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2018年河北师范大学体育学院920专业综合[专业硕士]之计算机组成原理考研仿真模拟五套题

  摘要

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. 什么是内存? 什么是外存? 什么是CTU? 什么是适配器? 简述其功能。

【答案】(1)内存是指计算机内部的半导体存储器;半导体存储器的存储容量有限,因此计算机中又配备了存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器,称为外存储器,简称外存。内存和外存共同用来保存二进制数据。

(2)把运算器和控制器合在一起称为中央处理器,简称CPU 。它用来控制计算机及进行算术逻辑运算。

(3)适配器是指连接主机与外设的一个中间电路,也称作接口,其作用相当于一个转换器,它可以保证外围设备用计算机系统特性所要求的形式发送或接收信息。

二、分析题

3. 全加器可由异或门及进位逻辑电路组成,根据

这种说法对不对? 为什么?

表 全加器真值表 可以设计利用原变量或反变量进行运算的加法器。进而可以推测,对已设计好的加法器,用原变量运算和反变量运算都是一样的。

【答案】对已设计好的加法器,用原变量运算和反变量运算都能得到正确的结果。换句话说,用原变量设计好的加法器,如果将所有的输入变量和输出变量均变反,那么该加法器就能适用于反变量的运算。因为该加法器把逻辑输入信号都反相所产生的功能仍然在这个集合之中,这可以用真值表来说明:

4. 浮点数四则运算的基本公式如下:

其中

.

算器的逻辑结构图。

【答案】浮点乘法和除法相对来说比较简单,因为尾数和阶码可以独立处理:浮点乘法只需对尾数作定点乘和阶码作定点加,而浮点除法只需对尾数作定点除和阶码作定点减即可。不论乘法和除法,需将结果规格化。

浮点加减法较复杂,原因在于尾数相加或减之前必须对阶。为此,将较小的阶码X 。

对应的尾数

(1)计算

(2)将

(3)计算

(4)将结果规格化。

图为浮点运算器的结构图。该运算器由两个相对独立的定点运算器组成。阶码部件只进行加、减操作,

实现对阶(求阶差)和阶码加减法操作

部件完成。寄存器尾数部分可进行加、减、乘、除运算,并与阶码部件协同完成对阶和规格化等功能。尾数的加、减由加法器完成,尾数乘除由高速乘除和积商寄存器本身具有移位功能,以便完成对阶和规格化等操作。 移右移位以得到一个新的尾数

.

这样就能与进行运算。因此浮点加减法需要四步运算: (定点减法); 位以形成. (定点加法或减法); 试画出浮点运

三、综合应用题

5. 某机有8条微指令每条微指令所包含的微命令控制信号如下表所示。

分别对应10种不同性质的微命令信号。假设一条微指令的控制字段仅限为8位,请安排微指令的控制 字段格式。

【答案】首先要从表中找出相斥类的微命令组,进行分组译码。经分析,和

其余四个微指令控制信号可直接控制。微指令的控制字段格式为:

6. 有一台磁盘机,其平均找道时间为30ms ,平均旋转等待时间为10ms ,数据传输率为5008/ms,磁盘机上存放着1000件每件30008的数据。现欲把一件件数据取走,更新后再放回原地,假设一次取出或写入所需时间为

T=平均找道时间+平均等待时间+数据传送时间

另外,使用 更新信息所需的时间为4ms ,并且更新时间同输入输出操作不相重叠。试问:(1)更新磁盘上全部数据需多少时间?

(2)若磁盘机旋转速度和数据传输率都提高一倍,更新全部数据需多少时间?

和!或

,均是不可能同时出现的互斥信号,故可将其通过2:4译码后输出三个微命令信号(00不用)