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2018年合肥工业大学850计算机科学与技术学科专业基础综合之计算机组成原理考研仿真模拟五套题

  摘要

一、名词解释

1. SIMD

【答案】

但单指令多数据)是提高数据并行处理能力的重功能和的位宽。

要手段。随着超大规 模集成电路的发展,主流微处理器厂商不断地增加等问题。

2. 异构多核

【答案】异构多核处理机内的各个计算内核结构不同,地位不对等。一般多采用“主处理核+协处理核”的主从架构。 异构多核处理机的优势在于可以同时发挥不同类型处理机各自的长处来满足不同种类的应用的性能和功耗需求。

研宄表明,异构组织方式比同构的多核处理机执行任务更有效率,实现了资源的最佳化配置,而且降低了系 统的整体功耗。

仍然存在诸多性能瓶颈,如地址不对齐、数据重组和控制相关的向量化(Control flow )

二、简答题

3. “计算机应用”与“应用计算机”在概念上等价吗? 用学科角度和计算机系统的层次结构来说明你的观点。

【答案】“计算机应用”与“应用计算机”在概念上等价不等价,原因如下:

(1)计算机应用是一个学科的名词,它包含计算机网络、信息管理、数据库技术、人工智能、计算机辅助设计等多个领域;

(2)应用计算机,从计算机层次结构的角度来看,不同的应用者,应用的方法和目标是不同的,如CPU 的设计者是在微程序级应用计算机,目的是为后面的应用者提供功能强大的指令系统;而操作系统的设计者是在汇编语言级应用计算机,目的是扩展硬件功能,为后面的应用者提供良好的操作环境和手段。

4. 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。

5. 总线的一次信息传送过程大致分哪几个阶段? 若采用同步定时协议,请画出读数据的同步时序图。

【答案】总线的一次信息传送过程,大致分为五个阶段:请求总线、总线仲裁、寻址(目的地址)、信息传送、 状态返回(或错误报告)。读数据同步时序图如图所示:

图 读数据同步时序图

6. 码是7位,如果设计主存单元字长为32位,指令字长为12位,是否合理? 为什么?

【答案】不合理。

指令最好是半字长或单字长,设计16位比较合适。一个字符的

单元字长为32

位,则一个单元可以放四个字符,这也是可以的,只是在存取单个字符时,所用的时间较长,不过,一条指令至 少占一个单元,若指令字长12位,一条指令只占了一个单元(32位)的12位,剩佘的22位就浪费了,这样看 来不合理,因为通常单字长指令很多,累计的浪费就很大。

7. 总线中三种桥的名称是什么? 它们的功能是什么?

【答案】(1)总线体系结构中的三种桥,即桥、总线桥、 桥。(2)桥连接两条总线,使彼此间相互通信。桥又是一个总线转换部件,可以把一条总线的地址空间映射到 另一条总线的地址空间上,从而使系统中的任意一个总线主设备都能看到通向的一份地址表。

是7位,如果设计主存

三、综合应用题

8. 下列各数使用了位浮点格式,相等的十进制是什么?

【答案】

9. 有一个位的存储器,由芯片? 位的芯片构成。问: (1)总共需要多少

(2)设计此存储体组成框图。

(3)采用异步刷新方式,如单元刷新间隔不超过8ms ,则刷新信号周期是多少? 【答案】位的存储器需要位的芯片的个数为:

芯片的地址线为17根,1024K 的存储器的地址线为20根,过程存储器需要

字位同时扩展,4片经字长位数扩展为位的芯片,8片这样的芯片经过字扩展为所需的存

储器。于是可以将地址线中的高三位用作片选信号,经过3-8译码器译码后用于选择某一个芯片。

(3)如果选择一个行地址进行刷新,且刷新地址为则这一行上的2048个存储元同时进行刷新,即在8ms 内进行了 512个周期。可采用按刷新一次的异步刷新方式。

10.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:

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)