2018年上海大学机电工程与自动化学院838计算机科学专业基础综合之计算机组成原理考研强化五套模拟题
● 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. 指令和数据均存放在内存中,计算机如何区分它们是指令还是数据?
【答案】(1)取指周期中从内存读出的信息流是指令流,它流向控制器;
(1)执行器周期中从内存读出的信息流是数据流,它流向运算器。
二、分析题
3. 如图1所示的系统是A 、B 、C 三个设备组成的单级中断结构,它要求CPU 在执行完当前指令时转向对中断请求进行服务。现假设:
图1
为查询链中每个设备的延迟时间;
分别为设备A 、B 、C 的服务程序所需的执行时间;
场所需时间主存的工作周期TM 。试问:
①分析CPU 处理设备A 、B 、C 的服务程序所需的执行时间。
第 2 页,共 44 页 为保存现场和恢复现
注意:“中断允许”机构在确认一个新中断之前,先要让即将被中断的程序的一条指令执行完毕。
②就这个中断请求环境来说,系统在什么情况下达到中断饱和?也就是说,在确保请求服务的三个设备都不会丢失信息的条件下,允许出现中断的极限频率有多高?
③如果将系统改为多级中断系统,极限频率如何变化
【答案】①中断处理过程和各时间段如图2所示。假定三个设备同时发出中断请求,那么依次分别处理设备C 、B 、A 时间如下:
图
2
②三个设备所花的总时间为:
系统改为多级中断系统,对中断
T 是达到中断饱和的最小时间,即中断极限频率为
极限频率有影响(重新计算)。
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
【答案】最好的方案是(d ),欠佳的方案是(c ),不能使用的方案是(a )和(b )。这是
第 3 页,共 44 页
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 的建立需要一定的时间,过早地发出打入信号(即节拍脉冲
据。
),有可能使寄存器没有装入真正需要的数
三、综合应用题
5. 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。
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?
【答案】(1
)更新一件数据的时间
第 4 页,共 44 页 故更新磁盘上全部数据需
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