译码器
所以地址线为14根
（其实地址线15根也可以，只能多不能少，题目应该加一个”最少地址线“）

34.E2PROM属于紫外光可擦除可编程只读存储器。

result:
false

解析： 电可擦可编程只读存储器。
EPROM才是紫外光可擦除可编程只读存储器

35.双端口存储器中，当两个端口同时存取存储器同一存储单元时，不会发生读写冲突。

result:
false

36.DRAM存储器的存储元是双稳态触发器。

result:
false

DRAM存储器的存储元是由一个MOS晶体管和电容组成的记忆电路
双稳态触发器所构成的存储元,属于SRAM类型的存储器存储元

37.计算机系统中，传输信息采用三种方式：串行传送、并行传送和分时传送。

result:
true

38.计算机操作的最小时间单位是时钟周期。

result:
true

39.周期挪用方式常用于DMA方式的输入/输出中。

result:
true

40.CPU内部连接各个寄存器及运算部件之间的总线，称为内部总线。

result:
true

41.分布式仲裁不需要集中的总线仲裁器。

result:
true

42.移码就是在真值X上加上一个常数,通常这个常数取2n,相当于X在数轴上向正方向偏移了若干单位，这就是“移码”一词的由来。移码常用来表示浮点数的 ( ) ，只用于定点整数。 

result:
阶码

43.( ) 是计算机内部存储，加工处理、检索、传输汉字时所用的统一编码。

result:
汉字内码

44 ( ) 是指指令的地址码部分给出的是某一通用寄存器的编号，操作数存放在对应的寄存器中。 

result:
寄存器寻址

45. ( ) 是指指令中的地址字段，不是操作数地址，而是操作数本身。 

result:
立即寻址

46.( ) 在具有层次结构存储器的计算机系统中，自动实现部分装入和部分替换功能，能从逻辑上为用户提供一个比物理贮存容量大得多，可寻址的“主存储器”。 

result:
虚拟存储器

47.( ) 一种特殊功能的处理器，有自己的指令和程序专门负责数据输入输出控制，而CPU将“传输控制”的功能下放给通道后，只负责“数据处理”。 

result:
通道

48.( ) 是一种完全由硬件执行I/O交接的工作方式。这种方式既能响应随机发生的服务请求，又可省去中断处理的开销。 

result:
直接内存访问方式 (或DMA)

49.CPU的工作节拍受主时钟控制，主时钟不断产生固定频率的时钟，主时钟的频率(f)叫CPU的 ( ) 。度量单位是MHz(兆赫兹)、GHz(吉赫兹)，主频的倒数称为CPU的 ( ) 。 

result:
主频,时钟周期

50.( ) 指系统在单位时间内处理信息的数量，单位字节/秒(B/S)。 

result:
吞吐量

51.奥运精神是 ( ) 、 ( ) 、 ( ) 。 

result:
更快,更高,更强

52.在中断服务中，开中断的目的是允许 ( ) 。 

result:
多级中断

53.集中式总线仲裁分为链式查询方式、计数器定时查询方式和 ( ) 方式。 

result:
独立请求

54.就取得操作数的速度而言， ( ) 寻址方式的速度最快；MOV AX，BX指令为RR型指令，其指令周期包含 ( ) 个CPU周期。 

result:
立即,2

55.某机器字长32位，其存储容量为4GB，若按双字进行编址，它的寻址范围是 ( ) 。 

result:
0.5G或512M

4GB=4 x 1024 x 1024 x 1024字节=2³²
机器字长为32位，字长32位表示每字有32位，有两个字，也就是64位
因为1b=8B，所以是一次64/8=8字节
4GB/8B=0.5G

byte字节，word字，dword双字
1dword=2word，1word=2byte=2B
四字qword：64位(1qword=64b=8B)

双字dword：32位(1dowd=32b=4B)
双字的大小通常是32位（4个字节）

字word：16位(1word=16b=2B)
早在十六位机时代，人们将字长定义为16位。后来出现32位机，有人便将32位称之为双字。等出现64位机之后，又将其称之为四字。这成为一种约定俗成的叫法，与早先对字长的定义无关了。

byte：8位（1B=8b）

56.一条指令是由 ( ) 和 ( ) 两部分构成的。 

result:
操作码,地址码

57.一个组相联cache由64个行组成，每组4行。主存储器包含4K个块，每块128字。则表示的内存地址格式中标记= ( ) 位，组号= ( ) 位，字号= ( ) 位。 

result:
8,4,7

组相联就是直接映射和全相联映射两种方式结合起来
组和组之间用直接映射，组内用全相联映射。
每组四行代表组内有4路，且一共64行，表示一共64/4=16组，2⁴=16,一共4位
4K个块：4K=4*1024=2¹²,主存块共有2¹²个
每块128B：2^7^=128得到字号为7位
组号需要4位表示
因为有4位可以表示cache缓存内地址了（组间直接映射），不需要标记里面再记录了，所以标记只需要12-4=8

58.计算机除法运算中，常用不恢复余数法，又称 ( ) 。 

result:
加减交替法

59.计算机中常用的数据表示格式有两种，一是 ( ) ，二是 ( ) 。 

result:
定点格式,浮点格式

60.电子计算机从总体上可分为( ) 和 ( ) 两大类。 

result:
模拟电子计算机,数字电子计算机

61.若用32K8位的E2PROM芯片，设计组成128K16位的只读存储器，问：
(1)数据寄存器多少位？
(2)地址寄存器多少位？
(3)共需多少个E2PROM芯片？
(4)为解决存储器速度和容量问题，主要都采取什么技术和方法？

result:
(1)数据寄存器16位。
(2)128K=2¹⁷
所以地址寄存器有17位。
(3)128/32*16/8 =8
共需8个E2PROM芯片。
(4)芯片技术：提高单个芯片的访问速度。例：突发传输技术、同步DRAM技术、CDRAM技术等。
结构技术：改进存储器与CPU直接的连接方式。例：多端口技术、多体交叉技术。
系统结构技术：从整个存储系统的角度，采用分层存储结构解决访问速度问题。例：增加cache、采用虚拟存储器。

62.CPU执行一段程序时，cache完成存取的次数为1900次，主存完成存取的次数为100次，已知cache存取周期为50ns，主存存取周期为250ns。
(1)求cache的命中率。
(2)求系统的平均访问时间。
(3)求系统的访问效率。

result:
命中率：h=Nc/=1900/2000=0.95
平均访问时间：ta = 0.95×50+(100/2000)×250 = 0.95*50+(1-0.95)*250=60ns
效率：e=访问Cache的时间/平均访问时间=50/60=83.3%

63.x=-1100 、y=-1000 。
(1)求x的补码、y的补码。
(2)x+y的值。
(3)判断是否溢出。

result:
(1)[x]补=10100
[y]补=11000
(2) [x+y]补=[x]补+[y]补=10 1100=0 1100=[4]补
(3)
方法一： 两个负数相加为正数，溢出，负溢出
方法二：x=-12,y=-8，x+y=-20,超过n=4能表示的最小负数-16，负溢出
方法三：C1=最高数位相加的进位=0，Cs=符号位产生进位=1，0异或1=1，溢出，且两个负数相加为负溢出
方法四：使用双符号位 ：11,0100+11,1000=10,1100=[x+y]补，两个符号位结果为10，负溢出

解析：
尚硅谷-溢出判断方法
无符号位判断溢出：将加法为0，减法为1的操作 和 计算结果的进位 异或即可
有符号位判断溢出：

1. 双符号位方法：符号位表示为00为正数，11为负数，10为负溢出，01为正溢出
2. 一位符号位方法：符号位产生的进位 异或 最高数位相加的进位
3. 符号判断：正数相加为负数，正溢出，负数相加为正数，负溢出
4. 用范围判断：两个数相加或相减，超过了数的表示范围

64.要求完成下面的数制专换。
(1)(10110)2求其对应的10进制。
(2)将二进制数1100111转化为16进制数。
(3)将十六进制数A6转化为二进制数。

result:
(1)22
(2)67
(3)1010 0110

65.根据操作数所在位置，指出其寻址方式：
(1)操作数在寄存器中；
(2)操作数地址在寄存器；
(3)操作数在指令中；
(4)操作数地址(主存)在指令中；
(5)操作数的地址为某一寄存器内容与位移量之和。

result:
寄存器寻址
寄存器间接寻址
立即寻址
直接寻址
相对寻址、基址寻址、变址寻址

解析：
寻址方式分为指令寻址和数据寻址两大类：

1. 指令寻址：
   • 顺序寻址：PC+1,程序计数器自动形成下一条指令的地址
   • 跳跃寻址：转移类指令，下一条指令地址不是PC给出，而是本条指令给出的
2. 数据寻址：
   • 立即寻址：地址码==操作数本身
   • 直接寻址：地址码==操作数在内存中的地址
   • 间接寻址：地址码==操作数地址所在的存储单元的地址，（地址的地址）
   • 隐含寻址：地址码==无，默认隐含在某个寄存器（ACC）中
   • 寄存器寻址：地址码==寄存器编号，指令在执行时所需要的操作数在寄存器中
   • 寄存器间接寻址：地址码==寄存器编号所在地址，指令在执行时所需要的操作数在寄存器指向的内存地址中
   • 偏移寻址：
     • 基址寻址：基址寻址器BR，BR内容（基地址）+指令的形式地址=操作数有效地址（程序或数据分配存储空间）
     • 变址寻址：变址寄存器IX，IX内容（基地址）+指令中的形式地址=操作数有效地址（数组问题）
     • 相对寻址：程序计数器PC，PC内容+指令中的形式地址=操作数的有效地址（用于转移指令）
   • 堆栈寻址：只用堆栈指针SP（也可以CPU寄存器作为SP）指出栈顶地址，操作数只能在栈顶指针指向的存储单元存取（是隐含地址（操作数地址隐含在SP中），也是寄存器间接寻址（将SP看作存放有效地址的寄存器）），寄存器组实现堆栈为硬堆栈，主存中的一部分空间作为堆栈为软堆栈

注意：
基址寄存器面向操作系统，内容由操作系统或管理程序确定，程序执行过程中不可变，指令字中的A可变
变址寄存器面向用户设定，程序执行过程中其值可变，指令字中的A不可变（用于数组）

66.假设某机器有 80 条指令，平均每条指令由 4 条微指令组成，其中有一条取指微指令是所有指令公用的。 已知微指令长度为 32 位。
(1)请估算控制存储器容量。
(2)微程序控制器的基本思想是什么？
(3)画出微程序逻辑框图。

result:
80条指令，平均每条指令由4条微指令组成，其中有一条公用微指令，所以总微指令条数为80*(4-1)+1=241条微指令。
每条微指令32位，所以控存容量为:241*32/8=964 B
仿照解题程序的方法，把操作控制信号编制成微指令，存放到只读存储器里，运行时，一条一条地读出这些微指令，从而产生全机所需要的各种操作控制信号，使相应部件执行规定的操作。从上述可以看出，微程序设计技术是用软件方法来设计硬件的技术。

67.x=+10111，y=+11011，用变形补码计算x-y，并指出运算结果是否溢出。
[x]原=0010111，[y]原=0011011(2分)

result:
则[x]补=0010111、 [-y]补=1100101
变形补码加法结果为1111100，由于符号位为11，所以结果无溢出。

68.什么是机器字长、指令字长、存储字长?

result:
机器字长是指CPU一次能处理数据的位数。
指令字长是指计算机指令中二进制代码的位数。
存储字长是指存储单元中存放二进制代码的位数。

69.简述什么是间接寻址、直接寻址、寄存器寻址？

result:
间接寻址：指令的地址码部分给出的地址A不是操作数的地址，而是存放操作数地址的主存单元的地址，简称操作数地址的地址。
直接寻址：指令中地址码字段给出的地址就是操作数的有效地址。
寄存器寻址：指令的地址码部分给出的是某一通用寄存器的编号，操作数存放在对应的寄存器中。

70.接口也称适配器，是CPU、主存和外设之间通过总线进行连接的标准化逻辑部件，请简述其典型功能。

result:
控制：接口模块靠指令信息来控制外围设备的动作，如启动、关闭设备等。
缓冲：作为外围设备与计算机系统的缓冲器，以补尝速度差。
状态：监视外围设备的工作状态并保存。如“忙”、“错误”等 ，供CPU询问外围设备时分析使用。
转换：完成数据转换。如并-串或串-并，以保证数据在CPU和外设之间正确传送。
整理：完成一些特别功能。如：修改字记数器或当前内存地址寄存器。
程序中断：当外设向CPU请求某种动作时，接口模块即向CPU发送一个中断请求信号。

71.简述DMA方式的特点。

result:
DMA方式以随机请求的方式实现主存与 I/O设备的快速数据传送。
若不存在访存冲突，DMA和CPU互不影响。
DMA只能实现简单数据传送，难以识别和处理复杂事态。
能够进行连续批量的数据交换，适合连接高速I/O设备。

72.简述总线的基本概念。

result:
总线是构成计算机系统的互联机构，是多个系统功能部件之间进行数据传送的公共通路。

73.简述什么是机器语言、汇编语言、高级语言？

result:
机器语言是一种用二进制表示的计算机语言，机器可以直接执行用机器语言编写的程序。
汇编语言是一种用助记符表示的与机器语言一一对应的语言，用汇编语言编写的程序需要经过汇编后才能执行。
高级语言是一种接近人类自然语言的与计算机结构无关的语言，用高级语言编写的程序要经过解释和编译才能执行。

74.简述I/O接口与外设之间数传送的三种方式。

result:
与速度极慢或简单的外设之间采用无条件传送方式。
与慢速或中速外设之间采用应答方式。
与高速外设之间采用同步传送方式。

75.中央处理器有哪些基本功能？

result:
指令控制：即对程序运行的控制，保证指令序列执行结果的正确性。
操作控制：即指令内操作步骤的控制，控制操作步骤的实施。
数据运算：即对数据进行算术运算和逻辑运算。
异常处理和中断处理：如处理运算中的溢出等错误情况以及处理外部设备的服务请求等。

import requests

url="https://homeworkapi.ulearning.cn/quiz/homework/stu/record/10521625/answer/record"
response=requests.get(url,headers={"Authorization":"FAB3EE44BFDACBB4D22D9F54E059BAF0"})
with open("answer.txt",'w') as f:
   f.write(response.text)

result=response.json()
print(result["result"])
for i in result["result"]:
   if isinstance(i,dict):
       print(i)
all=[]
index=1
choice_index=["A.","B.","C.","D."]
for i in result["result"]["answerRecordDTOList"]:
   print(i)
   if isinstance(i,dict):
       title=i.get("title","")
       correctAnswer=",".join(i.get("correctAnswer",""))
       choiceIItemLists=i.get("choiceItemList",[])
       choices=[]
       if(choiceIItemLists is not None):
           choice_i=0
           for choice in choiceIItemLists:
               choices.append(choice_index[choice_i]+choice.get("title","").replace("<br/>","")+"\n")
               choice_i=choice_i+1
       print(title)
       all.append(f"""{index}.{title}\n{"".join(choices)}\n result:\n{correctAnswer} """)
       index=index+1
with open("answer_all.txt","w") as f:
   f.write("\n".join(all))