计算机组成原理参考解答.doc

PAGE  PAGE 7 三、简答题 1? CPU中有哪几类主要寄存器。 2?通道的基本功能是什么？具体有哪几种类型？ 3、RISC指令系统的特点有哪些？ 4、CPU中有哪几类主要寄存器？说明其功能。 5、简述引起流水线断流的三种原因及解决办法。 6、何谓DMA方式，为什么DMA方式比中断方式具有更高的IO效率？ 7、一台机器的指令系统应当包含哪几类指令？ 8、比较同步定时与异步定时的优缺点。 9、?通道的基本功能是什么？CPU如何实现对通道的管理？通道如何实现对设备控制器的管理？ 10、简述CPU的四种基本功能。 11、?为什么DMA方式比中断方式具有更高的I/O效率？ 12、磁盘存储器的技术指标有哪些？ 13、通道的基本功能是什么？具体有哪几种类型？ 14、比较同步定时和异步定时的稳定性缺点。 15、在操作系统中什么情况下需要进行进程调度？ 16、选择寻址方式时主要考虑哪些因素？ 17、寻址方式在指令格式中的表示方法通常有哪几种方法？ 18、 说明中断处理的过程，及中断优先级的意义。 19、为什么要对CRT屏幕不断进行刷新？要求刷新频率是多少？为达些目的，必须设置什么样的硬件？ 20、说明外围设备的I/O控制方式分类及特点。 21、把外围设备接入计算机系统时，必须解决哪些问题？ 四、计算题 ???CPU执行一段程序时，cache完成存取的次数为3800次，主存完成的次数为200次，已知cache存储周期为50ns，主存存储周期为250ns，求cache/主存系统的效率和平均访问时间。 答：CACHE的命中率：H=Nc/(Nc+Nm)＝3800/(3800+200)=0.95 R=Tm/Tc=250ns/50ns=5 Cache-主存系统效率e为e=1/(r+(1-r)H)*100%=1/(5+(1-5)*0.95)=83.3% 平均访问时间为Ta为Ta=Tc/e=50ns/0.833=60ns 分析题 用时空图法说明流水CPU比非流水CPU具有更高的吞吐率。(教材P163) ??? 1、下图表示存储器的分级结构，请在相应的框内填入适当的存储器名称。 磁带 磁盘、光盘 cache主存储器 寄存器cache ?? 计算题 ??? 已知x=-0.01111，y=+0.11001,求： ? ①? [x]补，[-x]补，[y]补，[-y]补； ? ②? x+y,x-y,判断加减运算是否溢出。 分析题 4 7 10 3 0 15 某机指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。 OP－源寄存器变址寄存器位移量（16位） 解：1）双字长二地址指令，用于访问存储器，操作码字段可指定64种操作 2）RS型指令，一个操作数在通用寄存器（共16个），另一个操作数在主存中 3）有效地址可通过变址寻址求得，即有效地址等于变址寄存器（共16个）内容加上位移量。 计算题 ??? 某机的指令格式如下所示 ? ??? X为寻址特征位：X=00：直接寻址；X=01：用变址寄存器RX1寻址；X=10：用变址寄存器RX2寻址；X=11：相对寻址 ??? 设(PC)=1234H,(RX1)=0037H,(RX2)=1122H（H代表十六进制数），请确定下列指令中的有效地址： ①4420H??? ②2244H??? ③1322H??? ④3521H 解：1）X=00,D=20H,有效地址EA=20H 2）X=10,D=44H,有效地址EA=1122H+44H=1166H 3）X=11,D=22H，有效地址EA=1234H+22H=1256H 4）X=01,D=21H,有效地址EA=0037H+21H=0058H 综合题： 某计算机系统的内存储器由Cache和主存构成，Cache的存取周期为45ns,主存的存取周期为200ns，已知在一段给定的时间内，CPU共访问内存4500次，其中340次访问主存。问： Cache的命中率是多少？ CPU访问内存的平均时间是多少纳秒？ Cache－主存系统的效率是多少？ 解：1）Cache的命中率H=Nc/(Nc+Nm)＝（4500－340）/4500＝0.92 2）CPU访存的平均时间：Ta=H*Tc+(1-H)Tm＝0.92×45＋（1－0.92）×200＝57.4ns 3)Cache-主存系统的效率E＝Tc/Ta*100%＝45/57.4*100%=0.78*100%=78% 计算题 ???一个具有22位地址和32位字长的存储器，问： (1)该存储器能存储多少字节的信息？ (2)如果存储器由512K×16位SRAM芯片组成，需要多少片？ （3）需要地址多少位作芯片选择？ 解：1）存储器单元数为222＝4M，存储器容量＝4M×32位＝16MB，故能存储16M字节信息。 2）由于总存储容量为