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2018年第二军医大学训练部408计算机学科专业基础综合之计算机组成原理考研基础五套测试题

  摘要

一、简答题

1. 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。

2. 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);

主频的倒数称为CPU 时钟周期(T ),T=l/f,度量单位是

CPU 执行时间=CPU时钟周期数×CPU 时钟周期;

3. 什么是指令? 什么是程序?

【答案】(1)每一个基本操作称为一条指令。

(1)解决某一问题的一串指令序列,称为程序。

第 2 页,共 32 页 是7位,如果设计主存 (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:

4. 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。

5. 段式虚拟存储器对程序员是否透明?请说明原因。

【答案】虚拟管理是由软件(操作系统)和硬件共同完成,由于软件的介入,虚存对实现存储管理系统程序不透 明。而段是按照程序的自然分界划分的长度可以动态改变的区域。通常,程序员把子程序、操作数和常数等不同 类型的数据划分到不同的段中,并且每个程序可以有多个相同类型的段。由于分段是由程序员完成的,所以段式 虚拟存储器对程序员而言不是透明的,但虚存到实存的地址映射是由系统软件辅助完成的,故对应用程序而言, 段是虚拟存储器是“半透明”的。

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

7. 如图是一个二维中断系统,请问:

①在中断情况下,CPU 和设备的优先级如何考虑?请按降序排列各设备的中断优先级。 ②若CPU 现执行设备B 的中断服务程序,IM2, IM1,IMO 的状态是什么?如果CPU 执行设备D 的中断服务程序,IM2,IM1,IMO 的状态又是什么?

③每一级的IM 能否对某个优先级的个别设备单独进行屏蔽?如果不能,采取什么方法可达到目的?

④若设备C 一提出中断请求,CPU 立即进行响应,如何调整才能满足此要求?

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【答案】①在中断情况下,CPU 的优先级最低。各设备优先次序是:A-B-C-D~E-F-G-H-I。 ②执行设备B 的中断服务程序时IM2、IM1、IM0=111; 执行设备D 的中断服务程序时

IM2、IM1、IM0=011。

③每一级的IM 标志不能对某优先级的个别设备进行单独屏蔽。可将接口中的EI (中断允许>标志清“0”,它禁止设备发出中断请求。

④要使C 的中断请求及时得到响应,可将C 从第二级提出,单独放在第三级上,使第二级的优先级最高,即令IM3=0即可。

8. 设存储器容量为32字,字长64位,模块数m=4, 分别用顺序方式和交叉方式进行组织。存储周期T=200nS, 数据总线宽度为64位,总线传送周期

各是多少?

【答案】信息总量:q :64位x4=256位顺序存储器与交叉存储器读出4个字的时间分别是:

则顺序存储器带宽为

交叉存储器带宽为

9. 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?

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问顺序存储器和交叉存储器的带宽(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