2018年河北师范大学职业技术学院920专业综合(三)[专业硕士]之计算机组成原理考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 比较数字计算机和模拟计算机的特点。
【答案】（1）模拟计算机的特点是数值由连续量来表示，运算过程也是连续的，用电压表示数据，采用电压组合和测量值的计算方式，盘上连线的控制方式；
（2）数字计算机是在算盘的基础上发展起来的，采用数字表示数量的大小，其主要特点是按位运算，并且不连续地跳动计算，用数字0和1表示数据，采用数字计数的计算方式，程序控制的控制方式；
（3）与模拟计算机相比，数字计算机的精度高，数据存储量大，逻辑判断能力强。
2． 计算机的系统软件包括哪几类? 说明它们的用途。
【答案】系统软件用来简化程序设计，简化使用方法，提高计算机的使用效率，发挥和扩大计算机的功能及用途。它包括以下四类：
（1）各种服务性程序，如诊断程序、排错程序、练习程序等；
（2）语言程序，如汇编程序、编译程序、解释程序等，用于把源程序翻译或解释成目的程序；
（3）操作系统，用来管理计算机资源（如处理器、内存、外部设备和各种编译、应用程序）和自动调度用
户的作业程序，而使多个用户能有效地共用一套计算机系统；
（4）数据库管理系统（DBMS ），实现有组织地、动态地存储大量相关数据，方便多用户访问计算机软、硬件资源。
二、分析题
3． 某I/O系统有四个设备：磁盘（传输速率为500000位/秒）、磁带（200000位/秒）、
图
打印机（2000位/秒）、CRT （1000位/秒），试用中断方式、DMA 方式组织此I/O系统。画出包括CPU 部分总线控制器在内的1/ 0方式示意图，并略作文字说明。
【答案】示意图如图1所示。根据设备传输速率不同，磁盘、磁带采用DMA 方式，打印机、CRT 采用中断方式，因而使用了独立请求与链式询问相结合的二维总线控制方式。DMA 请求的优先权高于中断请求线。每一对请求线与响应线又是一对链式查询电路。
图1
4． 某CRT 显示器可显示128种ASCII 字符，每帧可显示80字×25排；每个字符字形采用7×8点阵，即横 向7点，字间间隔1点，纵向8点，排间间隔6点；帧频50Hz ，采取逐行扫描方式。问：
（1）缓存容量有多大？
（2）字符发生器（ROM ）容量有多大？
（3）缓存中存放的是字符ASCII 代码还是点阵信息？
（4）缓存地址与屏幕显示位置如何对应？
（5）设置哪些计数器以控制缓存访问与屏幂扫描之间的同步? 它们的分频关系如何？
【答案】CRT 显示器缓存与屏幕显示间的对应关系：
（1）缓存容量
（2）ROM 容量
（3）缓存中存放的是待显示字符的ASCII 代码。
（4）显示位置自左至右，从上到下，相应地缓存地址由低到高，每个地址码对应一个字符显示位置。
（5）①点计数器（7+1）: 1分频（每个字符点阵横向7个点，间隔1个点）。
②字符计数器（80+12）: 1分频（每一水平扫描线含80个字符，回归和边缘部分等消隐段折合成12个字符 位置）。
③行计数器（8+6）: 1分频（每行字符占8点，行间隔6点）。
④排计数器（25+10）: 1分频（每帧25行，消隐段折合为10行）。
三、综合应用题
5． 磁带机有9道磁道，带长600m ，带速2m/s，每个数据块1KB ，块间间隔14mm ，若数据传输率为1280008/s，
试求：
（1）记录位密度；
（2）若带的首尾各空2m ，求此带最大有效存储容量。
【答案】（1）根据公式数据传输率
度
（2）传送一个数据块所需的时间为
一个数据块占用长度为
每块间隙数据块总数为：
故磁带存储器有效存储容量为 其中D 为记录位密度，V 为线速度，故记录位密
6． 某16位计算机中，带符号整数用补码表示，数据Cache 和指令Cache 分离。表给出了指令系统中部分指令格式，其中Rs 和Rd 表示寄存器，mem 表示存储单元地址，（X ）表示寄存器X 或存储单元X 的内容。
表指令系统中部分指令格式
该计算机采用5段流水方式执行指令，各流水段分别是取指（IF ）、译码/读寄存器（ID ）、执行/计算有效地址（EX ）、访问存储器（M ）和结果写回寄存器（WB ），流水线采用“按序发射，按序完成”方式，没有采用转发技术处理数据相关，并且同一个寄存器的读和写操作不能在同一个时钟周期内进行。请回答下列问题。
（1）若int 型变量x 的值为-513, 存放在寄存器R1中，则执行指令“SHRR1”后，R1的内容是多少？（用十六进制表示）
（2）若某个时间段中，有连续的4条指令进入流水线，在其执行过程中没有发生任何阻塞，则执行这4条指令所需的时钟周期数为多少？
（3）若高级语言程序中某赋值语句为x=a+b，x 、a 和b 均为int 型变量，它们的存储单元地址分别表示为[x]、[a]和[b]。该语句对应的指令序列及其在指令流水线中的执行过程如图1所示。则这4条指令执行过程中，的ID 段和的IF 段被阻塞的原因各是什么？