2017年上海交通大学电子信息与电气工程学院408计算机学科专业基础综合之计算机组成原理考研仿真模拟题
● 摘要
一、简答题
1. 比较单总线、多总线结构的性能特点。
【答案】(1)单总线结构是通过一组总线连接整个计算机系统的各大功能部件,即各大部件之间的所有的信息传 送都通过这组总线。其结构如图1所示。优点是允许与内存之间直接交换信息,只需分配总线使用权,不需要设备之间或设备干预信息的交换,即总线资源是由各大功能部件分时共享的。缺点是由于全部系统部件都连接在一组总线上,总线的负载很重,可能使其吞量达到饱和甚至不能胜任的程度,故多为小型机 和微型机采用。
图1 单总线结构
(2)双总线结构有两条总线,一条是内存总线,用于
另一条是
构中,通道是计算机系统 中的一个独立部件,使
理器,故双总线通常在大、中型计算机中采用。
内存和通道之间进行数据传送;总线,用于多个外围设备与通道之间进行数据传送。其结构如图2所示。双总线结的效率大为提高,并可以实现形式多样且更为复杂的数据传送。优点是以增加通道这一设备为代价的,通道实际上是一台具有特殊功能的处
图2 双总线结构
(3)三总线结构在计算机系统各部件之间采用三条各自独立的总线来构成信息通路。这三条总线是:内存总线,
输入瑜出
于总线和直接存储器访问总线供总线,如图所示。内存总线用
和各类外设之间通讯用;总和内存之间传送地址、数据的控制信息
;线使内存和高速外设之间直接传送数据。通常在三总线系统中,任一时刻只使用一种总线,但若使用多入口存储器,内存总线可与
系统总线的工作效率较低。
第 2 页,共 46 页 总线同时工作,此时三总线系统比单总线系统运行得更快。或内存间接传送,所以三总线但是三总线系统中,设备不能直接进行信息传送,而必须经过
图3 三总线结构
2. 冯•诺依曼型计算机的主要设计思想是什么? 它包括哪些主要组成部分?
【答案】冯. 诺依曼型计算机的主要设计思想是存储程序并按地址顺序执行,它由运算器,控制器,存储器,适配器及I/O设备组成。
3. 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
4. 说明软件发展的演变过程。
【答案】软件的发展演变主要有以下几个过程:
(1)在早期的计算机中,人们是直接用机器语言即机器指令代码来编写程序的,这种方式编写的程序称为手编程序;
(2)后来,为了编写程序方便和提高机器的使用效率,人们使用一些约定的文字、符号和数字按规定的格式来表示各种不同的指令,然后再用这些特殊符号表示的指令来编写程序,这就是汇编程序;
(3)为了进一步实现程序自动化和便于程序交流,使不熟悉具体计算机的人也能很方便地使用计算机,人们又创造了各种接近于数学语言的算法语言;
(4)随着计算机技术的日益发展,原始的操作方式越来越不适应,特别是用户直接使用大型机器并独占机器,无论是对机器的效率来说还是对方便用户来说都不适宜,于是人们又创造出操作系统;
(5)随着计算机在信息处理、情报检索及各种管理系统中应用的发展,要求大量处理某些数
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据,建立和检索大量的表格。这些数据和表格按一定的规律组织起来,使得处理更方便,检索更迅速,用户使用更方便,于是出现了数据库,数据库和数据库管理软件组成了数据库管理系统。
5. 数字计算机有哪些主要应用?
【答案】数字计算机的主要应用有:科学计算、自动控制、测量和测试、信息处理、教育和卫生、家用电器、人工智能。
二、分析题
6. 已知某机采用微程序控制方式,其控制存储器容量为
用断定方式,如下图所示。
(1)微指令中的三个字段分别应为多少位?
(2)画出围绕这种微指令格式的微程序控制器逻辑框图。
【答案】(1)假设判别测试字段中每一位作为一个判别标志,那么由于有4个转移条件,故该字段为4位。下地址字段为9位,因为控存容量为512单元。微命令字段则是(48-4-9) =35位。
(2)对应上述微指令格式的微程序控制器逻辑框图如图所示。其中微地址寄存器对应下地址字,P 字段即为判别测试字段,控制字段即为微命字段,后两部分组成微指令寄存器。地址转移
, 逻辑的输入是指令寄存器的OP 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。
(位)。微程序可在整个控制存储器中实现转移,可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
图
7. 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?
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