2015年信息组原试题A卷(4)

（2分）（1）设计Cache地址格式，Cache中可装入多少块数据?

（3分）（2）在直接映射方式下，设计主存的地址格式。

（3分）（3）在四路组相联映射方式下，设计主存地址格式。

（2分）（4）在全相联映射方式下，设计主存的地址格式。

2、（10分）某计算机共有32个微操作控制信号，构成4个相斥类的微命令组，各组分别包含9、5、3、15个微命令。已知可判定的外部条件有2个，微指令字长24位。

（4分）（1）按水平型微指令格式设计微指令，要求微指令下地址字段直接给出后续微指令地址。

（2分）（2）指出控制存储器的容量。

（4分）（3）此控制器中CMAR位数是多少？CMDR的位数是多少？

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西北农林科技大学本科课程考试试卷

2007～2008学年第 1学期《计算机组成原理》课程阶段考试试卷

专业年级： 命题教师： 田晶 审题教师： 考生姓名： 学 号： 成 绩：

题 目 一 得 分 20 阅卷人 得分 二 25 三 10 四 25 五 20 总分 100 一、选择题（从下列各题四个备选答案中选出一个正确答案，并将其代号写到题目对应的位置。答案错选或未选者，该题不得分。每题2分，共20分） 1、完整的计算机系统应包括____D____。

B．主机、I/O设备

A．运算器、存储器、控制器

C．主机和实用程序 D．配套的硬件设备和软件系统 2、计算机总线中的数据总线的功能是____D____。 A．在CPU同存储器间传送数据 B．在CPU和I/O接口之间传送数据 C．在CPU同存储器、I/O设备间传送数据 D．在CPU同存储器、I/O接口间传送数据

3、最早提出电子计算机的“存储程序”核心思想的是____B____。 A．巴贝奇

B．冯.诺依曼 B．运算速度快

C．帕斯卡

D．贝尔

4、至今为止，计算机中所有信息仍以二进制方式表示的理由是____C____。 A．节约元件

C．物理器件性能所致 D．信息处理方便 C．程序计数器 D．累加器 C．控制器 D．用户

D．MDR

5、用于指定待执行指令所在地址的是____C____。 A．指令寄存器 B．数据计数器 A．存储器 A．MAR

B．运算器

6、____ C ____可区分存储单元中存放的是指令还是数据。 7、在CPU中，跟踪指令后继地址的寄存器是_____ C ____。

B．IR C．PC

8、三种集中式总线控制中，_____ A ____方式对电路最敏感？ A．链式查询 A．8KB

B．计数器定时查询 C．独立请求

B．16KB

C．32KB

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9、某计算机系统中，内存的首地址为0000H，其末地址为07FFFH，则存储器的容量为____C___。

D．64KB

10、在各种异步通信方式中，______ C _____速度最快。 A．全互锁 得分 B．半互锁

C．不互锁

二、填空题（每空1分，共25分）

1、计算机系统的总线按传送信息不同，可分为_地址总线_、_数据总线_和 __控制总线__三种。

2、总线上的主摸块是指__对总线有控制权的模块__，从模块是指__被主模块访问的模块_。

3、64K×8的SRAM静态存储器芯片，其数据线有___8__根，地址线有____16__根？16K×1的DRAM动态存储器芯片，其地址线有_____7____根？

4、总线的判优控制可分为___集中___式和___分散__式。

5、每个总线部件一般都配有_____三态门_____电路，以避免总线访问冲突，当某个部件不占用总线时，由该电路禁止向总线输出信息。

6、同步通讯控制主要特点是通讯双方由统一时钟控制数的传输，一般用于_总线长度较短、总线上各部件存取时间较一致的_场合；异步通讯控制主要特点是_无统一时钟，采用应答方式通讯_，一般用于_总线上各部件速度差异较大的_场合。

7、计算机将存储、ALU和控制三部分合称__主机_，再加上__I/O设备_和__外存__构成了计算机硬件系统。

8、海明码是一种具有__1位纠_错能力的校验码，要检测5位二进制数，至少需增加 ___4___位检测位？ 9、“Cache—主存”存储系统是基于__程序、数据存储局部性__原因而设计出的一种计算机存储系统结构，是为了解决CPU和主存之间__速度_不匹配而采用的一种重要的硬件技术。

10、DRAM是一种__动态可读可写__存储器，靠__电容储存电荷_储存信息，因此，需要__定期刷新_。

三、计算题（10分）

得分 1、（4分）在一个16位的总线系统中，若时钟频率为5MHZ，总线传输周期为5个时钟周期，每一个总线传输周期可传送1个字，试计算总线的数据传输率。

解：时钟周期=1/5MHZ=0.2μs 总线传输周期=5×时钟周期=1μs

总线的数据传输率=16b/1μs=16×106bps=2×106Bps

2、（6分）按配偶原则配置，写出1101对应的海明码；若接收到海明码是1100100，检查上述代码是否有错？第几位有错？

解: 1101对应的海明码=10101101；

若接收到海明码是1100100，因为P4P2P1=110，所以接收到的海明码1100100有错，第6位有错。

四、论述题（25分）

得分 ⒈（15分）简述Cache工作原理，影响Cache命中率因素有哪些？如何提高命中率？ 答：Cache工作原理：根据“程序、数据存储局部性”原理，为了在不增加大的价格基础上提

高访存的速度，通过在CPU和主存间增加小容量的Cache存储器（最佳比例1：128），将CPU即将要执行的程序及数据从内存调入Cache存储器中，只要在程序执行过程中调用算法合理，就可以使得CPU要访问的程序和数据在Cache中有较高的命中率（通常可达到90%以上命中率），由于Cache的速度要远远高于主存的存取速度（2倍），这样就达到了不增加大的价格达到提高了CPU访存的速度的目的，使得系

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统具有较高的性能价格比。

影响命中率的因素：Cache容量，主存、Cache分块的大小，程序的结构，主存与Cache的替换策略等。 提高命中率的方法：

①增大Cache容量和Cache分块的大小； ②选用先进、合理的替换算法； ③注意程序的结构（尽量少用跳转）。 ⒉（5分）简要论述提高存储器速度的措施。 ①采用快速存储器件；

②采用多级存储结构（如“主存---Cache”存储结构等）； ③调整主存结构（如采用单体多字系统、多体并行系统等）。 ⒊（5分）解释下列名词：

机器字长、指令字长、存储器字长、系统总线、MIPS