計(jì)算機(jī)組成原理復(fù)習(xí)題及答案-資料下載頁(yè)
2025-06-27 22:07本頁(yè)面
【正文】 ：⑴ 命中率H＝（4500－340）/ 4500＝。⑵ CPU訪存的平均時(shí)間T＝45＋(1－)200＝⑶ cache主存系統(tǒng)的效率e＝45/=78℅已知cache/主存系統(tǒng)效率為85%，平均訪問(wèn)時(shí)間為60 ns，cache比主存快4倍，求主存存儲(chǔ)器周期是多少？cache 命中率是多少？答:因?yàn)?Ta=Tc/e 所以 Tc=Tae =60=51ns (cache存取周期)；r=4, Tm=Tcr =5104 =204ns (主存存取周期)；因?yàn)?e =1/[r+(1r)H] 所以H= 2 .4/ = ；用異步方式傳送ASCII碼，數(shù)據(jù)格式為：數(shù)據(jù)位8位、奇校驗(yàn)位1位、停止位1位。當(dāng)波特率為4800b/s時(shí)，每個(gè)字符傳送的速率是多少？每個(gè)數(shù)據(jù)位的時(shí)間長(zhǎng)度是多少？數(shù)據(jù)位的傳送速率又是多少？解：每個(gè)字符包含10位，因此字符傳送速率為：4800247。10＝480字符/s每個(gè)數(shù)據(jù)位長(zhǎng)度T＝1247。4800≈?jǐn)?shù)據(jù)位傳輸速率為8480＝3840位/秒。1假定某外設(shè)向CPU傳送信息最高頻率為40K次/秒，而相應(yīng)中斷處理程序的執(zhí)行時(shí)間為40μS，問(wèn)該外設(shè)能否用中斷方式工作？解：外設(shè)傳送一個(gè)數(shù)據(jù)的時(shí)間＝1/40＝25μS，所以請(qǐng)求中斷的周期為25μS，而相應(yīng)中斷處理程序的執(zhí)行時(shí)間為40μS，這樣會(huì)丟失數(shù)據(jù)，故不能采用中斷方式。1在一個(gè)16位的總線中，若時(shí)鐘頻率為100MHz，總線數(shù)據(jù)周期為5個(gè)時(shí)鐘周期傳輸一個(gè)字。試計(jì)算總線的數(shù)據(jù)傳輸率。解：時(shí)鐘頻率為100MHz，所以5個(gè)時(shí)鐘周期＝510ns＝50ns數(shù)據(jù)傳輸率＝16bit/＝40106字節(jié)/秒1⑴某總線在一個(gè)總線周期中并行傳送4個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，若一個(gè)總線周期等于一個(gè)時(shí)鐘周期，總線頻率為33MHz，問(wèn)總線帶寬是多少？⑵若一個(gè)總線周期中并行傳送64位數(shù)據(jù)，總線時(shí)鐘提高為66MHz，問(wèn)總線帶寬是多少？⑶分析影響帶寬的有哪些因素？解：⑴設(shè)帶寬用Dr表示，總線時(shí)鐘周期用T＝1/f 表示，一個(gè)總線周期傳送的數(shù)據(jù)量用D表示，根據(jù)定義可得Dr＝D/T＝Df＝4B33106/S＝132MB/S⑵因?yàn)?4位＝8B，所以Dr＝D/T＝Df＝8B66106/S＝528MB/S⑶總線帶寬是總線能提供的數(shù)據(jù)傳送速率，通常用每秒傳送信息的字節(jié)數(shù)（或位數(shù)）來(lái)表示。影響總線帶寬的主要因素有：總線寬度、傳送距離、總線發(fā)送和接收電路工作頻率限制及數(shù)據(jù)傳送形式。1在異步串行傳輸系統(tǒng)中，若每秒可傳輸20個(gè)數(shù)據(jù)幀，一個(gè)數(shù)據(jù)幀包含1個(gè)起始位、7個(gè)數(shù)據(jù)位、一個(gè)奇校驗(yàn)位和1個(gè)結(jié)束位。試計(jì)算其波特率和比特率。解：波特率＝（1+7+1+1）20＝200b/s，比特率＝207＝140b/s。1已知cache命中率Ｈ＝，主存比cache慢４倍，已知主存存取周期為200ns，求cahce／主存系統(tǒng)的效率和平均訪問(wèn)時(shí)間?！?r = t m/t c = 4 ∴ t c = t m /4 = 50nse = 1/[r+(1r)h] = 1/[4+(14)]t a = t c /e = t c [43] = 50 = 53ns。1設(shè)有兩個(gè)十進(jìn)制數(shù)：x= 21，y=22。（1） 將x，y的尾數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制補(bǔ)碼形式。（2） 設(shè)階碼2位，階符1位，數(shù)符1位，尾數(shù)3位。通過(guò)補(bǔ)碼運(yùn)算規(guī)則求出z=xy的二進(jìn)制浮點(diǎn)規(guī)格化結(jié)果。答:(1)設(shè)S1為X的尾數(shù),S2為Y的尾數(shù),則S1=()10=()2,[S1]補(bǔ)=,S2=()10=(+)2,[S2]補(bǔ)=.(2)對(duì)階:設(shè)X的階碼為JX,Y的階碼為JY,JX=(+01)2,JY=(+10)2,JXJY=(01)2,小階的尾數(shù)S1右移一位S1=()2,JX階碼加1,則JX=(10)2=JY,S1經(jīng)舍入后,S1=()2,:010 1100,Y的補(bǔ)碼浮點(diǎn)格式:010 0101.尾數(shù)相減:[S1]補(bǔ)=,[S2]補(bǔ)=,[S1S2]補(bǔ)=[S1]補(bǔ)+[S2]補(bǔ)=,尾數(shù)求和絕對(duì)值大于1,尾數(shù)右移一位,最低有效位舍掉,階碼加1,則[S1S2]補(bǔ)=(規(guī)格化數(shù)),JZ=11規(guī)格化結(jié)果:011 10111設(shè)機(jī)器字長(zhǎng)16位，主存容量128K字節(jié)，指令字長(zhǎng)度16位或32位，共78條指令，設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)指令格式，要求有直接，立即數(shù)，相對(duì)，變址四種尋址方式。答：根據(jù)題意，40種指令至少需6位OP；四種尋址方式至少需用2位表示；主存為640K，則地址需要20位，而機(jī)器字長(zhǎng)為16位，所以只能用分段方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，設(shè)段寄存器為16位，作為段內(nèi)地址的位移量可以在指令指定的寄存器中，可設(shè)計(jì)如下格式：15 10 9 8 7 0OPX(2)D(8) X = 00 直接尋址方式 E = D X = 01 立即尋址方式 X = 10 變址尋址方式 E = （R）+D X = 11 相對(duì)尋址方式 E = （PC）+D1有一臺(tái)磁盤機(jī)，其平均尋道時(shí)間為30ms,平均旋轉(zhuǎn)等待時(shí)間為10ms,數(shù)據(jù)傳輸率為500B/ms,磁盤機(jī)口存放著1000件，每件3000B的數(shù)據(jù)，現(xiàn)欲把一件件數(shù)據(jù)取走，更新后再放回原地，假設(shè)一次取出或?qū)懭胨钑r(shí)間為：平均尋道時(shí)間 + 平均等待時(shí)間 + 數(shù)據(jù)傳送時(shí)間，另外使用CPU更新信息所需的時(shí)間為4ms,并且更新時(shí)間因輸入輸出操作不相重疊，試問(wèn)：（1） 更新磁盤上全部數(shù)據(jù)需多少時(shí)間？（2） 若磁盤機(jī)旋轉(zhuǎn)速度和數(shù)據(jù)傳輸率都提高一倍，更新全部數(shù)據(jù)需多少時(shí)間？解：（1）磁盤上總數(shù)據(jù)量 = 10003000B = 3000000B 讀出全部數(shù)據(jù)所需時(shí)間為 3000000B 247。 500B / ms = 6000ms 重新寫入全部數(shù)據(jù)所需時(shí)間 = 6000ms 所以，更新磁盤上全部數(shù)據(jù)所需的時(shí)間為 ： 2（平均找道時(shí)間 + 平均等待時(shí)間 + 數(shù)據(jù)傳送時(shí)間 ）+ CPU更新時(shí)間 = 2（30 + 100 + 6000）ms + 4ms = 12264ms (2) 磁盤機(jī)旋轉(zhuǎn)速度提高一倍后，平均等待時(shí)間為60ms； 數(shù)據(jù)傳輸率提高一倍后，數(shù)據(jù)傳送時(shí)間變?yōu)椋骸 ?000000B 247。 1000B / ms = 3000ms 更新全部數(shù)據(jù)所需時(shí)間為： 2 （30 + 60 + 3000）ms + 4ms = 6184ms1現(xiàn)有一64K2位的存儲(chǔ)器芯片，欲設(shè)計(jì)具有同樣存儲(chǔ)容量的存儲(chǔ)器,應(yīng)如何安排地址線和數(shù)據(jù)線引腳的數(shù)目，使兩者之和最小。并說(shuō)明有幾種解答。設(shè)地址線x根，數(shù)據(jù)線y根，則 2xy=64K2 若 y=1 x=17 y=2 x=16 y=4 x=15 y=8 x=14 因此，當(dāng)數(shù)據(jù)線為1或2時(shí)，引腳之和為18 故：共有2種解答
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