计算机组成原理研究生入学考试试题 下载本文

10 为了解决多个( )同时竞争总线( ),必须具有( )部件。 二、证明题

设?x?补?x0x1x2??xn,求证:???x0.x0x1x2??xn

?2?补?x?三、计算题

设存储器容量为128M字,字长64位,模块数m=8,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??50ns。问顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多少? 四、分析题

请在下表中第二列,第三列填写简要文字对CISC和RISC的主要特征进行对比: 比较内容 (1) 指令系统 (2) 指令数目 (3) 指令格式 (4) 寻址方式 (5) 指令字长 (6) 可访存指令 (7) 各种指令使用频率 (8) 各种指令执行时间 五、设计题

如图所示为双总线结构机器的数据通路,IR为指令寄存器,PC为程序计数器(具有自增功能),DM为数据存储器(受R/W信号控制),AR为地址寄存器,DR为数据缓冲寄存器,ALU由加、减控制信号决定完成何种操作,控制信号G控制的是一个门电路。另外,线上标注有小圈表示有控制信号,例中yi表示y寄存器的输入控制信号,R1o为寄存器R1的输出控制信号,未标字符的线为直通线,不受控制。

CISC RISC A总线IMi指令存储器PCiIRiARiR/WDRiR0iR1iR2iR3iX??IMPCIRARDMDRR0R1R2R3YALU旁路器IMo+1IRoDRoB总线R0oR1oR2oR3oALUo 图1

① “SUB R3,R0”指令完成(R0)?(R3)?R0的功能操作,画出其指令周期流

程图,并列出相应的微操作控制信号序列,假设该指令的地址已放入PC中。 ② 若将“取指周期”缩短为一个CPU周期,请在图上先画出改进的数据通路,

然后在画出指令周期流程图。此时SUB指令的指令周期是几个CPU周期?与第①种情况相比,减法指令速度提高几倍? 六、 分析题

如下图所示,这是一个二维中断系统,请问:

⑴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。

⑵若CPU现执行设备C的中断服务程序,IM2、IM1、IM0的状态是什么?如果CPU执行设备H的中断服务程序,IM2、IM1、IM0的状态又是什么? ⑶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?

⑷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?

高优先权低高中断优先级排队电路与中断控制逻辑0IM210IR212级IR设备A设备B设备C优1级IR设备D设备E设备F先权0IM110IR110IM010IR010级IR设备G设备H设备ICPU低一维、二维多级中断结构

研究生入学试卷(七)

一、填空题

1 双端口存储器和多模块交叉存储器属于( )存储器结构,前者采用( )技术,后者采用( )技术。

2 移码表示法主要用于表示( )数的阶码,以便于比较两个( )的大小和( )操作。

3 堆栈是一种特殊的数据寻址方式,它采用( )原理。按结构不同,分为( )堆栈和( )堆栈。

4 总线仲裁部件通过采用( )策略和( )策略,选择一个主设备作为总线的下一次主控方,接管( )权

5 并行处理技术已经成为计算机发展的主流,它可以贯穿于信息加工的各个步骤和阶段。概括起来,主要有三种形式:( )并行、( )并行、( )并行。 6 直接使用西文键盘输入汉字,进行处理,并显示打印汉字,是一项重大成就。为此要解决汉字的( )编码。

7 多媒体CPU是带( )技术的处理器。它是一种( ),( )技术,特别适用于( )处理。

8 衡量总线性能的重要指标是( ),它定义为总线本身所能达到的最高( )

速率。PCI总线的总线带宽可达( )。

9 光盘是多媒体计算机不可缺少的外存设备。按读写性质分,光盘有( ),( ),( )型三类光盘。

10 DMA技术的出现,使得( )可以通过( )直接访问( ),同时,CPU可以继续执行程序。 二、简答题

指令和数据都用二进制代码存放在主存中,CPU如何区分读出的代码是指令还是数据。 三、证明题

用定量分析方法证明多模块交叉存储器带宽大于顺序存储器带宽。 四、分析题

某机的指令格式如下所示:

15 10 9 8 7 0 操作码OP X 位移量D

X为寻址特征位:X=00:直接寻址;X=01:用变址寄存器Rx1寻址;X=10:用变址寄存器Rx2寻址;X=11:相对寻址

设(PC)=5431H,(Rx1)=3515H,(Rx2)=6766H(H代表十六进制数),请确定下列指令中的有效地址。

(1)8341H (2)1438H (3)8134H (4)6228H 五、分析题

如图所示的系统中,A、B、C、D四个设备构成单级中断结构,它要求CPU在执行完当前指令时转向对中断请求进行服务。

存储器 CPU 中断请求 响应 INTA I/O接口 设备D 设备C 设备B 设备A 图1

现假设:

⑴TDC为查询链中每个设备的延迟时间;

⑵TA、TB、TC、TD分别为设备A、B、C、D的服务程序所需的执行时间; ⑶TS、TR分别为保存现场和恢复现场所需的时间;

⑷主存工作周期为TM;

⑸中断批准机构在确认一个新中断之前,先要让即将被中断的程序的一条指令执行完毕。

试问:在确保请求服务的四个设备都不会丢失信息的条件下,中断饱和的最小时间是多少?中断极限频率是多少? 六、设计题

某计算机有如图所示的功能部件,其中M为主存,MDR为主存数据寄存器,MAR为主存地址寄存器,R0~R3为通用寄存器,IR为指令寄存器,PC为程序计数器(具有自动加1功能),C,D为暂存器,ALU为算术逻辑单元,移位器可以左移、右移、直通传送。

⑴将功能部件连接起来,组成完整的数据通路,并用单向或者双向箭头表示信息传送方向。 ⑵画出“ADD R1,(R2)”指令周期流程图。该指令的含义是将R1中的数与(R2)指示的主存单元中的数相加,相加的结果直接传送至R1中。

⑶画出“ADD R1,R2”指令周期流程图。该指令的含义是将R1中的数与R2中的数相加,相加的结果直通传送至R1中。

移位器 IR R0 MDR PC ALU C R1 M R2 D R3 MAR

研究生入学试卷(八)

一、填空题

1 运算器和控制器合在一起称为( ),而将( )和存储器合在一起称为( )。 2 数的真值变成机器码可采用原码、( )和( )表示法,移码表示法便于表示浮点数的( )。

3 广泛使用的( )和( )都是半导体随机读写存储器,而( )存储器同时具有RAM和ROM的特点。

4 形成指令地址的方式称为( )方式,它分为( )寻址和( )寻址。 5 微型机的标准总线从16位的ISA总线发展到32位的( )总线和( )总线,又进一步发展到64位的( )总线。

6 安腾CPU中的主要寄存器除了128个通用寄存器、128个浮点寄存器、128个应用寄存器和1个指令指针寄存器(即程序计数器)外、还有64个( )和