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一、简答题

1． 比较

总线和

标准的性能特点。

总线是当前使用的总线，是一个高带宽且与处理器无关的标准总线，又是

【答案】（1）

重要的层次总线。它采用同步定时协议和集中式仲裁策略，并具有自动配置能力，适合于低成本的小系统，因此在微型机系统中得到 了广泛的应用。

（2）正在发展的

标准，追求高端服务器市场的最新

规范，是一种基于开关的体

总线，数

系结构，可连接多达64000个服务器、存储系统、网络设备，能替代当前服务器中的

据传输率达30GB/S，因此适合于高成本的较大规模计算机系统。

2． 在虚存实现过程中，有些页面会在内存与外存之间被频繁地换入和换出，使系统效率急剧下降。这种现 象称为颠簸。请解释产生颠簸的原因，并说明防止颠簸的办法。

【答案】产生颠簸的原因主要有： （1）分配的页面数太少； （2）替换策略不佳。 防止颠簸的办法：

（1）适当增加分配给用户程序的页面数； （2）选取

或更好的替换策略。

二、分析题

3． 回答下列问题：

①某总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据，假设一个总线周期等于一个总线时钟周期，总线时钟频率为33MHz , 求总线带宽是多少？

②如果一个总线周期中并行传送64位数据，总线时钟频率升为66MHz , 求总线带宽是多少？ ③分析哪些因素影响带宽？ 【答案】①设总线带宽用用D 表示，根据定义可得：

②因为64位=8B, 所以

③总线带宽是总线能提供的数据传送速率，通常用每秒钟传送信息的字节数（或位数）来表

表示，总线时钟周期用表示，一个总线周期传送的数据量

示。

影响总线带宽的主要因素有：总线宽度、传送距离、总线发送和接收电路工作频率限制以及数据传送形式。

4． 某光栅扫描显示器的分辨率为

，颜色为真彩色，帧频为75Hz （逐行扫描）（24位）

显示存储器为双端口存储器。回归和消隐时间忽略不计。

（1）每一像素允许的读出时间是多少？ （2）刷新带宽是多少？ （3）显示总带宽是多少？

【答案】（1）每一像素允许的读出时间为

（2）刷新带宽一分辨率×颜色深度×帧频

（3）显示总带宽=

刷新带宽

三、综合应用题

5． 设某机字长为32位，

中有16个32位通用寄存器，设计一种能容纳64种操作的指令系

型指令的最大存储空间是多少？

16个通用寄存器至少需要4位表示；机器字

统。如果采用通用寄存器作基址寄存器，则

【答案】由题意知，64种操作至少需要6位最大存储空间是

6． 改进

长为32位，剩下22位用作形式地址。基址寄存器为32位，D 为22位，故最大的存储空间为故

芯片设计，操作控制信号只有8种。

和即可，通过

的逻辑组

【答案】在操作控制信号只有8种时，

工作方式选择

合，可以表示8种状态，这时的通过控制相应状态逻辑的开或关，即可构成一种操作控制。

7． 已知某机采用微程序控制方式，控存容量为位。微程序可在整个控存中实现转移，控制微程序 转移的条件共4个，微指令采用水平型格式，后继微指令地址采用断定方式。请问：

（1）微指令的三个字段分别应为多少位？

（2）画出对应这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图。

【答案】（1）水平型微指令由操作控制字段、判断测试字段和下地址字段三部分构成。后续微指令地址采用断 定方式，根据控制存储器容量

定为9位。判别测试字段中每一位作

位。

为一个判别标志，那么由于有4个转移条件，故该字段为4位，则操作控制字段为

（2）微程序控制器逻辑框图如图所示，控制存储器存放实现全部指令系统的微程序，字长即为微指令字长。微地址寄存器用来存放由控制存储器读出的一条微指令信息，即下地址。微命令寄存器则保存一条微指令 的操作控制字段和判别测试字段。

地址转移逻辑的输入是指令寄存器的码、各种状态条件以及判别测试字段所给的判别标志（某一位为1），其输出修改微地址寄存

器的适当位数，从而实现微程序的分支转移。就是说， 此处微指令的后继地址采用断定方式。

图 微程序控制器逻辑框图

8． 在一个分页虚存系统中，用户虚地址空间为32页，页长和

（十六进制）对应的物理地址是多少？ 【答案】页长

所以页内地址为10位。主存物理页面数：16页，共14位地址码（其中页

页面号为2，已被调入到主存页4，所以，

页面号为6，未被调入到主存页中，所以无物理地址，会发生缺

页中断。

9． 某机器中，已知配有一个地址空问为

形成

的地址总线为

（2）将

的

与位的

区域，起始地为

控制信号为

数据总线为同

连接。

位的空间，之后的

的空间空闲，

最后是

主存物理空间为

已知用户

程序有10页长，若虚页0、1、2、3已经被分别调入到主存8、7、4、10页中，请问虚地址

面号4位，页内地址10位）用户虚地址空间：32页，页面号为0~31; 共15位地址码（其中页面号5位，页内地址10位）

0100，

物理地址中的页面号为4，页内地址与 虚地址的页内地址相同，所以是：

的假设

区域。现在再用一个

芯片有（读/写），

和

芯片

信号控制端。 （访存），要求：

（1）画出地址译码方案。

【答案】（1） ROM 区域占据了起始的

区域，地址方案如下所示。