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计算机组成原理考研试卷(四)及答案.docx
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计算机组成原理考研试卷(四)及答案
一、选择题(共20分,每题1分)
1.一条指令中包含的信息有。
A.操作码、控制码;
B.操作码、向量地址;
C.操作码、地址码。
2.在各种异步通信方式中,速度最快。
A.全互锁;
B.半互锁;
C.不互锁。
3.一个512KB的存储器,其地址线和数据线的总和是 o
A.17;
B.19;
C.27o4.在以下因素中,与Cache的命中率无关的是
。
A.Cache块的大小;
B.Cache的容量;
6 .A.电容存储电荷B.2mse行D.刷新地址计数器
7 .A.微程序B.38个微程序。
三、名词解释(20分)
1 .答:CMAR控制存储器地址寄存器,用于存放微指令的地址,当采用增量计数器法 形
成后继微指令地址时,CMAR有计数功能。
2 .答:总线是连接多个部件(模块)的信息传输线,是各部件共享的传输介质。
3 .答:指令流水就是改变各条指令按顺序串行执行的规那么,使机器在执行上一条指令
的 同时,取出下一条指令,即上一条指令的执行周期和下一条指令的取指周期同时进行。
4 .答:n位全加器分成假设干小组,小组内的进位同时产生,小组与小组之间采用串行进
位。
5 .答:是指确定本条指令的数据地址,以及下一条将要执行的指令地址的方法。
四、计算题(共5分)
答:根据主频为8MHz ,得时钟周期为1/8 = 0.125四,机器周期为0.125x2 = 0.25咯 指令周期为
0.25x2.5 = 0.625四。(2分)(1)平均指令执行速度为1/0.625= L6MIPS。(1分)
(2)假设机器主频不变,机器周期含4个时钟周期,每条指令平均含5个机器周期,那么
指 令周期为0.125x4x5 = 2.5?s ,故平均指令执行速度为1/2.5 = 0.4MIPS。(2分)
五、简答题(共20分)
1 .(4分)答:取指周期是为了取指令(1分)
间址周期是为了取有效地址(1分)
执行周期是为了取操作数(1分)
中断周期是为了保存程序断点(1分)
2.(6分)答:指令周期是CPU取出并执行一条指令所需的全部时间,即完成一条指令 的时
间。(1分)
机器周期是所有指令执行过程中的一个基准时间,通常以存取周期作为机器周期。(1 分)
时钟周期是机器主频的倒数,也可称为节拍,它是控制计算机操作的最小单位时间。(1 分)
一个指令周期包含假设干个机器周期,一个机器周期又包含假设干个时钟周期,每个指令
周 期内的机器周期数可以不等,每个机器周期内的时钟周期数也可以不等。(3分)3.(5分)
答:(每写对一个屏蔽字1分)
设屏蔽位为“1”时表示对应的中断源被屏蔽,屏蔽字排列如下:
中断源
0
屏蔽字
12
3
4
L0
1
0
0
0
0
L1
1
1
0
0
0
L2
1
1
1
0
1
L3
1
1
1
1
1
L4
1
1
0
0
1
4.(5分)答:
⑴一地址指令格式为(1分)
OP
M
A
OP操作码字段,共6位,可反映56种操作;M寻址方式特征字段,共3位,可反映5种寻址
方式;A形式地址字段,共16-6-3 = 7位(1分)
(2)直接寻址的最大范围为2? =128(1分)
(3)由于存储字长为16位,故一次间址的寻址范围为TN 65536(1分)(4)相对寻址的位移量为-
64〜+ 63(1分)
六、问答题(共15分)
1.(8分)组合逻辑控制器完成ADD a指令的微操作命令及节拍安排为:
取指周期(2分)
TO PC—MAR, 1->R
T1 M(MAR) 一MDR, (PC)+ 1 -PC
T2MDR—IR, OP(IR) 一ID
执行周期(2分)
TO Ad(IR) —MAR, 1 一R (即 a一MAR)
T1 M(MAR) 一MDR
T2 (ACC)+ (MDR)->ACC微程序控制器完成ADD a指令的微操作命令及节拍安排为:
取指周期(2分)
TO PC-MAR, 1 一R
T1 Ad(CMDR) 一CMAR
T2 M(MAR) 一MDR, (PC)+ 1 -PC
T3 Ad(CMDR) 一CMAR
T4 MDR—IR
T5 OP(IR) 一微地址形成部件一CMAR
执行周期(2分)
TO Ad(IR) 一MAR, 1 一R (即 a—MAR)
T1 Ad(CMDR) ->CMAR
T2 M(MAR) 一MDR
T3 Ad(CMDR) 一CMAR
T4 (ACC)+ (MDR) 一ACC
T5 Ad(CMDR) 一CMAR2.(7分)DMA传送过程包括预处理、数据传送和后处理三个阶段。
传送4KB的数据长度需 4KB/2MB/S = 0.002 秒(2 分)
如果磁盘不断进行传输,每秒所需DMA辅助操作的时钟周期数为(1000+ 500)/0.002二
750000 (2 分)in
6
故DMA辅助操作占用CPU的时间比率为[750000/(50x)] xlOO% = 1.5 % (3分)
七、设计题(10分)
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