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2017年武汉纺织大学数学与计算机学院408计算机学科专业基础综合之计算机组成原理考研导师圈点必考题汇编

  摘要

一、简答题

1. 什么是存储容量? 什么是单元地址? 什么是数据字? 什么是指令字?

【答案】(1)存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。

(2)每个存储单元的编号,称为单元地址。

(3)如果某字代表要处理的数据,称为数据字。

(4)如果某字代表一条指令,称为指令字。

2. 在一个进程的执行过程中,是否其所有页面都必须处在主存中?

【答案】在有虚拟存储管理系统中,程序不是一次整体装入内存才运行,所以不是所有页面都必须处在主存中, 而是根据程序的局部性,有的页面在主存,有的页面在辅存。

3. 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。

4. 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

5. CTU 的性能指标有哪些? 其概念是什么?

【答案】把运算器和控制器合在一起称为中央处理机,简称CPU 。其性能指标主要有以下几个方面:

; (1)主频:CPU 的时钟频率(CPU Clock Speed)

(2)内存总线速度:指CPU 与二级(L2)高速缓存和内存之间的通信速度;

(3)扩展总线速度:指安装在微机系统上的局部总线如VESA 或PCI 总线接口卡的工作速度;

(4)工作电压:指CPU 正常工作所需的电压;

(5)地址总线宽度:决定了CPU 可以访问的物理地址空间,对于486以上的微机系统,地址线的宽度为32位,最多可以直接访问4096MB 的物理空间;

(6)数据总线宽度:决定了CPU 与二级高速缓存、内存以及输入/输出设备之间一次数据 传输的信息量。

(7)主频/时钟周期:CPU 的工作节拍受主时钟控制,主时钟不断产生固定频率的时钟,主

; 时钟的频率(f )叫CPU 的主频,度量单位是MHz (兆赫兹)、GHz (吉赫兹)

,T=l/f,度量单位是主频的倒数称为CPU 时钟周期(T )

CPU 执行时间=CPU时钟周期数×CPU 时钟周期;

(8)CPU 执行时间:表示CPU 执行一般程序所占用的CPU 时间,可用下式计算:

二、分析题

6. 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?

(3)显示总带宽是多少?

【答案】(1)每一像素允许的读出时间为

(2)刷新带宽一分辨率×颜色深度×帧频

(3)显示总带宽=刷新带宽

磁盘机 7. 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? 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

(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

8. 如图表示使用页表的虚实地址转换条件,页表存放在相联存储器中,其容量为8个存储单元,求:

(1)当CPU 按虚拟地址1去访问主存时,主存的实地址是多少?

(2)当CPU 按虚拟地址2去访问主存时,主存的实地址是多少?

(3)当CPU 按虚拟地址3去访问主存时,主存的实地址是多少?

【答案】(1)用虚拟地址为1的页号15作为页表检索项,查得页号为15的页在主存中的起始地址为80000, 故将80000与虚拟地址中的页内地址0324相加,求得主存实地址为80324。

(2)同理,主存实地址

(3)虚拟地址3的页号为48, 查页表时,发现此页面在页表中不存在,此时操作系统暂停用户作业程序的执行,转去查页表程序。如该页面在主存中,则将该页号及该页在主存中的起始地址写入主存;如该页面不在主存中,则操作系统要将该页面从外存调入主存,然后将页号及其主存中的起始地址写入页表。

9. CTU 结构如图所示,其中有一个累加寄存器AC 、一个状态条件寄存器和其他四个寄存器,各部分之间的连线表示数据通路,箭头表示信息传送方向。

(1)标明图中四个寄存器的名称。

(2)简述指令从主存取到控制器的数据通路。

(3)简述数据在运算器和主存之间进行存/取访问的数据通路。

【答案】(1))a 为数据缓冲寄存器DR , b为指令寄存器IR ,c 为主存地址寄存器AR , d为程序计数器PC 。

(2)主存M —缓冲寄存器DR —指令寄存器IR —操作控制器。

(3)存储器读:AR 先置数据地址,