2017年华中师范大学信息管理学院408计算机学科专业基础综合[专业硕士]之计算机组成原理考研强化模拟题
● 摘要
一、分析题
1． 设存储器容量为32字，字长64位，模块数m=4, 分别用顺序方式和交叉方式进行组织。存储周期T=200nS, 数据总线宽度为64位，总线传送周期各是多少？
【答案】信息总量：q ：64位x4=256位顺序存储器与交叉存储器读出4个字的时间分别是：
则顺序存储器带宽为
交叉存储器带宽为
2． 某磁盘里，平均找道时间为20ms , 平均旋转等待时间为7ms , 数据传输率为写回磁盘机，每个文件平均需要2ms 的额外处理时间。问：
（1）检查并更新所有文件需要占用多少时间？
（2）若磁盘机的旋转速度和数据传输率都提高一倍，检查并更新全部文件的时间是多少？ 【答案】（1）每次磁盘读写的时间=找道时间+等待时间+数据传输时间，故总的文件更新时间为
（2）若磁盘机的旋转速度提高一倍，则平均旋转等待时间缩短为3.5ms ; 若磁盘机的数据传输率都提高一倍，则变为
故总的文件更新时间为
磁盘机
问顺序存储器和交叉存储器的带宽
上存放着500个文件，每个文件的平均长度为1MB 。现需将所有文件逐一读出并检查更新，然后
3． 试分析图所示写电流波形属于何种记录方式。
图
【答案】（1）是调频制（FM ）。 （2）是改进调频制（MFM ）。 （3）是调相制（PE ）。 （4）是调频制（FM ）。 （5）是不归零制（NRZ ）。 （6）是“见1就翻制”（NRZ1）。
4． 如果组成寄存器的D 触发器要求节拍电位M 和节拍脉冲用？为什么？
采用高电平符合，试说明在图的
节拍电位M 和节拍脉冲的时间配合方案中，哪个方案最好？哪个方案欠佳？哪个方案不能使
图
，欠佳的方案是（c ），不能使用的方案是（a ）和（b ）【答案】最好的方案是（d ）。这是因为寄存器工作采用电位一脉冲相配合的体制，要使数据可靠地打入到寄存器，电位信号必须先稳定地建立，然后时钟打入信号到来时将数据打入寄存器。据此原因，方案（a ）和（b ）是不能使用的。方案（c ）和（d ）中之所以（c ）欠好，是因 为一个节拍电位的前半部时间多用来进行运算器的运算，考虑到加法器的进位延迟以及传输通路中的门的延迟，所以电位信号M 的建立需要一，有可能使寄存器没有装入真正需要的数据。 定的时间，过早地发出打入信号（即节拍脉冲）
5． CPU 执行一段程序时，cache 完成存取的次数为3800次，主存完成存取的次数为200次，已知cache 存取周期为50ns , 主存为250ns ，求cache-主存系统的效率和平均访问时间。
【答案】cache 的命中率
cache-主存系统效率e 为
平均访问时间
为
6． 比较同步定时与异步定时的优缺点。
【答案】同步定时协议采用公共时钟，具有较高的传输频率。但由于同步总线必须按最慢的模块来设计公共时钟，当各功能模块存取时间相差很大时，会大大损失总线效率。
异步定时的优点是总线周期长度可变，不把响应时间强加到功能模块上，因而允许快速和慢速的功能模块都能连接到同一总线上。但缺点是：总线复杂，成本较高。
二、计算题
7． 某处理机主频为40MHz ，数据总线64位，总线仲裁和地址传送需要2个时钟周期，cache 行大小为32字节，主存访问时间为100ns 。
（1） cache 读操作缺失的延迟时间是多少？ （2）总线带宽是多少？
（3）如果用该处理机组成多处理机系统，并将一个cache 行的数据传输至另一个处理机，已知通信建立时间为2两，处理机间数据传输带宽为多少？
【答案】（1）时钟周期=
次总线传输。
cache 读操作缺失延迟=总线仲裁时间+主存读操作时间+总线传输时间
（2）总线带宽
远程操作的总延迟时间=通信建立时间+处理机间数据传输时间
（3）有效数据传输带宽
一次总线传输的字节数=64/8=8，一个cache
行需
那么远程操作的有效数据传输带宽是
三、综合应用题
8． 若设备的优先级依次为配置图。
【答案】每个
设备有自己唯一的设备号
其中
的设备具有最高优先级。
扫描仪、硬盘、磁带机、打印机，请用
进行配置，画出
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