清华大学研究生入学计算机组成原理试卷4

研究生入学试卷四一．选择题（每小题1分，共10分）1.冯.诺依曼机工作方式的基本特点是___。A．多指令流单数据流B.按地址访问并顺序执行指令C．堆栈操作D.存储器按内容选择地址2.下列数中最大的数为___。A．（10010101）2B.（227）8C.（96）16D.（143）53.若浮点数用补码表示，则判断运算结果是否为规格代数的方法是___。A．阶符与数符相同为规格代数B.阶符与数符相异为规格代数C．数符与尾数小数点后第一位数字相异为规格代数D．数符与尾数小数点后第一位数字相同为规格代数4.某计算机字长处32位，其存储容量为4MB，若按字编址，寻址范围是___。A．0~~1MB.0~~4MBC.0~~4MD.0~~1MB5.双端口存储器在___情况下会发生读/写冲突。A．左端口与右端口的地址码不同B.左端口与右端口的地址码相同C．左端口与右端口的数据码相同D.左端口与右端口的数据码不同6.从以下有关RISC的描述中选择正确答案___。A．A．采用RISC技术后，计算机的体系结构又恢复到早期的比较简单的情况B．B．RISC是从原来CISC系统的指令系统中挑选一部分实现的C．C．RISC的主要目标是减少指令数D．D．RISC没有乘、除法指令和浮点运算指令7.在某CPU中设立了一条等待（WAIT）信号线，CPU在存贮器读周期T的时钟的下降沿采样WAIT线，请在下面的叙述中选出两个正确描述的句子___。A.如WAIT为高电平，则在T2周期后不进入T3周期，而插入一个TW周期B.TW周期结束后，不管WAIT线状态如何一定转入T3周期C.TW周期结束后，只要WAIT线为低则连续插入一个TW周期直到WAIT线变高，才转入T3周期D.有了WAIT线，就可使CPU与任何速度的存储器相连接，保证了CPU与存储器连接时的时序配合8.以下描述中基本概念不正确的句子是___。Ａ.ＰＣＩ总线不是层次总线Ｂ.ＰＣＩ总线采用异步时序协议和分步式仲裁策略Ｃ.Futurebus+总线能支持64位地址Ｄ.Futurebus+总线适合于高成本的较大规模计算机系统9.计算机的外围设备是指___。Ａ.输入／输出设备Ｂ.外存储器Ｃ.远程通信设备Ｄ.除了ＣＰＵ和内存以外的其它设备10.ＣＰＵ响应中断时，进入“中断周期”采用硬件方法保护并更新程序计数器ＰＣ内容，而不是由软件完成，主要是为了___。Ａ.能进入中断处理程序并能正确返回原程序Ｂ.节省主存Ｃ.提高处理机速度Ｄ.易于编制中断处理程序二．填空题（每小题3分，共1８分）1.为了运算器构造的简单性，运算方法中算术运算通常采用A.___加减法，B.___乘除法或C.___乘除法。2.相联存储器不是接地址而是按A.___访问的存储器，在cache中用来存放B.___在虚拟存储器中用来存放C.___。3.RISC指令系统的最大特点是A.___，B.___固定，C.___种类少。4.多媒体CPU以A.___为基础，极大地提高了计算机在B.___和C.___应用方面的功能。5.磁盘存储器主要技术指标有存储密度，A.___，B.___，C.___。6.ＤＭＡ方式采用以下三种方法A.___，B.___，C.___交替访存。三．应用题1．（12分）已知x＝0.10011101,y＝0.1110，用不恢复余数阵列除法器求x／y＝？2．（12分）已知cache命中率Ｈ＝0.98，主存比cache慢４倍，已知主存存取周期为200ns，求cahce／主存系统的效率和平均访问时间3．（12分）某机的16位单字长访内指令格式如下：４２１１８ＯＰＭＩＸＤ其中Ｄ为形式地址，补码表示（其中一位符号位）；Ｉ为直接／间接寻址方式：Ｉ＝１为间接寻址方式，Ｉ＝０为直接寻址方式；Ｍ为寻址模式：０为绝对地址，１为基地址寻址，２为相对寻址，３为立即寻址；Ｘ为变址寻址。设ＰＣ，Ｒx，Ｒb分别为指令计数器，变址寄存器，基地址寄存器，Ｅ为有效地址，请回答以下问题：（１）（１）该指令格式能定义多少种不同的操作？立即寻址操作数的范围是多少？（２）（２）在非间接寻址情况下，写出各计算有效地址的表达式（３）（３）设基址寄存器为１４位，在非变址直接基地址寻址时，确定存储器可寻址的地址范围（４）（４）间接寻址时，寻址范围是多少？4．（12分）某机主要功能部件如图A4.1所示，其中Ｍ为主存，MBR为主存数据寄存器，MAR为主存地址寄存器，IR为指令寄存器，PC为程序计数器，Ｒ0~~Ｒ3为通用寄存器，Ｃ,Ｄ为暂存器图A4.1（１）（１）请补充各部件之间的主要联结线，并注明数据流动方向（２）（２）画出“ＡＤＤ（Ｒ1），（Ｒ2）＋”指令周期流程图。该指令的含义是进行求和运算，源操作数地址在Ｒ1中，目标操作数寻址方式为自増型寄存器间接寻址方式（先取地址后加１）。5．（12分）总线的一次信号传送过程大致分为哪几个阶段？若采用异步定时协议，请画出读数据的异步时序图。6．（12分）磁盘组有６片磁盘，每片有两个记录面，最上最下两个面不用。存储区域内径２２cm，外径３３cm，道密度为４０道／cm，内层位密度４００位／cm，转速２４００转／分。问：（１）共有多少柱面？（２）组总存储容量是多少？（３）（３）数据传输率是多少？（４）（４）采用定长数据块记录格式，直接寻址的最小单位是什么？寻址命令中如何表示磁盘地址？（５）（５）如果某文件长度超过一个磁道的容量，应将它记录在同一个存储面上，还是记录在同一个柱面上？