【正文】 _______________________。7. 某計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器系統(tǒng)采用LL2 Cache和主存3級(jí)分層結(jié)構(gòu)，訪問第一級(jí)命中率95％，訪問第二級(jí)時(shí)命中率50％，其余50％訪問主存，假定訪問L1 Cache需要1個(gè)時(shí)鐘周期，訪問L2 Cache和主存分別需要10個(gè)和100個(gè)時(shí)鐘周期。若CPU現(xiàn)執(zhí)行設(shè)備C的中斷服務(wù)程序，IMIMIM0的狀態(tài)__________；如果CPU執(zhí)行設(shè)備H的中斷服務(wù)程序，IMIMIM0的狀態(tài)是_________。四、分析題（本大題共3小題，共34分）1．(12分)某16位機(jī)器所使用的指令格式和尋址方式如下所示，該機(jī)有兩個(gè)20位基址寄存器，四個(gè)16位變址寄存器，十六個(gè)16位通用寄存器，指令匯編格式中的S（源），D（目標(biāo)）都是通用寄存器，M是主存中的一個(gè)單元。假設(shè)該模型機(jī)規(guī)定所有寄存器的數(shù)據(jù)打入都只能在一個(gè)CPU周期的最后一個(gè)時(shí)鐘周期完成。指出3條指令間存在哪些類型的數(shù)據(jù)相關(guān)。（3）該存儲(chǔ)器的組成邏輯框圖為 ：2． 解：第（1）組指令中，I1指令運(yùn)算結(jié)果應(yīng)先寫入R1，然后在I2指令中讀出R1內(nèi)容。3． 通常把讀取一個(gè)指令字的最短時(shí)間規(guī)定為一個(gè)CPU周期，若干個(gè)CPU周期組成指令周期。（2）（222/ 512K）（16 / 4）= 32（片）； 采用字位同時(shí)擴(kuò)展，222/ 512K =8，故需要3位地址作為芯片選擇。22. CPU周期（或機(jī)器周期）。3. 1）M0 2）550ns4. 1）150ms； 2）； 3） ms得分四、分析題（本大題共3小題，共31分）1.（8分）解：指令格式及尋址方式特點(diǎn)如下：① 單字長(zhǎng)三地址指令；② 操作碼OP可指定=64條指令；③RRR 型指令，兩個(gè)操作數(shù)均在寄存器中，兩個(gè)源和目標(biāo)都是通用寄存器（可分別指定=128個(gè)寄存器之一）；2. 1） 1M字節(jié)2） 8片，2位地址作為芯片選擇3）3. 120ns； *106條/s華南農(nóng)業(yè)大學(xué)期末考試參考答案（A卷）2009 2010學(xué)年第 2 學(xué)期　 考試科目：　計(jì)算機(jī)組成原理　考試類型：（閉卷）考試　　　 考試時(shí)間：　120　分鐘學(xué)號(hào) 姓名 年級(jí)專業(yè) 題號(hào)一二三四總分得分評(píng)閱人得分二、 選擇題（本大題共5小題，每小題2分，共10分）12345ACACC得分二、填空題（本大題共15小題，每題2分，共30分）29. 控制器 ， 存儲(chǔ)器 。37. 64 。（810）=6410（位/S）交叉存儲(chǔ)器帶寬是：W1=q/t1=512247。2. 原碼、反碼、補(bǔ)碼、移碼 。(R1X,R2X和R3X；R1Y,R2Y和R3Y；以上每組只寫2個(gè)也給分)10. 獨(dú)立請(qǐng)求方式 ， 鏈?zhǔn)讲樵兎绞? 。 （2分） (2)（3分）時(shí)空?qǐng)D如下所示： （2分）從中可看出處理器執(zhí)行這3條指令需要占用8個(gè)時(shí)鐘周期。（310）=10（位/S） (4分)3.（10分）解：最內(nèi)圈磁道周長(zhǎng)：210＝（cm）＝628（mm） （2分） 每個(gè)記錄面的磁道數(shù)：K＝[(300－200)247。8. 所有的 。6） （6分）3. （12分）(1)（3分）流水線操作的時(shí)鐘周期應(yīng)設(shè)計(jì)為17ns；(2)（6分）發(fā)生了寫后讀(RAW)數(shù)據(jù)相關(guān)，假設(shè)在硬件上不采取措施，那么第I+1條指令要推遲兩個(gè)時(shí)鐘周期即34 ns進(jìn)行； (3)（3分）如果在硬件設(shè)計(jì)上采用向前傳送技術(shù)加以改進(jìn)，則可不延遲。43. 數(shù)據(jù)處理 ， 傳輸控制 。35. 全相聯(lián)映射 ， 直接映射 。28. 周期挪用 。20. 0或者1 。第（3）組指令中，I5指令和I6指令存在寫后寫（WAW）相關(guān)。華南農(nóng)業(yè)大學(xué)期末考試參考答案（A卷）20092010學(xué)年第一學(xué)期 考試科目：計(jì)算機(jī)組成原理考試類型：（閉卷） 考試時(shí)間： 120 分鐘學(xué)號(hào) 姓名 年級(jí)專業(yè)________________題號(hào)一二三四總分得分評(píng)閱人十五． 名詞解釋題（下列每題4分，共20分）1． 每一位全加器的進(jìn)位輸入不依賴于低一位的進(jìn)位輸出，而直接與加數(shù)和最低位進(jìn)位輸入有關(guān)。十四． 分析題（共21分）1． 解：（1）∵ 220= 1M， ∴ 該存儲(chǔ)器能存儲(chǔ)的信息為：1M32/8=4MB 。(4分)3.(12分) 設(shè)某處理器具有四段指令流水線：IF（取指令）、ID（指令譯碼及取操作數(shù)）、EXE（ALU執(zhí)行）和WB（結(jié)果寫回）。(6分)? (2) 某指令編碼為(6EF1)16(3CD2)16，分析其為題目中三種指令中的哪種指令？(6分)2. (10分)如圖1所示為雙總線結(jié)構(gòu)機(jī)器的數(shù)據(jù)通路，IR為指令寄存器，PC為程序計(jì)數(shù)器(具有自增功能)，M為主存(受信號(hào)控制)，AR為地址寄存器，DR為數(shù)據(jù)緩沖寄存器，ALU由加、減控制信號(hào)決定完成何種操作，控制信號(hào)G控制的是一個(gè)門電路。(1)交叉存儲(chǔ)器的帶寬是多少？(2)如果其它條件不變，總線傳送周期提速到τ＝10ns，則交叉存儲(chǔ)器的帶寬是多少？3. 一臺(tái)有3個(gè)盤片的磁盤組，共有4個(gè)記錄面，轉(zhuǎn)速為6000轉(zhuǎn)/分，盤面有效記錄區(qū)域的外直徑為30cm，內(nèi)直徑為20cm，內(nèi)層位密度為300位/mm，磁道密度為8道/mm，盤面分為16個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)有1024個(gè)字節(jié)。則存取一個(gè)扇區(qū)的時(shí)間Ta=_______________________。8位存儲(chǔ)器，總共需要______片DRAM芯片；地址線中需要______位作為芯片的選擇。 16． 下列各項(xiàng)中，_______是同步傳輸?shù)奶攸c(diǎn)。CPU的控制信號(hào)為R/(讀/寫)。3． （8分）下面程序中存在 ⑽ 數(shù)據(jù)相關(guān)。5． 主存有1024個(gè)數(shù)據(jù)塊（B0～B1023），cache有16行（L0～L15），現(xiàn)采用2路組相聯(lián)地址映射方式（每組2行），則第200號(hào)數(shù)據(jù)塊可映射到cache的 ⑸ 行。A．每一條機(jī)器指令由一條微指令來執(zhí)行B．一段機(jī)器指令組成的程序可由一條微指令來執(zhí)行C．一條微指令由若干條機(jī)器指令組成D．每一條機(jī)器指令由一段用微指令編成的微程序來解釋執(zhí)行5．為了便于實(shí)現(xiàn)多級(jí)中斷，保存現(xiàn)場(chǎng)信息最有效的方法是采用____。前者完成 (R1)+(R3) → R3的操作；后者完成 (R3) (R5) → R5的操作，問是否發(fā)生數(shù)據(jù)相關(guān)？如果發(fā)生了數(shù)據(jù)相關(guān)，是哪種類型的數(shù)據(jù)相關(guān)？假設(shè)在硬件上不采取措施，那么第I+1條指令要推遲多少時(shí)間進(jìn)行？（6分）(3) 如果在硬件設(shè)計(jì)上加以改進(jìn)，至少需推遲多少時(shí)間？（3分）2010 2011學(xué)年第 1 學(xué)期　 得分一、選擇題（本大題共5小題，每小題2分，共10分）8． 浮點(diǎn)加法運(yùn)算中，如下規(guī)格化處理正確的是____。（12分）2. 有一個(gè)1024K32位的存儲(chǔ)器，由128K16位DRAM芯片構(gòu)成。14. DMA采用三種傳送方式，即：停止CPU訪問內(nèi)存方式、 方式和 方式。9. 某指令格式結(jié)構(gòu)如下所示，操作碼OP可指定 條指令。 2. 有一字長(zhǎng)為64位的浮點(diǎn)數(shù)，符號(hào)位1位；階碼11位，用移碼表示；尾數(shù)52位，用補(bǔ)碼表示；基數(shù)為2。1） I1 LDA R1，A ； M（A）→ R1，M(A)是存儲(chǔ)器單元I2 ADD R2，R1；（R2）+（R1）→ R22） I3 ADD R3，R4；（R3）+（R4） → R3I4 MUL R4，R5；（R4）（R5）→ R43） I5 LDA R6，B； M（B）→ R6，M（B）是存儲(chǔ)器單元I6 MUL R6，R7；（R6）（R7）→ R6九． 綜合題（共20分）1． （12分）有一個(gè)具有22位地址和16位字長(zhǎng)的存儲(chǔ)器，由512K4位DRAM芯片構(gòu)成。激光打印機(jī)中，表面涂有一層感光材料的記錄裝置是 。3．打印或顯示漢字時(shí)所需要的碼叫 。3． （9分）某指令流水線有取指（IF）、譯碼（ID）、執(zhí)行（EX）、訪存（MEM）和寫回寄存器堆（WB）5個(gè)過程段，各功能段所用的時(shí)間分別為120ns、80ns、90ns、100ns和60ns。5．不同的計(jì)算機(jī)有不同的指令系統(tǒng)，“RISC”表示的意思是 。A. 操作數(shù)在指令中 B. 操作數(shù)在寄存器中C. 操作數(shù)地址在寄存器 D. 操作數(shù)地址（主存）在指令中7． 微程序控制器中，機(jī)器指令與微指令的關(guān)系是____。A．運(yùn)算器 B．控制器C．存儲(chǔ)器 D．I/O接口2． 關(guān)于數(shù)據(jù)表示和編碼，下列說法正確的是____。A．平均存取時(shí)間減半B．平均找道時(shí)間減半C