1996年国防科技大学计算机原理和系统结构试题

国防科技大学研究生院1996年硕士生入学考试计算机原理与系统结构试题注意：1．统考生做一、二、三、四、五、六题2．单独考生做一、二、三、四、五、七题3．答案只能写在答题纸上一．名词解释（每个2分，共20分）1.霍夫曼编码2.选择通道3.一次重叠4.先读后写相关5.浮点规格化数6.帧频7.特权指令8.寻址方式9.通道程序10.信息整数边界二．判断题（10分,正确的写个“T”，错误写个“F”）()1.动态多功能流水线是指流水线内各段的功能可动态改变，因而使流水线有多种功能。()2.向量的纵向处理方式适合于存储器----存储器流水向量机，而横向处理方式适合于寄存器---寄存器型流水向量机。()3.在BSP中，采用了资源重复与时间重叠两种并行化手段。()4.资源共享体现了并行性中的并发性。()5.在页式虚拟存储系统中，只要发现页面失败，就定要调用页面替换算法。()6.系统结构相同的机器，其存储信息的保护方式一定相同。()7.在位数相同（设备量相同）的情况下，浮点法要比定点法表示的数值范围大。()8.通常微程序控制要比组合逻辑控制执行指令速度快。()9.一般在浮点机中，阶码采用移码表示，主要是为了扩大数值的表示范围。()10.微程序控制中，直接控制编码是指微指令的uocf字段中，每一位代表一个微操作，这种编码法的优点是微指令的字长短。三．填空（每空1分，共20分）1．在IBM360/91机器中，采用（）判相关，采用（）建立相关专用通路的链接。2．全相联映象的地址变换可采用（）法与（）法。3．选择计算机系统软硬件分配比例，主要取决于（）4．系列机的根本特征是（）5．在页式虚拟存储系统中，（内）页表对应（）之间的地址转换，而外页表对应（）间的地址转换。6．并行处理机的两种结构形式化分别是（）和（）。7．在堆栈机中，473+*52*/82/+的计算结果是（）8．指令系统的规整性包括指令操作的（）、（）、指令格式与数据格式的一致性。9．磁盘格式化，也称作（），是通过（的方法对盘面设置扇区与设置标志。10．对磁头磁特性的要求是（），（）和（）。11．在CRT字符显示器中，缓冲（刷新）存储器中存放的是（），而在字符发生器中存放的是（）。四．回答以下问题（每个2.5分，共10分）1．什么叫光盘？当前光盘有哪几类？各有何主要特点？2．简述随机扫描与光栅扫描显示器的主要区别。3．什么是堆栈型替换算法？4．试述并行处理机与向量处理机的异同点。五．计算题（每个5分，共15分）1．有一个经快表——慢表地址变换的二级虚拟存储器，若先用快表作地址变换，且快表命中率为95%，快表未命中时，需访问慢表，且慢表命中率为98%。设程序主存时间为1AT,查快表时间为1110AT,辅存传一页至主存时间为1310AT。求虚拟存贮器的等效访问时间。2．有一磁带机，采用1/2英寸9道格式（其中，1道作奇偶校验用）记录信息，有效带长2400英尺，正走带速为200英寸/秒，单位道密度为6250bpi。求：1）该带读写时，有效数据传输率是多少？2）若每个数据块记录4096字节，块间间隙为0.3英寸，则该带可存储的信息是多少字节？3．一个字节多路通道，共接8台设备，它们的工作频率分别是100,50,25,20,20,5,3,2KB/s,问此通道在数据传输时的Ts=2.5us,DT=2.5us，此通道能否正常工作而不丢失数据吗？六．综合题（共25分）1．有一“Cache——主存”层次，主存共8块（块号0——7），Cache分为4块，采用组相联映象（每组2块）,LRU替换算法，对如下地址流：时间123456789101112块地址流135126103455设t=0时，Cache为空（1）试画出t1——t12期间内Cache的使用情况；（2）求此期间内Cache的命中率。（本题7分）已知补码比较一位乘法的规则表达式和规则表：其中，A为被乘数，B为乘数，P为部分积，1nB为比较乘数的附加位，其初值为0.(1)试根据补码比较法一位一乘规则，推导出两位一乘的规则；(2)用比较法两位一乘规则计算[A×B]补=？，已知被乘数[A]原=0.10101,乘数[B]原=－0.11001(要求写出运算竖式。)（本题7分）2．么是断定型微地址，试画出其一位测试地址形成原理图，并说明其实现方法（本题6分）3．若qc个结点的编号为0,1,2,…，（qc-1）,Delta网络的互连函数有两种表达形式，分别是：七．综合题（共25分，单独考生做）1．设有网络编号为0,1,…,63的64个处理器，采用单级互连网络连接，当互连函数分别为：a.Cube4b.PM23c.Exchange(Shuffle)时，第5号处理器将与哪个处理器互连?(本题6份)2．试述DMA与通道方式下信息传输的异同。（本题6分）3．若处理机中一条浮点加法指令的执行分成减价，对阶，尾数相加，规格化四段。各段时间从减阶开始依次是1us,0.5us,1.5us,0.5us.若流水线对4个数据进行累加，即完成W=A+B+C+D，求a.流水线的实际吞吐率TP及效率η；b.瓶颈在何处？如何克服？（本题7分）4．已知一个双面软盘，划分成15个扇区，每个扇区512字节，每面80磁道，假设软盘的转速为360RPM，试求：a.软盘的有效容量是多少？b.当磁头已定位于某磁道上，则读取该道上任意扇信息的最大等待时间是多少？(本题6分)