上海交通大学1994年计算机原理与系统结构试题
上海交通大学硕士研究生入学考试试题
计算机原理与系统结构19941、
填空题（10分）
1、 单地址指2、 令中为了实现两个数的算术运算，3、 除地址码指4、 明的一个操作数外，5、 另一个常采用＿＿寻址方式。6、 开发计算机系统并行性，7、 一般采用＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿这三种方法。8、 设一个互连网有n个输入端和n个输出端（n=2n），9、 则其全混洗互连函数Shuffle(bn-1bn-2…b1b0)应为＿＿＿。10、 由容量为C的cache和容量为M的主存储器构成的存储系统的总容量为＿＿＿。11、 磁盘的存储器的访问时间主要包括_____时间＿＿时间和＿＿时间。12、 对于ＣＰＵ的性能，13、 应主要衡量它的＿＿性能，14、 而15、 不16、 是峰值性能。2、 名3、 词解释（１０分）解释下列名词，从词意、用途、原理及特征待方面说明。1、 ＳＰＥＣ2、 冯、诺依曼结构3、 ＭＩＭＤ4? Tomasulo5、 共享虚拟存储器4、 简答题（１０分）1、 在输入输出系统中，2、 ＤＭＡ方式是否可以替代中断方式？3、 人们为什么要开发推理机等各种新型计算机系统结构？4、 指5、 令流水线中为什么要调度指6、 令？怎样进行指7、 令调度？8、 总线中为什么要采用消息传送方式传输数据（如ＰＣＩ）？9、 浮点数的阶码为什么通常采用移码？5、 计算题1、 已知Ｘ和Ｙ的二进制为Ｘ＝-0011，2、 Ｙ＝0110,用布斯乘法计算[Ｘ＊Ｙ]补。（结果为８位，3、 本题６分）4、 某计算机系统采用浮点运算部件后使浮点运算速度提高到原来的２０倍5、 ，6、 而7、 系统运行一程序一整体性能提高到原来的５倍8、 ，9、 试计算该程序中浮点操作所占的比例。（４分）10? 一个组相联映象Ｃache由６４个存储块构成，11、 每组包含４个存储块，12、 主存包含４０９６个存储块，13、 每块由此１２８字组成，14、 访存地址为字地址。（８分）（1） 求一个主存地址有多少位？一个cache地址有多少位？（2） 计算主存地址格式中，（3） 区号、组号、块号和块内地址字段的位数。15、 设cache的块长为１字（３２位），16、 存储器总线宽度为１字，17? cache的失效率为１５％，18、 每条指19、 令平均访存1.2次，20? cache命中时指21、 令执行时间为２个周期，22? cache的失效率时间为８个时钟周期。（１２分）（1） 求指（2） 令平均执行时间。（3） 如果将块长改为２字后，（4） 失效率降低到１０％，（5） 求指（6） 令平均执行时间。（7） 在（２）的基础上，（8） 对存储器采用２路多体交*技术，（9） 求指（10） 令平均执行时间。（11） 在（２）的基础上，（12） 将总线宽度改为６４位，（13） 求指（14） 令平均执行时间23、 假定硬盘传输数据以３２位的字为单位，24、 传输速度为１MB/S，25? CPU的时钟频率为５０MHZ.（３＋３＋４＝１０分）（1） 采用程序查询的输入输出方式，（2） 一个查询操作需要１００个时钟周期，（3） 求ＣＰＵ为Ｉ／Ｏ查询所花费的时间比率，（4） 假定进行足够的查询以避免数据丢失。（5） 采用中断方法进行控制，（6） 每次传输的开销（包括中断处理）为１００个时钟周期，（7） 求ＣＰＵ为传输硬盘数据花费的时间比重。（8） 采用ＤＭＡ控制器进行输入输出操作，（9） 假定ＤＭＡ的启动操作需要１０００个时钟周期，（10） ＤＭＡ完成时处理中断需要５００个时钟周期，（11） 如果平均传输的数据长度为４ＫＢ，（12） 问在硬盘工作时处理器将用多少时间比率进行输入输出操作，（13） 忽略ＤＭＡ申请使用总线的影响。6、 设计题1、 设有一台简单计算机的指2、 令系统共用１０条指3、 令，4、 各指5、 令的使用频率如下：Ｉ１ ２０％， Ｉ２ ２０％， Ｉ３２０％， Ｉ４ ２０％， Ｉ５２０％， Ｉ６２０％， Ｉ７２０％，Ｉ８２０％，Ｉ９ ２０％，Ｉ１０２０％，（1） 用哈夫曼编码设计这１０条指（2） 令的操作码，（3） 并计算操作码的平均长度；（4） 设计只有两种长度，（5） 且平均长度不（6） 大于3.20位的等长扩展操作码，（7） 并计算操作码平均长度。（５＋５＝１０分）7、 分析题1、 下列程序中存在哪些相关？将下列RISC循环程序展开２次，2、 并重新安排指3、 令以避免流水方式执行中的停顿现象，4、 数据访问指5、 令LW的执行部件是两级流水线，6、 定点加法部件有前向专用通道，7、 转移指8、 令后有一个延迟槽，9、 假定循环次数N为3的倍10、 数，11、 流水线每个时钟周期启动一条指12、 令，13、 并有寄存器＄12，14、 ＄14，15、 ＄16，16、 ＄18可供使用。（12分）copy:lw$10,1000($20)sw$10,2000($20)addi $20,$20,-4bne $20,$0,copy17、 画出16个输入输出和16个输出端口的网络的结构。（8分）上海交通大学1995年研究生考试计算机原理与系统结构试题A. 计算机原理部分 一、 选择题：（每小题1.5分，总共12分） 1．用n 1位字上（其中1位后号位）表示定点整数时，所能表示的数位范围是________；用n 1位字长（其中1位符号位）表示定点小数时，所能表示的数值范围是___________。 A、 0≤│N│≤2n-1； B、0≤│N│≤2n-1-1； C、1≤│N│≤2n-1-1； D、1≤│N│≤2n-1; E、0≤│N│≤1-2-n F、0≤│N│≤1-2-（n 1）. 2.堆栈寻址方式中，设A为累加的；SP为堆栈指示器，Msp为sp指向的栈顶单元，如果过棋操作的动作是：（A）→Msp，（sp）-1→sp，那么出栈，操作的动作应为______。 A、（Msp）→A,(sp)÷1→spj B、(sp) 1→sp; (Msp) →A C、(sp)-1→sp,(Msp) →A D、(Msp) →A, (sp)-1→sp 3．位操作频指令的功能是______。 A、 对cpu内部通用序宰存或主存某一单元任一位进行状态检测（0或1）； B、 对cpu内部通用宰存或主存某一单元任一位进行状态强置（0或1）； C、 对cpu内部通用宰存或主存某一单元任一位进行状态检测式强置； D、 进行移位操作。 4、微指令执行的顺序控制问题，实际上是如何确定下一条微指令的地址问题，通常，用的一种方法是断定方式，其基本思想是_______。 A、 用程序计设加pc来产生后很微指令地址； B、 用微程序计数加Mpc来产生后很微指令地址； C、 通过微指令顺序控制字段由设计者指定或者由设计者指定的判断别字，段控制产生后很微指令地址； D、 通过指令中指定一个专门字段来控制产生后很微指令地址。 5、磁盘存储加的记录方式一般采用_________。 A、 归察制； B、不归察制； C、调频制； D、调相制 6、同步通讯之所以比异步通讯具有较高的传输连享是因为_______。 A、 同步通讯不需要应签信号； B、同步通讯方式的总线长度要短； C、同步通讯用一个公共的时钟信号进行同步， D、同步通讯中各部件存取时间比较靠近； E、以上各项因素的综合结果。 7、中断向量地址是_____________。 A、子程序入口地址： B、中断服务例行程序入口地址； C、中断服务例行程序入口地址的地址； D、例行程序入口地址 8、cpu程序与通道程序可以并行执行，并通过______实现彼此之音质通讯和同步。 A、 I/O指令； B、I/O中断； C、I/O指令和I/O中断； D、操作员 二、 填空题：（每小题1.5分，总共12分） 1、变址寻址和基值寻址的区别是：基值寻址中基值寄存器提供_______, 指令提供______，后者位数______; 而变址寻址中，变址寄存的提供____，指令提供_____, 后者位数_________。 2、不同机器指令系统各不相同。一个较完善的指系统，应当包括：_________、_________、_________、_________、_________、等类型指令。 3、cpu采用同步控制方式时，应组合逻辑控制器中，常使用：_________、 _________、_________三级时序系统来提供时信号，而主微程序控制器中多使用_________、 _________两级时序系统来提供定时信号。 4、设计微程序制器时，所追求的目标是：（1）_________, (2) _________(3) _________ (4) _________(5) _________。 5、有二进制数n0 n1 n2 n3，奇偶校验值用P表示，则奇校验为_________，偶校验为_________，奇偶校验只能检测_________，无法检测_________。 6、使用高速缓冲存储器是为了解决________________________________问题，存储管理主要是由_________实现，使用虚拟存贮器是为了解决________________问题，存储管理主要_________实现后一种情况下，cpu_________访问第二级存储器。 7、接口是外国设备与主机联系的桥梁，为了使外国设备能主要机控制下工作，一般标准接口都设有四个状态触发的，它们是_________、_________、_________、和_________。 8、中断屏蔽技术的作用可概托为两点： （1）______________________, (2)________________________。 三、 分析题：（总共13分） 1．其计算机总线控制时序图为下图所示，请判断它是哪种控制方式（同/异步）的时序图，并详细分析其整个控制过程，同时用带箭头的细线清楚指出信号间的相互作用关系。（7分） 总线请求BR2 总线同意BG2 设备回答SACY 总线忙BBSY 2．某机有8条微指令I1——I8，每条微指令所包含的微命令控制信号如下表所示，其中a—j分别对应10种不同性质的微命令信号。假设一条微指令的控制字段为8位，试安排微指令的控制字段格式。（6分） 四 计算题：总共13分 1、设机器字长为16位，定点表示时，尾数15位，数符1位；浮点表示时，阶码5位，阶符1位，数符1位，尾数9位。（6分） （1） 定点原码整数表示时，最大正数为多少？最小负数为多少？ （2） 定点原码小数表示时，最大正数为多少？最小负数为多少？ （3） 浮点原码表示地，最大浮点数为多少？最小浮点数为多少？ 2、有一个16K×16的存储的，由1K×4位的动态RAM蕊片（蕊片内是64×64结构）构成，向： （1） 总共需要多少RAM蕊片； （2） 采用异步刷新方式，如单元刷新问题隔不超过2ms，则刷新信号周期是多少？ （3） 如果用集中刷新方式，存储的刷新一遍最少用多少谈写周期？死时间率是多少？上海交通大学1997年硕士研究生入学考试试题 计算机原理与系统结构A、原理部分1、 选择题：（每小题1分，2、 共5分）1、 在三种集中式总线控制中，2、 ＿＿＿方式响应时间最快，3、 ＿＿＿方式对电路故障最敏感。A、链式查询 B、计数器定时查询 C、独立请求4、 在下列存储器中，5、 若按存储容量和存储周期从小到大的顺式排列，6、 应为＿＿＿。A、 高速缓存、寄存器组、主存、磁带、软磁盘、活动头硬磁盘。B、 寄存器组、高速缓存、主存、磁带、软磁盘、活动头硬磁盘。C、 寄存器组、高速缓存、主存、软磁盘、活动头硬磁盘、磁带。D、 寄存器组、高速缓存、主存、活动头硬磁盘、软磁盘、磁带。7、 微程序控制器中的控制存储器用来存放＿＿＿。A、 机器指B、 令和数据C、 微程序和数据D、 机器指E、 令和微程序F、 微程序8、 一个计算机系统有三个I／O通道：（1）字节多路通道，9、 带有传输速率为1.2KB/S的CRT终端5台，10、 传输速率为7.5KB/S的打印机2台，11、 （2）选择通道，12、 带有传输速率为800KB/S的温盘一台，13、 （3）数组多路通道，14、 带传输速率为800KB/S及600KB/S的磁盘各一台，15、 则通道的最大速率为＿＿＿KB／S。A、1821 B、2421 C、2621 D、322116、 有一光栅扫描的CRT显示器用于显示一个字符集，17、 每个字符用16*16点阵，18、 能显示80列，19? 25行，20、 为了避免闪烁，21、 每秒应重复22、 扫描显示60帧，23、 则相应的缓冲存储器（RAM）的存储周期应为＿＿。A、2s B、0.5s C、1s D、1.5s3、 填空题：（每个空格0.5分，4、 共10分）1、 微命令编码，2、 就是对微指3、 令中的操作控制字段采用的表示方法。通常有以下三种方法：（1）编码表示法；（2）＿＿＿＿＿；（3）＿＿＿＿＿。4、 动态MOS的存储器采用“读出“方式进行刷新，5、 常用的刷新方式有三种：一种是集中式，6、 另一种是＿＿式，7、 第三种是＿＿＿式。8、 在PC机中已把CRT字符显示器的定时控制电路做成CRT的专用控制芯片MC 6845 ,其中的核心是＿＿＿＿计数器、水平地址计数器、光栅地址计数器和＿＿＿计数器。9、 微指10、 令执行的顺序控制问题，11、 实际上是如何确定下一条微指12、 令的地址问题，13、 通常,产生后继微地址有三种方法：（1）＿＿方式，14、 （2）＿