计算机组成原理 试 题40.docx

研究生入学试卷四 一．填空题（每小题 3 分，共 1８分） 为了运算器构造的简单性，运算方法中算术运算通常采用A. 加减法，B. 乘除法或 C. 乘除法。 相联存储器不是接地址而是按 A. 访问的存储器，在 cache 中用来存放 B. 在虚拟存储器中用来存放 C. 。 RISC 指令系统的最大特点是 A. ，B. 固定，C. 种类少。 多媒体 CPU 以 A. 为基础，极大地提高了计算机在 B. 和 C. 应用方面的 功能。  磁盘存储器主要技术指标有存储密度，A. ，B. ，C. 。 ＤＭＡ方式采用以下三种方法 A. ，B. ，C. 交替访存。 二．（10 分）证明 [x+y] =[x] +[y] （mod 2n+1） 移 移 补 三．（11 分）已知 x＝0 y＝0.1110，用不恢复余数阵列除法器求 x／y＝？ 四．（10 分）已知 cache 命中率Ｈ＝0.98，主存比 cache 慢４倍，已知主存存取周期为 200ns，求 cahce／主存系统的效率和平均访问时间 五．（10 分）某机的 16 位单字长访内指令格式如下： ４ ２ １ １ ８ ＯＰ Ｍ Ｉ Ｘ Ｄ ＯＰ Ｍ Ｉ Ｘ Ｄ 其中Ｄ为形式地址，补码表示（其中一位符号位）；Ｉ为直接／间接寻址方式： Ｉ＝１为间接寻址方式，Ｉ＝０为直接寻址方式； Ｍ为寻址模式：０为绝对地址，１为基地址寻址，２为相对寻址，３为立即寻址； Ｘ为变址寻址。设ＰＣ，Ｒx，Ｒb 分别为指令计数器，变址寄存器，基地址寄存器，Ｅ为有效地址，请回答以下问题： （１） 该指令格式能定义多少种不同的操作？立即寻址操作数的范围是多少？ （２） 在非间接寻址情况下，写出各计算有效地址的表达式； （３） 设基址寄存器为１４位，在非变址直接基地址寻址时，确定存储器可寻址的地址范围； （４） 间接寻址时，寻址范围是多少？ （５） 指出间接寻址的缺点。 六．（11 分） 图 A4.1 某机主要功能部件如图 A4.1 所示，其中Ｍ为主存，MBR 为主存数据寄存器，MAR 为 主存地址寄存器，IR 为指令寄存器，PC 为程序计数器，Ｒ ~~Ｒ 为通用寄存器，Ｃ,Ｄ为暂 0 3 存器。 请补充各部件之间的主要联结线，并注明数据流动方向 画出“ＡＤＤ（Ｒ ），（Ｒ ）＋”指令周期流程图。该指令的含义是进行求和运 1 2 算，源操作数地址在Ｒ 1 中，目标操作数寻址方式为自増型寄存器间接寻址方式（先取地址 后加１）。 七．（10  分）总线的一次信号传送过程大致分为哪几个阶段？若采用异步定时协议，请画 出读数据的异步时序图。 八．（10  分）磁盘组有６片磁盘，每片有两个记录面，最上最下两个面不用。存储区域内 径２２cm，外径３３cm，道密度为４０道／cm，内层位密度４００位／cm，转速２４００ 转／分。问： （１）共有多少柱面？ （２）组总存储容量是多少？ （１） 数据传输率是多少？ （２） 采用定长数据块记录格式，直接寻址的最小单位是什么？寻址命令中如何表示磁盘地址？ （３） 如果某文件长度超过一个磁道的容量，应将它记录在同一个存储面上，还是记录在同一个柱面上？ 九．（10 分）假设主存只有 a、b、c 三个页框，组成 a 进 c 出的 FIFO 队列进程，访问页面 的序列是 0，1，2，4，2，3，0，2，1，3，2 号。若采用 （1）FIFO 算法；（2）FIFO+LRU算法，用列表法求两种替换策略的命中率。 研究生入学试卷四答案 一． 填空题 1．A.补码 B.原码 C.补码 2．A.内容 B.行地址表 C.段表、页表和快表 3．A.指令条数少 B.指令长度 C.指令格式和寻址方式 4．A.MMX 技术 B.多媒体 C.通信 5．A.存储容量 B.平均存取时间 C.数据传输速率 6．A.停止 CPU B.周期挪用 C.DMA 和 CPU 二．解：[x] =2n+x 2n＞x≥-2n 移 [x]移 + [y]移 =2n +x+2n+y =2n + (2n +(x+y)) 移=2n + [x+y] 移 又 [y]补 =2n+1+y 移 补∴ [x] +[y] =2n+x+2n+1 移 补 =2n+1+(2n+(x+y)) 即 [x+y] =[x] +[y] （mod 2n+1） 移 移 补 三．解：[-y]补=1.0010 被除数 0减 y 1.0010 余数为负 1 0 = Q = 0 0 左移 1.0111101 加 y 0.1110 余数为正 0.0101101 0 = Q = 1 1 左移 0.101101 减 y 1.0010 余数为负 1.110101 0 = Q = 0 2 左移