2010计算机组成原理

1.ROM存储器中必须有一个_电路。

A.数据写入b .再现c .地址解码d .刷新

2.在指令“Add@R,AD”(@代表间接寻址)中,源操作数在前,目的操作数在后。这条指令的作用是什么?

是_

A.((R))+(Ad)——& gt;(Ad)b .((R))+(Ad)——& gt;公元

C.(R)+((Ad))——& gt;(Ad)d .((R))+((Ad))——& gt;公元

3.如果一个数X的真值是-1.1010,那么这个数的代码是_

A.原码b .补码c .反码d .移码

4 .冯?诺依曼机的基本工作模式的特点是_

A.多指令流和单数据流b .按地址访问并按顺序执行指令

c堆栈操作d内存根据内容选择地址。

5 .浮点数据通常以IEEE 754单精度浮点数格式表示。如果编译器在32位浮点寄存器FRI中分配浮点变量X,并且x=-8.25,则FR1的内容为_

A.C184 000H D.CIC2 000H

6.动态存储器DRAM的刷新原理如下

A.每个DRAM芯片依次更新。

B.所有DRAM芯片同时刷新。片上点点滴滴的创新

C.每个DRAM芯片同时被刷新,在芯片中一个字一个字地刷新。

d、所有DRAM芯片同时刷机,芯片刷新。

7.在主存和CPU之间增加缓存的目的是

A.解决CPU和主存的速度分配问题。

B.扩展主存储器的容量

C.扩展CPU中通用寄存器的数量。

d、扩充主存容量和CPU通用寄存器数量。

8.计算机操作的最小时间单位是

A.时钟周期b .指令周期C. CPU周期d .外围设备

9.在微程序控制器中,机器指令和微指令之间的关系是

A.每条机器指令都由一条微指令执行。

每条机器指令都由微指令组成的微程序来解释和执行。

由机器指令组成的程序可以由微指令执行。

D.一条微指令由几条机器指令组成。

10.系统总线中地址线的功能是

A.用于选择主存储单元

B.用于选择信息传输的设备。

C.用于指定主存储单元和I/O设备接口电路的地址。

d .用于传输主存储器物理地址和逻辑地址。

二、填空(***20分,65438+每格0分。答案都写在等待纸上,否则无效。)

1.动态RAM的刷新包括_ _ _ _ _ _和_ _ _ _三种方式:分散刷新、集中刷新和异步刷新。

2.影响管道性能的因素有_ _ _ _ _ _和_ _。数据关联、控制关联和资源关联。

3.主存一般用_ _ _ _内存,缓存用_ _ _ _内存。动态随机存储器,静态随机存储器

4.总时间为4。CPU从主机访问一条指令并执行它的过程称为_ _ _ _,这通常包括若干个_ _ _ _ _,后者包括若干个_ _ _ _ _ _指令周期、机器周期和时钟周期。

5.CPU的基本功能有_ _ _ _、_ _ _ _ _ _、_ _ _和_ _。指令控制、操作控制、时间控制、数据处理和中断处理。

6.说明书通常由_ _ _和_ _ _组成。地址代码

7.控制存储器是微程序控制器的核心部件,它存储着对应于所有机器指令的_ _ _ _,它的每一个单元都存储着一个_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

三、名词解释(***30分,每题6分。所有答案都写在答题卡上,否则无效。)

1.同步通信:总线上的组件通过总线传输信息时,与一个公共时钟信号同步,称为同步通信。该公共时钟信号可以由总线控制单元发送到每个部件或设备,或者每个部件可以具有其自己的时钟发生器,但是它们必须由CPU发送的时钟信号来同步。

2.正逻辑:正逻辑是将逻辑电路中的电平与逻辑镇流器变量值0,1联系起来的概念,规定逻辑电路中的高电平为“1”,低电平为“0”,向正逻辑偏移。

3.访问时间:访问时间,也称为内存访问时间,是指启动一个内存操作并完成该操作所需的时间。具体地,访问时间从存储器接收的有效地址开始,并被转换和驱动。直到被访问的存储单元的内容作为写入被读出。

4.接口:接口是计算机系统的总线和外围设备之间的逻辑部件。其基本功能有两点:一是选择外围设备进行信息传输操作,二是在选择的外围设备与主机之间进行信息交换,保证外围设备以计算机系统特性所要求的形式发送或接收信息。

5.计算机硬件:指组成一台计算机的各种物理设备,由各种真实的器件组成,是计算机工作的物质基础。计算机的硬件由五部分组成:输入设备、输出设备、运算器、存储器和控制器。

4.简答题(***50分。每题10分。答案都写在答题卡上,否则无效。)

1.汉明校验码的编码规则是什么?

如果汉明码的最高位数是M,则最低位数是1,即HNHN-1...H2,h 1;那么汉明码的编码规则是:( 1)个奇偶比特和数据比特之和为m,每个奇偶比特Pi分配在汉明码中比特号2i-1的位置,其余比特为数据比特,每个数据比特按照从低到高的逐比特顺序分配。(2)汉明码的每个比特码Hi(包括数据位和奇偶位)由多个奇偶位校验,关系是每个待校验的比特数等于每个校验它的奇偶位的比特数之和。

2.简述CRC码的纠错原理。

CRC码是一种纠错能力很强的码。校验时,CRC码的多项式除以生成多项式G(X)。如果余数为0,则数据正确。余数不为0时,数据错误。只要选择合适的生成事件公式G(x ),余数与GRC代码错误位置的对应关系是确定的,因此可以根据余数判断错误位置来纠正错误代码。

3.主存的基本组成是什么?各部分的主要功能是什么?

主存的基本组成:(1)存储信息的存储体。一般是所有基本存储单元按照一定规则排列的存储阵列。记忆库是记忆的核心。(2)信息寻址机制,即读写信息的地址选择机制。这包括一个地址寄存器(MAR)和一个地址解码器。地址解码器对地址进行解码,地址寄存器具有地址缓冲功能。(3)内存数据寄存器MDR在数据传输中可以起到数据缓冲的作用。(4)写信息所需的能量,即写线、写驱动等。(5)读取和读出放大器所需的能量,即读取电路、读取驱动器和读出放大器。(6)记忆控制单元。包括主存储器时序电路、时钟脉冲电路和读逻辑控制电路。写或重写动态存储器的逻辑控制线和定时刷新线等。这些线统称为内存控制组件。

4.静态MOS存储单元和动态MOS存储单元的特点是什么?

在MOS半导体存储器中,根据信息存储机制原理的不同,可分为静态MOS存储器(SRAM)和动态MOS存储器(DRAM)。前者用双稳态触发器存储信息,后者用MOS电容存储电荷存储信息,电容需要不断充电才能保持信息。

5 Cache有什么特点?

(1)位于CPU和主存之间,是内存层次结构中的最高层。(2)容量小于主存,目前一般是几KB到几MB。(3)比主存储器快5-10倍,通常由存储速度高的双极晶体管或SRAM组成。(4)它的容量是主存的部分拷贝。(3)

五、分析计算题(***30分,第一项14分,第二项16分。答案都写在答题卡上,否则无效)

1.指令流水线有五个阶段:取指令(IF)、解码(ID)、执行(EX)、内存访问(MEM)和写回寄存器文件(WB),有* * * 20条指令源源不断地输入这个流水线。

(1)画出流水线的时空图,假设时钟周期为100ns。

(2)求流水线的实际吞吐量(单位时间执行的指令数)。

(3)求流水线的加速比。

(2)流水线的实际吞吐量:执行20条指令需要5+1 x 9 = 24个流水线周期,* * 2400 ns,所以实际吞吐量为:20/(2400×10(-9))≈833.3万条指令/秒。

(3)流水线的加速比是:如果流水线运行周期为τ,N条指令串行通过K个进程段的时间为N * K *τ;N条指令通过并行K段流水线所需时间为(K+N-1)*τ;因此,五个进程段后20条指令的加速比是:(20×5×τ)/((5+19)×τ)≈4.17。

2.一个磁盘组有六个磁盘,每个磁盘可以有两个记录面。存储区的内径为22厘米,外径为33厘米,道密度为40道/厘米,内层位密度为400 b/厘米,转速为2400转/分。问:

(1) ***有多少个存储平面可用?

(2) ***有多少个圆柱面?

(3)整个磁盘组的总存储容量是多少?

(4)什么是数据传输速率?

(5)如果一个文件的长度超过了一个磁盘的容量,应该记录在同一个存储面上还是同一个柱面上?为什么?

(6)如果采用定长信息块记录格式,直接寻址的最小单位是什么?如何在寻址命令中指明磁盘地址?

(1) 6× 2 = 12(平面),* *有12个存储平面可用。

(2) 40× (33-22)/2 = 220(道路),* * *有220个圆柱面。

(3)12×22π×400×220 = 73×106(位)

(4)数据传输率=(22π×400)/(60/2400)= 1.1×106(b/s)= 0.138×106(b/s)

(5)如果一个文件的长度超过了一个磁道的容量,就应该记录在同一个柱面上,因为不需要再次寻轨,数据读写速度快。

(6)如果采用定长信息块记录格式,直接寻址的最小单位是扇区。磁盘地址:驱动器号、柱面号、磁盘号和扇区号。