计算机组成原理2018年4月真题试题及答案解析(02318)

某计算机字长16位,采用16位定长指令格式,部分数据通路结构如图所示。假设MAR的输出一直处于使能状态。

(1)逻辑指令“ANDR1,R2”在执行阶段需要多少个节拍?

(2)写出每个节拍的功能和有效控制信号

注:该指令功能为R1的内容与R2的内容执行逻辑“与”运算,结果送入R1中。

PCI-Express ×8输入输出传输总线具有8个通路,每个通路都有发送和接收两个方向的传送信号线,发送和接收的速率都为25Gb/s,数据在传送时,每个有效信息字节被转换成10bit后进行传输,试计算该总线传输有效信息的总带宽,要求单位为GB/s

某计算机主存地址空间大小16MB,按字节编址。主存与Cache之间采用直接映射方式,块大小为512字节。 Cache数据区大小为16KB。

(1)该cache共有多少行

(2)主存地址需多少位?如何划分?要求说明每个字段的含义、位数和在主存地址中的位置。

将十进制数20.59375转换为IEE754的单精度(32位)浮点数格式，要求最后格式用十六进制数表示。

注：IEE754单精度浮点数的计数公式为(-1)⁵×1.f×2^e-127

某计算机的时钟周期为2.5ns,指令集中有A~D四种不同类型的指令,这四类指令的平均CPI分别为3、2、4、5。某高级语言程序P经两个不同版本的编译程序，编译成了两种不同的指令序列X1和x2，两个指令序列包含的指令情况如下表所示：

(1)该计算机的峰值MIPS是多少?

(2)X1和X2的执行时间分别是多少?

(3)X1和X2的平均CPI分别是多少?

在浮点数加减法中对阶的目的是什么?对阶原则是什么?

试比较变址寻址方式和基址寻址方式的异同。

汉字字符的编码有哪三类?简述各类编码的作用,并分别列举一个实际的编码。

DMA控制器

试说明在计算机系统的层次化结构中,最终用户、应用程序员、系统管理员和系统程序员分别与操作系统、汇编程序、编译程序和应用程序这四个程序的哪一个相对应?