2014年哈工大計算機考研計算機組成原理部分試題及答案

注:試題是在王道論壇上面下載的,答案是參考教材和習題解答相關內容寫的,如有錯誤,請評論指正,不吝賜教,共勉!


計算機組成原理部分

(1) 指令週期是CPU每取出並執行一條指令所需要的全部時間,最基本的指令週期包括取指週期執行週期

(2) 主存與cache的地址映射有直接映射全相聯映射組相聯映射,其中全相聯映射的成本最高。

(3) 若浮點數格式中基值一定,且尾數採用規格化表示法,則浮點數的表示範圍取決於階碼的位數而精度取決於尾數的位數。

(4) 在異步通信中,沒有固定的總線傳輸週期,通信雙方通過求/響應信號聯絡。

(5) 已知[X]=1.0000,則X=-1.0000,[X]=1.1000  [X]=1.1000

(6)  EFH

(7)  1101 0100 11110101

(8) 若控制單元CU採用微程序設計方法實現,當指令取至指令寄存器後,每一條機器指令微程序的入口地址根據指令操作 ,通過微地址形成部件形成。

(1) 串行傳輸和並行傳輸有什麼區別?

串行傳輸是指數據在一條線路上按位依次進行傳輸,線路成本低,但速度慢,適合於遠距離的數據傳輸。並行傳輸是每個數據位偶有一條獨立的傳輸線,所有的數據位同時傳輸其傳輸速度快、成本高,適合於近距離、高速傳輸的場合。

根據題目給出的字符格式,一幀包含1+8+1+1=11位

故波特率爲(1+8+1+1)*120=1320bps=1320波特

(2)  主存系統的命中率4800/(4800+200)=0.96

平均訪問時間50*0.96+250*0.04=58ns

(3) 多重中斷:當CPU正在執行某個中斷服務程序時,另一箇中斷源又提出了新的中斷請求,而CPU又響應了這個新的請求,暫時停止正在運行的服務程序,轉去執行新的中斷服務程序,這稱爲多重中斷,又稱中斷嵌套。爲了實現多重中斷需要具備

1)提前設置“開中斷”指令

2)優先級別高的中斷源有權中斷優先級別低低中斷源。

(4)  DMA傳送過程包括預處理、數據傳送和後處理3個階段。傳送4KB的數據長度需

(4KB)/(4MBps)=0.001s

如果磁盤不斷進行傳輸,每秒所需DMA輔助操作的時鐘週期數爲(1000+500)/0.001=1500000

故DMA輔助操作佔用CPU的時間比率爲

[1500000/(50*106)]*100%=3%

(5) 並行加法器由若干個全加器組成。串行進位鏈是指並行加法器中的進位信號採用串行傳遞。並行進位鏈是指並行加法器中的進位信號時同事產生的,又稱先行進位、跳躍進位等。通常並行進位鏈有單重分組和雙重分組兩種實現方案。

 

(1)若X,Y均爲正,則[X+Y]=[X+Y]=[X]+[Y]=[X]+[Y] 

     若X,Y 均爲負,則[X]+[Y]=-[-X]-[-Y]=-([-X]+[-Y])=-[-(X+Y)]=[X+Y]

     若X,Y異號,設X爲正,則[X]+[Y]=[X]-[-Y]=[X]-[-Y]=[X-(-Y)]=[X+Y]

(2)間址週期微操作

間址週期完成取操作數有效地址的任務

1)將指令的地址碼部分(形式地址)送至存儲器地址寄存器,記作Ad(IR)->MAR

2)向主存發送讀命令,啓動主存作讀操作,記作1->R

3)將MAR(通過地址總線)所指的主存單元中的內容(有效地址)經數據總線讀至MDR內,記作M(MAR)->MDR

4)將有效地址送至指令寄存器的地址字段,記作MDR->Ad(IR)

中斷週期微操作

1)將特定地址“0”送至存儲器地址寄存器,記作0->MAR

2)向主存發寫命令,啓動存儲器作寫操作,記作1->W

3)將PC的內容(程序斷點)送至MDR,記作PC->MDR

4)將MDR的內容(程序斷點)通過數據總線寫入到MAR(通過地址總線)所指示的主存單元(0地址單元)中,記作MDR->M(MAR)

5)將向量地址形成部件的輸出送至PC,記作向量地址->PC,爲下一條指令的取指週期做準備

6)關中斷,將允許中斷觸發器清零,記作0->EINT(該操作可直接由硬件線路完成)

 

水平型微指令由操作控制字段、判別測試字段和下地址字段三部分構成。因爲微指令採用直接控制(編碼)方式,所以其操作控制字段的位數等於微命令數,爲28位。又由於後續微指令地址由下地址字段給出,故其下地址字段的位數可根據控制存儲器的容量(512K*40位)定位9位。當微程序出現分支時,後續微指令地址的形成取決於狀態條件,6個互斥的可判定外部條件,可以編碼成3位狀態位。非分支時的後續微指令地址由微指令的下地址地段直接給出。微指令的格式如圖所示

操作控制

判斷

下地址

28位        3位      9位

(3)

 


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