2018年上海师范大学信息与机电工程学院408计算机学科专业基础综合之计算机组成原理考研核心题库
● 摘要
一、简答题
1. 比较总线和标准的性能特点。
总线是当前使用的总线,是一个高带宽且与处理器无关的标准总线,又是【答案】(1)
重要的层次总线。它采用同步定时协议和集中式仲裁策略,并具有自动配置能力,适合于低成本的小系统,因此在微型机系统中得到 了广泛的应用。
(2)正在发展的标准,追求高端服务器市场的最新规范,是一种基于开关的体
总线,数系结构,可连接多达64000个服务器、存储系统、网络设备,能替代当前服务器中的
据传输率达30GB/S,因此适合于高成本的较大规模计算机系统。
2. 现代计算机系统如何进行多级划分? 这种分级观点对计算机设计会产生什么影响?
【答案】(1)现代计算机系统可分为五个层次
① 第一级是微程序设计级或逻辑电路级,是一个实在的硬件级,由硬件直接执行;② ② 第二级是一般机器级,称为机器语言级,也是硬件级,它由微程序解释机器指令系统; ③ 第三级是操作系统级,它由操作系统程序实现;
④第四级是汇编语言级,由汇编程序支持和执行,它给程序人员提供一种符号形式语言,以减少程序编写的复杂性;
⑤第五级是高级语言级,它是面向用户的,为方便用户编写应用程序而设置的。
(2)对计算机设计产生的影响
①用这种用一系列的级来组成计算机的概念和技术,对了解计算机如何组成提供了一种好的结构和体制;
②而且用这种分级的观点来设计计算机,对保证产生一个良好的系统结构也是很有帮助的。
3. 某总线在一个总线周期中并行传送8个字节的信息,假设一个总线周期等于一个总线时钟周期,总线时钟频率为总线带宽是多少?
【答案】每个总线周期并行传送8字节,则总线带宽为:
4. 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。
5. 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
二、分析题
6. 试分析图所示写电流波形属于何种记录方式。
图
【答案】(1)是调频制(FM )。
(2)是改进调频制(MFM )。
(3)是调相制(PE )。
(4)是调频制(FM )。
(5)是不归零制(NRZ )。
(6)是“见1就翻制”(NRZ1)。
7. 比较同步定时与异步定时的优缺点。
【答案】同步定时协议采用公共时钟,具有较高的传输频率。但由于同步总线必须按最慢的模块来设计公共时钟,当各功能模块存取时间相差很大时,会大大损失总线效率。
异步定时的优点是总线周期长度可变,不把响应时间强加到功能模块上,因而允许快速和慢速的功能模块都能连接到同一总线上。但缺点是:总线复杂,成本较高。
8. 如果组成寄存器的D 触发器要求节拍电位M 和节拍脉冲采用高电平符合,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?哪个方案不能使用?为什么?
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),有可能使寄存器没有装入真正需要的数据。
9. 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
10.设变量h 放在寄存器
代码。C 赋值语句是;
数组A 的基值放在寄存器r3, 请将下面c 语句翻译成ARM 汇编语言
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