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1、计算机组成原理考研2021考研真题库与考研复习笔记一往年热门考研真题下列关于PCI总线特征的表述中，不正确的是()。北京邮电大学2016研A 系统中可以有多条PCI总线B. 能实现即插即用C PCI总线采用隐含的集中式总线仲裁方式D PCI总线是一个与处理器相关的高速外围总线【答案】D查看答案【解析】PCI总线特点：(1)传输速率高。它大大缓解了数据I/O瓶颈，使高性能CPU的功能得以充分发 挥，适应高速设备数据传输的需要。(2 )多总线共存。采用PCI总线可在一个系统中让多种总线共存，容纳不同速度 的设备一起工作。(3 )独立于CPU。PCI总线不依附于某一具体处理器。(4) 自动识别与配置
2、外设。用户使用方便。(5) 并行操作能力。35某存储器容量为64KB，按字节编址，地址4000H-5FFFH为ROM区，其余为RAM区。若采用8Kx4位的SRAM芯片进行设计，则需要该芯片的数量是()。2016年408统考D . 16【答案】C查看答案【解析】地址40005FFFH总共有2000H个地址，由于采取字节编址，故ROM容量为2x212x1B = 8KB，故RAM容量为56KB，将8Kx4的芯片进行位并联，同时串联7组，可得7x8Kx1B = 56KB，即需要14个这样的芯片。36某指令格式如下所示。其中M为寻址方式，I为变址寄存器编号，D为形式地址。若采用先变址后间址的寻址方式，则
3、操作数的有效地址是()。2016年408统考B . (I) + DC . (I) + D)D . (I) + D【答案】C查看答案【解析】变址寻址为变址寄存器加上形式地址，即(【)+。，第二次为间址寻址，故为(I) + D)。37在无转发机制的五段基本流水线(取指、译码/读寄存器、运算、访存、写回寄存器)中，下列指令序列存在数据冒险的指令对是()。2016年408统考11 : add R1,R2,R3; (R2) + (R3)R112 : add R5,R2,R4; (R2) + (R4)R513 : add R4,R5,R3; (R5) + (R3)R414 : add R5,R2,R6;
4、(R2) + (R6)R5A . I1 和 I2B . I2 和 I3C . I2 和 I4D . I3 和 I4【答案】B查看答案【解析】当第二条指令中R5还未完成写入操作时，而第三条指令就对R5 进行了读操作，如此会发生数据冒险。38下列关于总线设计的叙述中，错误的是()。2016年408统考A并行总线传输比串行总线传输速度快B. 采用信号线复用技术可减少信号线数量C. 采用突发传输方式可提高总线数据传输率D. 采用分离事务通信方式可提高总线利用率【答案】A查看答案【解析】高速的串行总线一般会比较低速的并行总线传输快。39计算机硬件能够直接执行的是()。2015年408统考I.机器语言程序
5、II .汇编语言程序III .硬件描述语言程序A. 仅IB. 仅 I、IIC. 仅 I、IIID . I、II、III【答案】A查看答案【解析】机器语言是计算机唯一可以直接执行的语言。汇编语言属于低级 语言，是为增强机器语言的可读性和记忆性的语言，经过汇编后才能被计算机硬件 执行。硬件描述语言是电子系统硬件行为描述、结构描述、数据流描述的语言。 40由3个T和5个0”组成的8位二进制补码，能表示的最小整数是（）。2015年408统考A. -126B .-125C . -32D . -3【答案】B查看答案【解析】能表示的最小整数一定是负数，符号位占用1个1” ；负数的补 码和原码的转化是：原码符
6、号位不变，数值部分按位取反，末位加1”。因此最小 的整数的补码是10000011”，原码为11111101”，即-12510 41下列有关浮点数加减运算的叙述中，正确的是（）。2015年408统考I.对阶操作不会引起阶码上溢或下溢II .右规和尾数舍入都可能引起阶码上溢III .左规时可能引起阶码下溢 W.尾数溢出时结果不一定溢出B. I、II、WC. I、III、WD . I、II、III、W【答案】D查看答案【解析】浮点数的加减运算步骤包括：对阶，使两个操作数的小数点位 置对齐，阶码小的尾数右移，可能产生溢出，但是阶码不会溢出；尾数求和，将 对阶后的尾数按定点数加（减）运算规则运算；规格化
7、，包括左规和右规，左规 时阶码减少，可能出现阶码下溢，而右规时，阶码增加可能出现阶码上溢；舍入, 该过程可能需要右规调整，因此可能出现阶码上溢；溢出判断，浮点数的溢出与 否是由阶码的符号决定的，而不是由尾数溢出判断的，因此尾数溢出时结果不一定 溢出。因此I、II、III、W均正确。42假定主存地址为32位，按字节编址，主存和Cache之间采用直接映射方式，主 存块大小为4个字，每字32位，采用回写（Write Back）方式，则能存放4K字数 据的Cache的总容量的位数至少是（ ）。2015年408统考A. 146KB .147KC. 148KD. 158K【答案】C查看答案【解析】Cach
8、e和主存直接映射方式的规则为：主存储器分为若干区，每 个区与缓存容量相同；每个区分为若干数据块，每个块和缓存块容量相同；主存中 某块只能映射到Cache的一个特定的块中。本题中，Cache总共存放4K字数据， 块大小为4个字，因此Cache被分为4K/4=1K个块，由10位表示。块内共16 字节，所以由4位表示，于是标记位为32-10-4=18位。每一个Cache行必然有 一个有效位，占1bit ；同时，因为采用回写方式，每一行还必须有一个脏位。所以， Cache的每一行需要包含所存的数据4个字，每个字32位，18位标记位，一个有 效位和一个脏位，因此总容量为：(4*32 + 18+1 + 1
9、)*1K=148K。43假定编译器将赋值语句”x=x+3;转换为指令“add xaddt,3”，其中xaddt 是x对应的存储单元地址，若执行该指令的计算机采用页式虚拟存储管理方式，并 配有相应的TLB，且Cache使用直写(Write Through)方式，则完成该指令功能 需要访问主存的次数至少是()。2015年408统考A . 0B . 1C . 2D . 3【答案】C查看答案【解析】采用页式虚拟存储管理方式时，若页表全部放在内存中，则存取 个数据最少要访问两次内存：第一次是访问页表，得到所存取的数据或指令的物 理地址；第二次根据该地址存取数据或指令。在配有TLB的页式虚拟管理方式中，
10、如果给出的地址在TLB中，则直接根据该地址取数据或指令，仅需要一次访问内存。 Cache使用直写方式时，计算完需要将数据写回到内存中，因此完成整个指令功能 至少需要访问主存2次。44下列存储器中，在工作期间需要周期性刷新的是()。2015年408统考A . SRAMB. SDRAMC . ROMD . FLASH【答案】B查看答案【解析】动态随机存储器（DRAM ）是利用存储元电路中栅极电容上的电 荷来存储信息的，电容上的电荷一般只能维持12ms ,因此即使电源不掉电，信息 也会自动消失。为此，每隔一定时间必须刷新。45某计算机使用4体交叉存储器，假定在存储器总线上出现的主存地址（十进制） 序
11、列为 8005,8006,8007,8008,8001,8002,8003,8004,8000，则可能 发生发生缓存冲突的地址对是（ ）。2015年408统考A . 8004、8008B . 8002、 8007C . 8001、 8008D . 8000、 8004【答案】D查看答案【解析】交叉存储器，又称低位交叉编址，即低位地址为体号，高位地址 为体内地址。本题中，主存地址对应的体号分别是：1,2,3,4,1,2,3,4,4。 地址为8004和8000都是存取的四号储存器，可能导致8004存储还未完成而又存 取8000地址，因此可能发生缓存冲突。46下列有关总线定时的叙述中，错误的是（）。
12、2015年408统考A. 异步通信方式中，全互锁协议最慢B. 异步通信方式中，非互锁协议的可靠性最差C. 同步通信方式中，同步时钟信号可由多设备提供D. 半同步通信方式中，握手信号的采样由同步时钟控制【答案】C查看答案【解析】A项正确，异步通信方式中，全互锁协议最慢，主从模块都需要等 待确认后才能撤销其信号；B项正确，异步通信方式中，非互锁协议没有相互确认 机制，因此可靠性最差；C项错误，同步通信要遵循统一的时钟信号，不能由多设 备提供；D项正确，半同步通信方式中，握手信号的采样由同步时钟控制。47若磁盘转速为7200转/分，平均寻道时间为8ms，每个磁道包含1000个扇区， 则访问一个扇区的
13、平均存取时间大约是（）。2015年408统考A . 8.1msB. 12.2msC. 16.3msD . 20.5ms【答案】B查看答案【解析】磁盘的平均寻址时间包括平均寻道时间和平均等待时间。平均寻 道时间为8ms，平均等待时间与磁盘转速有关，为60s/7200*0.5羽.165ms。磁 盘的存取一个扇区的时间为60s/（7200*1000）罚.0083ms。因此总的时间为： 8+4.165+0.0083=12.1733ms。48至今为止，计算机中的所有信息仍以二进制方式表示的理由是（）。北京 科技大学2014研A .节约元件B 运算速度快C物理器件的性能决定D. 信息处理方便【答案】C查看
14、答案【解析】计算机是信息处理的工具。不论是数字、文字、声音、图画，还 是其他类型的信息，他们都必须转换成二进制形式表示以后，才能由计算机进行计 算、处理、存储和传输，这是由它的物理器件性能所决定的。41.1复习笔记一、计算机的分类1电子模拟计算机模拟计算机的特点是数值由连续量来表示，运算过程也是连续的。2电子数字计算机(1) 概述电子数字计算机是用数字来表示数量的大小，其特点是按位运算，并且不连续地跳 动计算。(2) 分类 专用计算机专用计算机是针对某一任务设计的计算机。 通用计算机 通用计算机分类及区别如图1-1所示。ft大型机枳耗能据令格体功性数措价性UW箭图1-1多核机、单片机、PC机、
15、服务器、大型机、超级计算机之间的区别3电子模拟计算机与电子数字计算机的区别电子模拟计算机与电子数字计算机的主要区别如表1-1所示。表1-1电子数字计算机与电子模拟计算机的主要区别比较向舂数字讦算机模报廿算机敏据表示方式数字。和1电压计算方式教字计数电压组合和删量萱控制方式程序控制盘上连线精度高低数据存储量大逻莓判断能方强二、计算机的发展简史1计算机的五代变化 电子管计算机 晶体管计算机 中小规模集成电路计算机 大规模和超大规模集成电路计算机 巨大规模集成电路计算机2计算机的性能指标描述计算机性能的指标如表1-2所示表1-2计算机性能指标性能指标说明舂吐量芸一时间间隔内能够处理的信思萱利习率从输
16、入到系统产兰构应的的云姓垣机宇长般为32位、54位总线定度运算器与存健斐之间总线位数有倍器舂昼通常氏KB、MB、GB、TB来表不存傍蹇与宣单位？rm内从存储器读出的二进制殖信息宣主颇F的钟周期CPU二作频率酎钟周期T=l/fCFG执行时反ch;执行时rr=cpu肘钟周期数XCPU肘钟周期CPI每祭指会周期数）CPI=行某段程序所需的CPU打钟周期数罹序 包含的指令条数MIPS平均每秒执行务必目万条定点指朝MIPS=指令勒程序执行Etl= xW6jFLOPS （每姓执行浮点赛作的成KOPS=程座d主停点宾在N数程庄执行时间3三、计算机的硬件1硬件组成要素数字计算机的主要组成部分可以表示为如图1-
17、2所示。1417 存储器jT0*运算器p=拽制器/1/I= 1适配器系统瞪线输入设备输出 设备图1-2数字计算机的主要组成结构2运算器运算器示意图如图1-3所示。运算器的主要功能是进行加、减、乘、除等算术运算， 也可以进行逻辑运算，因此通常称为ALU （算术逻辑运算部件），其运算方式为二 进制。图1-3运算器结构示意图3存储器存储器全是0或1表示的二进制代码，通常用单位KB、MB来表示。4控制器（1）计算程序解决某一问题的一串指令序列，称作该问题的计算程序，简称为程序。（2）指令的形式指令的一般形式为：孑噩|为址码其中操作码表示要进行的操作，地址码表示数据的存取位置，操作码和地址码都用 二进制
18、代码来表示。根据指令和数据的不同存放方式，计算机可分为两种结构： 冯诺依曼结构，其原理是存储程序并按地址川顺序执行，指令和数据放在同一个存 储器； 哈佛结构，指令和数据分别放在两个存储器。（3）控制器的基本任务控制器的基本任务是按照计算程序所排的指令序列，先从存储器中取出指令，然后 再执行指令。通常把取指令的一段时间称作取指周期，把执行指令的一段时间称作 执行周期。（4）指令流和数据流如果某字代表要处理的数据，称为数据字；如果某字代表一条指令，称为指令字。指令流是指机器执行的指令序列，数据流是指由指令流调用的数据序列。四、计算机的软件凡是用于一台计算机的各种程序，统称为这台计算机的程序或软件系统，其分类为：（1）系统程序 各种服务性程序； 语言程序； 操作系统； 数据库管理系统。（2）应用程序五、计算机系统的层次结构计算机通常由五个以上不同的级组成，每一级都能进行程序设计，如图1-4所示。第5级.第4级第2级第级图1-4计算机系统的层次结构高级语言城汇编i吾言级操作系统级-般机器级微程序设计级 （或逻辑电路级）
