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1、本科生期末试卷十九一、选择题(每小题1分，共10分)1.从器件角度看，计算机经历了四代变化。但从系统结构看，至今绝大多数计算机仍属于_ _ _ _ 型计算机。A.并行 B.冯.诺依曼 C.智能 D.实时解决2.下 列 数 中 最 大 的 数 是。A.(100110 0 1)2 B.(227)8 C.(98)I6 D.(15 2)103.有 关 运 算 器 的 描 述,是 对 的 的。A.只做加法 B.只做算术运算C.既做算术运算又做逻辑运算 D.只做逻辑运算4.EPROM 是指。A.读写存储器 B.只读存储器 C.闪速存储器 D.光擦除可编程只读存储器5.常用的虚拟存储系统由 两级存储器组成，
2、其中辅存是大容量的磁表石存储器。A.cache一主存 B.主存一辅存 C.cac h e 一辅存 D.通用寄存器一主存6.二地址指令中，操 作 数 的 物 理 位 置 可 以 安 排 在。A.栈顶和次栈顶 B.两个主存单元C.一个主存单元和一个通用寄存器 D.两个通用寄存器7.当代CPU涉及。A.控制器 B.控制器、运算器、cache C.运算器和主存 D.控制器、A LU和主存8.流水C P U 是由一系列叫做“段”的解决线路所组成。和具有m 个并行部件的CPU相比，一个m 段流水CPU_ A.具有同等水平的吞吐能力 B.不具有同等水平的吞吐能力C.吞吐能力小于前者的吞吐能力 D.吞吐能力大
3、于前者的吞吐能力9.在集中式总线仲裁中 方式响应时间最快_ _ _ _方式对电路故障最敏感。A.菊花链 B.独立请求 C.计数器定期查询1 0.C R T 的分辨率为1024X 1 0 2 4 像素，像素的颜色数为2 56色，则刷新存储器的容量是A.256KB B.2MB C.512KB D.1 MB二、填空题（每小题3分，共15分）1.字符信息是A 数据,它解决B 领域的问题。国际上采用的字符系统是七单元的C 码。2.闪速存储器能提供高性能、低功耗、字可靠性以及A 能力，为现有的B _体系结构带来巨大变化，因此作为C 用于便携式电脑中。3.指令格式中，操作码字段表征指令的A_，地址码字段指示
4、B。微型机中多采用C 混合方式的指令格式。4.并行解决技术已经成为计算机技术发展的主流。从原理上概括，重要有三种形式：A 并行,B 并行，C 并行。5.总 线 有 A_ 特性、B_ 特性、C_ 特性、D_ 特性，因此必须标准化。三、（1 0 分）有两个浮点数 x=2（+2 x（-0.1 1 1）2 Y=2（+O，）2 x（+0.101）2设阶码2 位，阶 符 1 位，数 符 1 位，尾数3 位,用补码运算规则计算x-y 的值。四、（9分）CPU 执行一段程序时，cache完毕存取的次数为5 0 0 0 次，主存完毕存取的次数为2 00次。已知cac h e 存取周期为4 0 ns,主存存取周期
5、为160ns。求：1.C a c h e 命中率H,2.Cac h e/主存系统的访问效率e,3.平均访问时间Ta。五、（9分）某微机指令格式如下所示：n pYD格 式 中 D 为位移量,X 为寻址方式特性值:X=0 0,直接寻址;X=01,用变址寄存器R1进行变址X=10,用变址寄存器Rz进行变址X=1 1,相对寻址设(PC)=1 234H,(R i)=0037H,(R2)=H 2 2H,(.H 代表十六进制数)，请拟定如下指令的有效地址：(1)442 0 H(2)2244H(3)1322H(4)3521H(5)6 7 23H六、(10分)某计算机的数据通路如图B 1 9.1 所示，其 中
6、M主存，MBR主存数据寄存器,MAR主存地址寄存器,RO-R 3 通用寄存器，IR 指令寄存器，PC一程序计数器(具有自增能力)，c、D-暂存器，ALU算术逻辑单元(此处做加法器看待)，移位器一左移、右移、直通传送。所有双向箭头表达信息可以双向传送。请按数据通路图画出“ADD(Rl),(R2)+”指令的指令周期流程图。该指令的含义是两个数进行求和操作。其中源操作地址在寄存器R 1 中,目的操作数寻址方式为自增型寄存器间接七、(9分)某机器的中断系统采用一级链路排队，优先级别由设备距C PU 的物理位置决定(近高远低)，如图 B1 9.2 所示。DVCO是扫描仪,DVC 1 是打印机,。如在某一
7、时刻，扫描仪和打印机均产生一个事件，试 问 IR Q 线上的请求是由谁发出的？为什么?这个结论总是成立吗?图 B 19.211、（9 分）刷新存储器的重要性能指标是它的带宽。实际工作时，显示适配器的几个功能部件要采用刷新存储器的带宽。假定总带宽6 0%用于刷新屏幕，保存4 0%带宽用于其他非刷新功能。若显示工作方式采用分辨率为1 0 24X 102 4,颜色深度为3 B,刷新速率为72Hz,计算刷新存储器总带宽是多少？九、（1 0 分）设计一个启停控制电路，规定在一个C P U 周期中产生T i-T,四个时钟周期信号。（提醒，机器一启动就会自动产生原始的节拍脉冲信号T j-T j，但是只有在启
8、动机器运营的的情况下，才允许时序发生器发出CPU工作所需的节拍脉冲TiT”。）十、（9 分）在流水解决中，把输入的任务分割为一系列子任务，并使各子任务在流水线的各个过程段并发地执行，从而使流水解决具有更强大的数据吞吐能力。请用定量分析法证明这个结论的对的性。，本科生期末试卷十九答案一、选择题1.B 2.A 3.C 4.D 5.B6.B,C,D 7.B 8.A 9.A,B 10.D二.填空题1.A.符号 B.非数值 C.A s e n 码2.A.瞬时启动 B.存储器 C.固态盘3.A.操作特性与功能 C.操作数的位置 C.二地址、单地址、零地址4.A.时间 B.空间 C.时间+空间5.A.物理
9、B.功能 C.电气 D.时间三、解：1)设，为 x的尾数,S y 为 y的尾数，则S x=(-0.1 1 1)2 E Sx t t=l.0 0 1S y=(+0.1 0 1)2 S y 体=0.1 0 1又设E x 为 x的阶码,E y 为 y的阶码，则Ex=(+0 1)2，E x 朴=0 0 1E y=(+1 0)2,Ey,b=0 1 02)对阶：E x-E y=(0 1)2 (1 0)2=(-0 1)2,阶码不相等,故小阶的尾数S,右移一位，S*=(-0.0 1 1 1)2,E,阶码加 1,则 E x=(1 0)2=E y 号 经舍入后得S *=(-0.1 0 0)2,对阶完毕。x的补码浮
10、点格式：0 1 0 ,1 1 0 0y的补码浮点格式：0 1 0 ,0 1 0 13)尾数相减 S y f r=l 1.1 0 0 -S y l h=l 1 .O i l S x f r=l l.l 0 0+L S y f F=l 1.0 1 1 S x S y h 产 1 0.1 1 14)规格化与舍入尾数右移1 位，最低有效位舍掉，阶码加1 (右规)则L S x-S y f h=l 1.0 1 1 E x t t=E y 补=0 1 1规 格 化 结 果:0 1 1,1 0 1 1四、解:命中率 H =N c/(N c+N m)=5 0 0 0/(5 0 0 0 +2 0 2 3)=5 0
11、 0 0/5 2 0 0 =0.9 6 主存慢于 c ac h e 的倍率 R =T m/T c-1 6 0 N s/4 0 N s=4访问效率：e=1/r +(l-r)H =1/4+(1-4 )X O.9 6=89.3%平均访问时间T a=T c/e=4 0/0.8 9 3=4 5 n s五、解1)X=00,D=2 0H,有效地址E=20H2)X=10,D=44H,有效地址 E=1 122H+4 4H=1166H3)X=1 1 ,D=2 2H,有效地址 E=1 234H+22 H=1 256H4)X=01,D=21H,有效地址 E=0037H+21H=0058H5)X=11,D=2 3 H，
12、有效地址 E=1 234H+23H=1 2 5 7H六、解：“ADD(R I),(R 2)+”指令是S$型指令，两个操作数均在主存中。其中源操作数地址在R 1中，所以是R 1间接寻址。目的操作数地址在R 2 中，由R 2 间接寻址，但 R2的内容在取出操作数以后要加1 进行修改。指令周期流程图如下：图 B l 9。3七、解：当扫描仪和打印机同时产生一个事件时，I R Q 上的请求是扫描仪发出的。由于这种链路中排队的设备只有当其I E I 为高时才干发出中断请求，且该设备有中断请求时，其 I E O 为低，因此其后面的设备就不也许发出中断请求信号。因此,当扫描仪和打印机同时产生一个事件时，只有扫
13、描仪才干发出中断请求。但假如扫描仪接口中的屏蔽触发被置位（严禁中断），则 I R Q。上的请求信号将是 打 印 机 发 出 的。1 1、刷新存储器容量=分辨率X每个像素点颜色深度=1 0 2 4 X 1 0 2 4 X 3 B=3 M B刷新存储器带宽=刷新存储器容量X刷新速率=3MBX72/S=21 6 M B/S刷新存储器的总带宽应为 2 1 6MB/SX 100/60=360MB/S九.具体的电路图见下面图B 19.4图 B19.4十、解：设Pi是有总延迟时间t 的非流水线解决器，故其最大吞吐量(数据带宽)为1/L。又 设P m是相称于P i的m段流水线解决器。其中每一段解决线路具有同样的延迟时间t c,和缓冲寄存器延迟时间3,这样P m的每段总延迟时间为t c+t r,故P m的带宽为W m=l/(t c+t r)。假如P m是将Pi划提成延迟相同的若干段形成的，则t t i,因此P,的带宽为W i=l/(mb)。由此可得出结论:条件mt c (t c +t r)满足，则P m比Pi有更强的吞吐能力。