2018年北京大学信息科学技术学院907计算机专业基础之计算机组成原理考研基础五套测试题
● 摘要
一、简答题
1． 数字计算机如何分类? 分类的依据是什么？
【答案】数字计算机可分为专用计算机和通用计算机，分类依据是计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性。
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。
二、分析题
3． 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
4． 某32位机共有微操作控制信号52个，构成5个相斥类的微命令组，各组分别包含4个、5个、8个、15 个和20个微命令。己知可判定的外部条件有CY 和ZF 两个，微指令字长29位。
（1）给出采用断定方式的水平型微指令格式。
（2）控制存储器的容量应为多少位？
【答案】（1）微指令的格式如下所示（注意各控制字段中应包含一种不发出命令的情况，条件测试字段包含一种 不转移的情况）。
（2）控存容量为
三、综合应用题
5． 某机器采用四体交叉存储器，今执行一段小循环程序，此程序放在存储器的连续地址单元中。假设每条 指令的执行时间相等，而且不需要到存储器存取数据，请问在下面两种情况中（执行的指令数相等），程序运行的时间是否相等？
（1）循环程序由6条指令组成，重复执行80次。
（2）循环程序由8条指令组成，重复执行60次。
【答案】设取指周期为T ，总线传送周期为指令执行时间为
可以看出指令如果仅仅是串行执行器真正的执行时间相同，但是由于采用了四体交叉存储器，故程序运行时 间不相等。
6． 某请求分页系统的局部页面置换策略如下:系统从0时刻开始扫描，每隔5个时间单位扫描一轮驻留集（扫描时间忽略不计），本轮没有被访问过的页框将被系统回收，并放入到空闲页框链尾，其中内容在下一次被分配之前不被清空。当发生缺页时，如果该页曾被使用过且还在空闲页框链表中，则重新放回进程的驻留集中; 否则，从空闲页框链表头部取出一个页框。假设不考虑其他进程的影响和系统开销，初始时进程驻留集为空。目前系统空闲页框链表中页框号依次为32、15、21、41。进程P 依次访问的<虚拟页号，访问时刻>是:
（l ）访问<0，4>时，对应的页框号是什么?
（2）访问
（3）访问<2，14>时，对应的页框号是什么? 说明理由。
（4）该策略是否适合于时间局部性好的程序? 说明理由。
【答案】（l ）页框号为21。因为起始驻留集为空，而0页对应的页框为空闲链表中的第三个空闲页框，其对应的页框号为21。
（2）页框号为32。理由:因11>l0故发生第三轮扫描，页号为l 、3的页框32、15在第二轮已处于空闲页框链表中，此刻l 页又被重新访问，因此应被重新放回到驻留集中。其页框号为32。
（3）页框号为41。理由:因为第2页从来没有被访问过，它不在驻留集中，因此从空闲页框链表中取出链表头的页框41，页框号为41。
（4）适合。理由:如果程序的时间局部性越好，从空闲页框链表中重新取回的机会越大，该策略的优势越明显。
7． 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
8． 某机器字长为32位，主存容量为
器间接寻址、立即、直接等寻址方式。（1）指令格式如何安排？
（2）能否增加其他寻址方式？
【答案】（1）由题意知，主存容量为单字长指令，有50种操作码，采用寄存器寻址、寄存中有和16个通用寄存器。问： 地址至少需要20位表示，而机器字长为32位。50种操作码至少需要6位表示；四种寻址方式至少需要2位表示；源操作数和目的操作数放在16个通用寄存器中，各需4位；剩 下16位表示形式地址D 。