[考研类试卷]中央处理器模拟试卷2及答案与解析.doc
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1、中央处理器模拟试卷 2 及答案与解析一、单项选择题下列各题的备选答案中,只有一个是符合题意的。1 以下有关机器周期的叙述中,错误的是( )。(A)通常把通过一次总线事务访问一次主存或 IO 的时间定为一个机器周期(B)一个指令周期通常包含多个机器周期(C)不同的指令周期所包含的机器周期数可能不同(D)每个指令周期都包含一个中断响应机器周期2 下列说法中,合理的是( )。(A)执行各条指令的机器周期数相同,各机器周期的长度均匀(B)执行各条指令的机器周期数相同,各机器周期的长度可变(C)执行各条指令的机器周期数可变,各机器周期的长度均匀(D)执行各条指令的机器周期数可变,各机器周期的长度可变3
2、以下关于间址周期的描述中正确的是( )。(A)所有指令的间址操作都是相同的(B)凡是存储器间接寻址的指令,它们的操作都是相同的(C)对于存储器间接寻址和寄存器间接寻址,它们的操作是不同的(D)都不对4 CPU 响应中断的时间是( )。(A)一条指令执行结束(B) IO 设备提出中断(C)取指周期结束(D)指令周期结束5 以下叙述中,错误的是( )。(A)取指操作是控制器固有的功能,不需要在操作码控制下完成(B)所有指令的取指操作是相同的(C)在指令长度相同的情况下,所有指令的取指操作是相同的(D)中断周期是在指令执行完成后出现的6 ( )可区分存储单元中存放的是指令还是数据。(A)控制器(B)
3、运算器(C)存储器(D)数据通路7 下列说法正确的是( )。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,为了硬件设计方便,指令字长都和存储字长一样大(A)II、III(B) II、I 、(C) I、III、IV(D)I、8 相对于微程序控制器,硬布线控制器的特点是( )。(A)指令执行速度慢,指令功能的修改和扩展容易(B)指令执行速度慢,指令功能的修改和扩展难(C)指令执行速度快,指令功能的修改和扩展容易(D)指令执行速度快,指令功能的修改和扩展难9 取指令操作( )。(A)受到
4、上一条指令的操作码控制(B)受到当前指令的操作码控制(C)受到下一条指令的操作码控制(D)是控制器固有的功能,不需要在操作码控制下进行10 在组合逻辑控制器中,微操作控制信号的形成主要与( )信号有关。(A)指令操作码和地址码(B)指令译码信号和时钟(C)操作码和条件码(D)状态信息和条件11 微程序控制器中,形成微程序入口地址的是( )。(A)机器指令的地址码字段(B)微指令的微地址码字段(C)机器指令的操作码字段(D)微指令的微操作码字段12 下列不属于微指令结构设计所追求的目标是( )。(A)提高微程序的执行速度(B)提供微程序设计的灵活性(C)缩短微指令的长度(D)增大控制存储器的容量
5、13 微程序控制器的速度比硬布线控制器慢,主要是因为( )。(A)增加了从磁盘存储器读取微指令的时间(B)增加了从主存读取微指令的时间(C)增加了从指令寄存器读取微指令的时间(D)增加了从控制存储器读取微指令的时间14 以下说法正确的是( )。(A)采用微程序控制器是为了提高速度(B)控制存储器采用高速 RAM 电路组成(C)为指令计数器决定指令执行顺序(D)一条微指令存放在控制器的一个单元中15 硬布线控制器与微程序控制器相比( )。(A)硬布线控制器的时序系统比较简单(B)微程序控制器的时序系统比较简单(C)两者的时序系统复杂程度相同(D)可能是硬布线控制器的时序系统比较简单,也可能是微程
6、序控制器的时序系统比较简单16 微程序控制器中,控制部件向执行部件发出的某个控制信号称为( )。(A)微程序(B)微指令(C)微操作(D)微命令17 在微程序控制器中,机器指令与微指令的关系是( )。(A)每一条机器指令由一条微指令来执行(B)每一条机器指令由若干微指令组成的微程序来解释执行(C)若干条机器指令组成的程序可由一个微程序来执行(D)每一条机器指令由若干微程序执行18 微指令格式分为水平型和垂直型,水平型微指令的位数( )。(A)较少(B)较多(C)较长(D)较短19 水平型微指令与垂直型微指令相比( )。(A)前者一次只能完成一个操作(B)后者一次只能完成一个操作(C)两者都是一
7、次只能完成一个操作(D)两者都能一次完成多个操作20 某计算机指令系统共有 101 种操作,采用微程序控制方式时,控制存储器中相应有( )个微程序。(A)101(B) 102(C) 103(D)10421 兼容性微命令指几个微命令是( )。(A)可以同时出现的(B)可以相继出现的(C)可以相互代替的(D)可以相处容错的22 在微程序控制方式中,以下说法正确的是( )。I,采用微程序控制器的处理器称为微处理器 II,每一条机器指令由一段微程序来解释执行 III,在微指令的编码中,效率最低的是直接编码方式,水平型微指令能充分利用数据通路的并行结构(A)I、II(B) II、1V(C) I、III(
8、D)III、23 下列说法正确的是( )。I,微程序控制方式和硬布线方式相比较,前者可以使指令的执行速度更快 II,若采用微程序控制方式,则可用 UPC 取代 PCIII,控制存储器可以用 ROM 实现,指令周期也称为 CPU 周期(A)I、III(B) 1I、III(C)只有:III(D)I、III 、24 通常情况下,微指令的周期对应一个( )。(A)指令周期(B)主频周期(C)机器周期(D)工作周期25 下列部件中属于控制部件的是( )。I,指令寄存器 II,操作控制器I,程序计数器,状态条件寄存器(A)I、III 、IV(B) I、II、 III(C) I、II、 IV(D)I、II、
9、III、26 下例部件中属于执行部件的是( )。I,控制器 II,存储器 III,运算器,外围设备(A)I、III 、IV(B) II、III 、(C) II、IV(D)I、II、III、27 下列不会引起指令流水线阻塞的是( )。(A)数据旁路(B)数据相关(C)条件转移(D)资源冲突28 某计算机的指令流水线由 4 个功能段组成,指令流经各功能段的时间(忽略各功能段之间的缓存时间)分别为 90ns、80ns、70ns、和 60ns,则该计算机的 CPU 时钟周期至少是( )。(A)90ns(B) 80ns(C) 70ns(D)60ns29 下列描述流水 CPU 基本概念正确的句子是( )。
10、(A)流水 CPU 是以空间并行性为原理构造的处理器(B)流水 CPU 一定是 RISC 机器(C)流水 CPU 一定是多媒体 CPU(D)流水 CPU 是一种非常经济而实用的时间并行技术30 下列关于超标量流水线不正确的是( )。(A)在一个时钟周期内一条流水线可执行一条以上的指令(B)一条指令分为多段指令来由不同电路单元完成(C)超标量是通过内置多条流水线来同时执行多个处理器,其实质是以空间换取时间(D)超标量流水线是指运算操作并行31 下列关于动态流水线正确的是( )。(A)动态流水线是在同一时间内,当某些段正在实现某种运算时,另一些段却正在进行另一种运算,这样对提高流水线的效率很有好处
11、,但会使流水线控制变得很复杂(B)动态流水线是指运算操作并行(C)动态流水线是指指令步骤并行(D)动态流水线是指程序步骤并行32 流水 CPU 是由一系列叫做“段”的处理线路组成的。和具有 m 个并行部件的CPU 相比,一个 m 段流水线 CPU( )。(A)具有同等水平的吞吐能力(B)不具备同等水平的吞吐能力(C)吞吐能力大于前者的吞吐能力(D)吞吐能力小于前者的吞吐能力33 设指令由取指、分析、执行 3 个子部件完成,并且每个子部件的时间均为t,若采用常规标量单流水线处理机(即处理机的度为 1),连续执行 12 条指令,共需( )。(A)12t(B) 14t(C) 16t(D)18t34
12、若采用度为 4 的超标量流水线处理机,连续执行上述 20 条指令,只需( )。(A)3t(B) 5t(C) 7t(D)9t35 设指令流水线把一条指令分为取指、分析、执行 3 个部分,且 3 部分的时间分别是 t 取指 =2ns,t 分析 =2ns,t 执行 =lns,则 100 条指令全部执行完毕需( )。(A)163ns(B) 183ns(C) 193ns(D)203ns36 设指令由取指、分析、执行 3 个子部件完成,并且每个子部件的时间均为 t,若采用常规标量单流水线处理机,连续执行 8 条指令,则该流水线的加速比为( )。(A)3(B) 2(C) 3.4(D)2.437 指令流水线中
13、出现数据相关时流水线将受阻,( )可解决数据相关问题。(A)增加硬件资源(B)采用旁路技术(C)采用分支预测技术(D)以上都可以38 关于流水线技术的说法,错误的是( )。(A)超标量技术需要配置多个功能部件和指令译码电路等(B)与超标量技术和超流水线技术相比,超长指令字技术对优化编译器要求更高,而无其他硬件要求(C)流水线按序流动时,在 RAW、WAR 和 WAW 中,只可能出现 RAW 相关(D)超流水线技术相当于将流水线再分段,从而提高每个周期内功能部件的使用次数二、综合题39 计算机的时序电路中为什么要设置启停控制逻辑?该电路如何实现启停控制?40 什么是指令和微指令?他们分别由哪几部
14、分组成? 指令和微指令之间有何关系?41 流水处理的主要技术途径是什么?在 CPU 中可以有哪两类流水 ?超标量处理机和超流水线处理机的异同点。42 比较程序查询、DMA 和中断三种基本 IO 方式的特点并分析各自的应用场合?43 简述微程序控制器的设计思想。44 什么是存储元? 什么是存储单元 ?什么是存储单元地址 ?什么是存储容量?45 用哪些技术指标描述半导体存储器的性能?又用哪些技术指标描述磁盘存储器的性能? 46 计算机中如何判断原码、补码和反码的规格化形式? 47 假设阶码取 3 位,尾数取 6 位(均不包括符号位),机器数形式自定,计算25(1116)+24(-916),并给出真
15、值。48 补码 1 位乘法中,部分积为什么采用双符号位? 中央处理器模拟试卷 2 答案与解析一、单项选择题下列各题的备选答案中,只有一个是符合题意的。1 【正确答案】 D【试题解析】 在执行周期完成后,处理器会判断是否出现中断请求,只有在出现中断请求时才会进入中断周期。【知识模块】 中央处理器2 【正确答案】 D【试题解析】 机器周期是指令执行中每一步操作(如取指令、存储器读、存储器写等)所需要的时间,每个机器周期内的节拍数可以不等,故其长度是可变的。因为各种指令的功能不同,所以各指令执行时所需的机器周期数是可变的。【知识模块】 中央处理器3 【正确答案】 C【试题解析】 指令的间址有一次问址
16、、两次间址和多次间址,它们的操作是不同的,所以选项 A、B 错误。存储器间址通过形式地址访存,寄存器间址通过寄存器内容访存,因此选项 C 正确。【知识模块】 中央处理器4 【正确答案】 A【试题解析】 中断周期用于响应中断,如果有中断,则在执行周期后进入中断周期。【知识模块】 中央处理器5 【正确答案】 B【试题解析】 不同长度的指令,其取指操作可能是不同的。例如,双字指令、二字指令与单字指令的取指操作是不同的。【知识模块】 中央处理器6 【正确答案】 A【试题解析】 存储器中的数据无非是一串二进制代码,所以存储器本身无法区分是指令还是数据。而在控制器的控制下,计算机在不同的阶段对存储器进行读
17、写操作时,取出的代码也就有不同的用处。同一串代码,在取指阶段读出的二进制代码为指令,在执行阶段读出的二进制代码则可能为数据;运算器和数据通路显然不能区分。【知识模块】 中央处理器7 【正确答案】 A【试题解析】 指令字长一般都取存储字长的整数倍,如果指令字长等于存储字长的 2 倍,就需要两次访存,取指周期等于机器周期的 2 倍;如果指令字长等于存储字长,取指周期等于机器周期,故 I 错。根据 I 的分析可知,II 正确。指令字长取决于操作码的长度、操作数地址的长度和操作数地址的个数,与机器字长没有必然的联系。但为了硬件设计方便,指令字长一般取字节或存储字长的整数倍,故 III正确。根据 III
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