2010計算機組成原理

1.在ROM存儲器中必須有_電路卓研。
A. 數(shù)據(jù)寫入 B.再生 C.地址譯碼 D.刷新
2.在指令“Add@R,AD”中(@表示間接尋址),源操作數(shù)在前佛玄,目的操作數(shù)在后,該指令執(zhí)行的操
作是_
A.((R))+(Ad)——>(Ad) B.((R))+(Ad)——>Ad
C.(R)+((Ad))——>(Ad) D.((R))+((Ad))——>Ad
3.若某數(shù)x的真值為-1.1010,則該數(shù)所用的編碼為_
A.原碼 B.補碼 C.反碼 D.移碼
4.馮?諾依曼機工作的基本方式的特點是_
A.多指令流單數(shù)據(jù)流 B.按地址訪問并順序執(zhí)行指令
C 堆棧操作 D 存儲器按內容選擇地址
5.float型數(shù)據(jù)通常用IEEE 754單精度浮點數(shù)格式表示,若編譯器將float型變量x分配在一個32位浮點寄存器FRI中疗疟,且x=-8.25.則FR1的內容是_
A.C104 000H B.C242 000H C. C184 000H D.CIC2 000H
6.動態(tài)存儲器DRAM的刷新原則是
A.各DRAM芯片輪流制新
B.各DRAM芯片同時刷新。片內逐位制新
C.各DRAM芯片同時刷新瞳氓,片內逐字刷新
D.各DRAM芯片同時刷獲策彤,片內進行刷新
7.主存儲器和CPU之間增加Cache的目的是
A.解決CPU和主存之間的速度區(qū)配問題
B.擴大主存儲器的容量
C.擴大CPU中通用寄存器的數(shù)量
D.既擴大主存器容量又擴大CPU通用寄存器數(shù)量
8.計算機操作的最小時間單位是
A.時鐘周期 B.指令周期 C. CPU周期 D. 外圍設備
9.微程序控制器中,機器指令與微指令的關系是
A.每一條機器指令由一條微指令來執(zhí)行
B.每一條機器指令由一段用微指令編成的微程序來解釋執(zhí)行
C.一段機器指令組成的程序可由一條微指令來執(zhí)行
D.一條微指令由若干條機器指令組成

10.系統(tǒng)總線中地址線功用是
A.用于選擇主存單元
B.用于選擇進行信息傳輸?shù)脑O備
C.用于指定主存單元和I/0設備接口電路的地址
D.用于傳送主存物理地址和邏輯地址


二匣摘、填空題(共20分店诗,每空1分。答案一律寫在等題紙上音榜,否則無效庞瘸。)
1.動態(tài)RAM的刷新包括____ ____ 和____ 三種方式. 分散刷新、集中刷新赠叼、異步刷新
2.影響流水線性能的因素有____ ____ 和____ . 數(shù)據(jù)相關擦囊,控制相關,資源相關
3.主存儲器一般采用____ 存儲器,CAchE采用____ 存儲器嘴办。動態(tài)RAM, 靜態(tài)RAM
4.CPU從主存取出一條指令并執(zhí)行該指令的全部時間叫做____ ,它通常包含若干個____ ,而后者又包含若干個____ .指令周期霜第、機器周期,時鐘周期
5户辞、CPU的基本功能是____ ,____ ,____ ,____ 和____ .指令控制泌类、操作控制,時間控制.數(shù)據(jù)加工、中斷處理
6.指令通常由____ 和____ 兩部分組成刃榨。操作碼弹砚,地址碼
7.控制存儲器呈微程序控制器的核心部件,它存儲著與全部機器指令對應的____ ,它的每個單元中存儲一條____ .微程序枢希、微指令


三桌吃、名詞解釋(共30分每題6分。答案一律寫在答題紙上否則無效苞轿,)
1.同步通信:總線上的部件通過總線進行信息傳送時茅诱,用一個公共的時鐘信號進行同步,這種方式稱為同步通信搬卒。這個公共的時鐘信號可以由總線控制部件發(fā)送到每一個部件或設備瑟俭,也可以每個部件有自己的時鐘發(fā)生器,但是契邀,它們都必須由CPU發(fā)出的時鐘信號進行同步摆寄。

2.正邏輯:正邏輯是把邏輯電路中電平的高低和邏鎮(zhèn)變量值0, 1聯(lián)系起來的一 種概念,指定邏輯電路中高電平為“1”坯门,低電平為“0”放可,移為正邏輯

3.存取時間:存取時間又稱存儲器訪向時間车海,是指啟動一次存儲器操作 到完成該燥作所需的時間。具體地說押袍,存取時間從存儲器收到有效地址開始趾徽,經(jīng)過譯铡原,驅動经磅。直到將被訪問的存儲單元的內容讀出成寫入為止射众。

4.接口:接口是計算機系統(tǒng)總線與外圍設備之間的一個邏輯部件,它的基本功能有兩點:一是為信息傳輸操作選擇外圍設備述暂, 二是在選定的外圍設備和主機之間交換信息,保證外圍設備用計算機系統(tǒng)特性所要求的形式發(fā)送或接信息建炫。

5.計算機硬件:是指組成一臺計算機的各種物理裝置畦韭,它們是由各種實實在在的器件組成的,是計算機進行工作的物質基礎肛跌。計算機的硬件由輸入設各艺配,輸出設備、運算器衍慎,存儲器和控制器五部分組成转唉。

四、簡答題(共50分.每題10分.答案一律寫在答題紙上否則無效稳捆。)
1.海明校驗碼的編碼規(guī)則有哪些?
若海明碼的最高位號為m最低位號為1赠法,即Hn Hn-1....H2,H1;則海明碼的編碼 規(guī)則是: (1)校驗位與數(shù)據(jù)位之和為m,每個校驗位Pi在海明碼中被分在位號2i-1的位置上乔夯,其余各位為數(shù)據(jù)位砖织,并按從低向高逐位依次排列的關系分配各數(shù)據(jù)位款侵。 (2)海明碼的每位位碼Hi (包括數(shù)據(jù)位和校驗位) 由多個校驗位校驗,其關系是被校驗的每一位位號要等于校驗它的各校驗位的位號之和侧纯。

2.簡述CRC碼的糾錯原理新锈。
CRC碼是種糾錯能力較強的編碼,在進行校驗時眶熬,將CRC碼多項式與生成多項式G(X)相除妹笆,若余數(shù)為0,則表明數(shù)據(jù)正確;當余數(shù)不為0時娜氏,說明數(shù)據(jù)有錯拳缠。只要選擇適當?shù)纳墒马検紾(x),余數(shù)與GRC碼出錯位位置的對應關系是一定的牍白,由此可以用余數(shù)作為依據(jù)判斷出錯位置從而糾正錯碼脊凰。

3.主存的基本組成有哪些部分?各部分主要的功能是什么?
主存儲器的基本組成: (1)貯存信息的存儲體。一般是一個全體基本存儲單元按照一定規(guī)則排列起 來的存儲陣列茂腥。存儲體是存儲器的核心狸涌。 (2)信息的尋址機構,即讀出和寫入信息的地址選擇機構最岗。這包括:地址寄存器(MAR)和地址譯碼器帕胆。地址譯碼器完成地址譯碼,地址寄存器具有地址緩沖功能般渡。 (3)存儲器數(shù)據(jù)寄存器MDR.在數(shù)據(jù)傳送中可以起數(shù)據(jù)緩沖作用懒豹。 (4)寫入信息所需的能源,即寫入線路驯用、寫驅動器等脸秽。 (5)讀出所需的能源和讀出放大器,即讀出線路蝴乔、讀驅動器和讀出放大器记餐。 (6)存儲器控制部件。包括主存時序錢路薇正、時鐘脈沖線路片酝、讀邏輯控制線路。寫或重寫邏輯控制線路以及動態(tài)存儲器的定時刷新線路等挖腰,這些線路總稱為存儲器控制部件雕沿。

4.靜態(tài)MOS存儲元,動態(tài)MOS存儲元各有什么特點?
在MOS半導體存儲器中猴仑,根據(jù)存儲信息機構的原理不同审轮,又分為靜態(tài)MOS存儲器(SRAM)和動態(tài)MOS存儲器(DRAM),前者利用雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器來保存信息,只要不斷電,信息不會丟失断国,后者利用MOS電容存儲電荷來保存信息贤姆,使用時需不斷給電容充電才能使信息保持。

5 Cache有哪些特點?
(1)位于CPU與主存之間,是存儲器層次結構中級別最高的一級. (2)容最比主存小,目前一般有數(shù)KB到數(shù)MB, (3)速度一般比主存快5-10倍稳衬,通常由存儲速度高的雙極型三極管或SRAM 組成. (4)其容量是主存的部分副本. (5)可用來存放指今,也可用來存放數(shù)據(jù). (6)快存的功能全部由硬件實現(xiàn).并対程序是透明.


五霞捡、分析與計算題(共30分第一小題14分,第二小題16分薄疚。答案一律寫在答題紙上碧信,否則無效)
1.指令流水線有取指(IF)、譯碼(ID)街夭、執(zhí)行(EX)砰碴、訪存(MEM)、寫回寄存器堆(WB)五個過程段板丽,共有20條指令連續(xù)輸入此流水線呈枉。
(1)畫出流水處理的時空圖,假設時鐘周期為100ns埃碱。
(2)求流水線的實際吞吐率(單位時間里執(zhí)行完畢的指令數(shù))猖辫。
(3)求流水線的加速比。

(2) 流水線的實際吞吐量:執(zhí)行20條指令共用 5 + 1 x 9 = 24 個流水周期砚殿,共2400ns啃憎,所以實際吞吐率為:20/(2400×10^(-9) )≈8.333百萬條指令/秒
(3) 流水線的加速比為 :設流水線操作周期為τ,則n指令串行經(jīng)過k個過程段的時間為n*k*τ 似炎;而n條指令經(jīng)過可并行的k段流水線時所需的時間為(k+n-1)*τ辛萍;故20條指令經(jīng)過5個過程段的加速比為:(20×5×τ)/((5+19)×τ)≈4.17

2.某磁盤組有6片磁盤,每片可有2個記錄面羡藐,存儲區(qū)域內徑為22cm贩毕,外徑為33cm,道密度40道/cm仆嗦,內層位密度400b/cm辉阶,轉速2400 r/min。試問:
  (1) 共有多少個存儲面可用欧啤?
  (2) 共有多少個圓柱面?
  (3) 整個磁盤組的總存儲總量有多少启上?
  (4) 數(shù)據(jù)傳送率是多少邢隧?
  (5) 如果某文件長度超過一個磁盤的容量,應將它記錄在同一存儲面上還是記錄在同一圓柱面上冈在?為什么倒慧?
  (6) 如果采用定長信息塊記錄格式,直接尋址的最小單位是什么?尋址命令中如何表示磁盤地址纫谅?
(1)6×2=12(面)炫贤,共有12個存儲面可用
(2)40×(33-22)/2=220(道),共有220個圓柱面
(3)12×22π×400×220=73×106(位)
(4)數(shù)據(jù)傳送率=(22π×400)/(60/2400)=1.1×106(b/s)=0.138×106(B/s)
(5)如果某文件長度超過一個磁道的容量付秕,應將它記錄在同一個柱面上兰珍,因為不需要重新找道,數(shù)據(jù)讀/寫速度快询吴。
(6)如果采用定長信息塊記錄格式掠河,直接尋址的最小單位是扇區(qū)。磁盤地址:驅動器號猛计、圓柱面號唠摹、盤面號、扇區(qū)號奉瘤。

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