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?

微地址

随机存取存储器RAM

标志寄存器

总线宽度

在Intel处理器中将外部中断分为_____中断和_____中断两类。

CPU的数据通路的时钟周期长度包括Clk—to-Q时间(也叫锁存延迟)、所有操作元件中最长操作延迟时间、_____和_____等四个部分。

I/O端口的编址方式有_____和_____两种方式。

Cache行和主存块之间的映射方式有_____、_____和_____三种。

磁盘的平均存取时间由_____、_____和_____三部分构成。

MIPS指令流水线数据通路通常包括取指、译码、    、     、    和五段流水线。

在计算机的存储器层次结构中，速度最快的是( )

在浮点数的乘法中，乘积的尾数规格化后，小数点左边两位是( )

微程序存放在( )

—个16MB的主存储器，按字节编址需要地址线( )

MIPS计算机的汇编指令“Iw$s1，200($s2)”的功能是( )

采用寄存器直接寻址方式的操作数在( )

若十进制数为-100，则其对应的8位补码[X]补为( )

下列软件中不属于系统软件的是( )

IEEE754单精度(32位)浮点数格式中指数的偏移常数为( )

计算机中的U盘属于( )