计算机组成原理试题参考答案.docx

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1、计算机组成原理试题参考答案年一、解释并比较（每小题分，共分））存取周期与存取时间）中断响应与中断处理）基址寻址与变址寻址）总线的主设备与从设备）机器周期与指令周期答：）存取周期是指存储器进行连续次独立的存储器操作（如连续两次读操作）所需的最小时间间隔（分）。存取时间又称为访问时间，是指启动一次存储器操作（读或者写）到完成该操作所需的全部时间（分）。两者都用来表示存储速度，存取周期通常大于存取时间（分）。）中断响应是指识别中断源到确定中断服务程序入口地址的过程（分）；中断处理是指执行中断服务程序的过

2、程（分）。两者共同构成了一个完整的中断服务过程，中断响应通常是由硬件完成，中断处理则是软件完成（分）。）基址寻址方式是指操作数的有效地址由指令码中的形式地址与基址寄存器中的内容相加形成（分）；变址寻址方式是指操作数的有效地址由指令码中的形式地址与变址寄存器中的内容相加形成（分）。基址寻址主要用于为程序或数据分配存储空间，故基址寄存器的内容通常由操作系统或管理程序确定，在程序的执行过程中其值不变；编制寻址主要用于数组寻址等，变址寄存器的内容由用户设定，在程序执行过程中其值可变（分）。）总线的主设备是

3、指拥有总线控制权，启动总线上信息传送的设备（分）；总线的从设备是指总线上只能接受总线命令没有总线控制权的设备（分）。总线主设备获得总线控制权后才开始启动一次总线上的信息传送，从设备响应主设备的总线命令共同完成一次总线传送（分）。）指令周期是指取出并执行一条指令所需的全部时间(分)。机器周期是所有指令执行过程中的一个基准时间（分）。一般情况下，一个指令周期包含若干个机器周期，每个指令周期内的机器周期数可以不等。（分）说明：每小题分，答对了其中的关键点就可以得分，部分答对都可以酌情给分分。1/5二、(

4、)写出补码加法的基本公式，并证明之。(分)（）已知，，计算[]补（分）解：()，为小数，补码加法的基本公式为[]补[]补[]补（），为整数数，补码加法的基本公式为[]补[]补[]补（）（两个中的任何一个都可以，分）可以根据，的符号，分种情况，分别讨论。以小数为例：要点：为正数时，[]补；为负数时，[]补要点：按照补码定义，[]补（）要点：（）（）证明过程略（证明过程分）()[]补（分）[]补（分）按照补码加法计算方法，计算过程分，结果正确分。结果没有溢出，但需要说明没有溢出（分）说明：只要证明过程

5、是对的，就可以给分。加法计算需要有计算过程，如果只有结果，没有过程将扣去计算过程对应的分数。三、（分）某系统对输入数据进行取样，每抽取一个输入参数，就要中断处理一次，将取样的数据存至存储器的缓冲区中，该中断处理需要秒。此外，缓冲区中每存储个数据，主程序就要将其取出进行处理，这个处理需要秒。（）若中断请求均匀到达，试问该系统可以跟踪到每秒多少次中断请求？（分）（）假定中断请求均匀到达，假定对将个数据从缓冲区取出并进行处理的处理过程是不可中断的，此时该系统可以跟踪到每秒多少次中断请求？。（分）解：()

6、在从缓冲区取出并进行处理的过程可中断的情况下，完成个数据的输入及处理共需时间秒（分），因此每个参数输入的平均时间为（）秒（分），若中断请求均匀到达，则每秒可跟踪到()个中断）（分）。()在从缓冲区取出并进行处理的过程不可中断的情况下，第个数据到达后将进行数据的取出和处理，共需时间秒（分）,这是两次中断允许的最短间隔时间，因此，若中断请求均匀到达，每秒可跟踪到的中断次数为()（分）。2/5四、（分）某机主存容量，的容量。每字有个字，每字位。一个四路相映射（即每个内有个字）的。()主存采用字址，画出主

7、存地址字段中各段的位数。（分）()初空，依次从主存第，，，⋯，号元出个字（主存一次出个字），并重复此次序次，命中率是多少？若的速度是主存速度的倍，有和无相比，速度提高多少倍？系的效率多少？（分）解：（）容量的存器，俺字制，地址位（分）每字，内地址位（分）共有，每，因此，共有，地址位(分)主存字共有24-5-6位（分）因此，主存地址字段各段格式主存字地址内地址位位位（分）()初始空，号字，不命中，号字，命中，同理，可知，，，⋯，号字，不命中，其余，命中(分)。重复，即第次，命中（分），因此，命中率：

8、（）()(分)无，（分）有，()（分）速度提高的倍数–(倍)(分)系效率(())（分）明：有依关系，第一次点扣分，后点可以酌情不扣分五、（分）今有四流水，分完成取指（）、并取数（）、行（）、写果（）个步。假完成各步操作的依次是、、、。（）流水的周期取何？(分)（）若相的指令生数据相关，那么第条指令安排推多少才能不生？若相两指令生数据相关，了不推第条指令的行，可采取什么3/5措施？（分）解：（）个步骤中，时间最长的一步的时间是，因此，流水线的时钟周期应为；（）相邻的指令数据相关，情况