【高分復(fù)習(xí)資料】國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院821計(jì)算機(jī)原理歷年考研真題匯編

目錄

1996年國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)考研真題

1997年國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)考研真題

1998年國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)考研真題

1999年國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)考研真題及參考答案

2000年國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)考研真題

2001年國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)考研真題

2002年國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)考研真題

2003年國防科技大學(xué)631計(jì)算機(jī)原理考研真題

2004年國防科技大學(xué)432計(jì)算機(jī)原理考研真題

2005年國防科技大學(xué)432計(jì)算機(jī)原理考研真題

2006年國防科技大學(xué)430計(jì)算機(jī)原理考研真題

2007年國防科技大學(xué)430計(jì)算機(jī)原理考研真題

2008年國防科技大學(xué)861計(jì)算機(jī)原理考研真題

2010年國防科技大學(xué)861計(jì)算機(jī)原理考研真題

2011年國防科技大學(xué)861計(jì)算機(jī)原理考研真題

2012年國防科技大學(xué)861計(jì)算機(jī)原理考研真題

2013年國防科技大學(xué)861計(jì)算機(jī)原理考研真題

1996年國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)考研真題

國防科技大學(xué)1996年攻讀碩士研究生入學(xué)考試試題

考試科目:計(jì)算機(jī)原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

?.名訶W岸（許個(gè)2分,共20分）

I.粕大處編碼2.選—通通3,軟幣由4.先讀后寫相關(guān)5,浮點(diǎn)規(guī)格化數(shù)

6.幀頻7.特權(quán)指令8.J址力區(qū)9,通道程序10.俏恩嵌改邊界

二,用斷?。?0分，正確的”個(gè)“V,僑以篤個(gè)“F”）

（）1.動(dòng)態(tài)多功能流水線是圻淡水線內(nèi)4段的功能可動(dòng)態(tài)改變,兇而使流水線有鄉(xiāng)種功能.

（）2.向盤的縱向處理方式適合J存儲(chǔ)器--〃:儲(chǔ)器流水向戰(zhàn)機(jī)，血橫向處理方式適合J超〃器…器型流水

向俄機(jī).

（）3.在BSP中，采用了淡道般復(fù)一時(shí)間乘費(fèi)兩束井行化于?段.

（K.）曹共學(xué)體現(xiàn)了并行住中的并復(fù)性.

（）5/頂大座損存儲(chǔ)系統(tǒng)中,只要發(fā)現(xiàn),而失敗，就定要:調(diào)用貞而杯換JT法.

（）6.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同的機(jī)器，共彳儲(chǔ)億口的保護(hù)〃式定相同.

（）7.在位數(shù)相同（設(shè)備儀相同）的情況下.浮點(diǎn)法要比定點(diǎn)法表示的數(shù)假衽也大.

（）8.通常微程小控制要:比組合邁出控制執(zhí)行圻令速度快,

（）9.?般衽浮點(diǎn)機(jī)中,階碼采用衫碼表示，是為了擴(kuò)大致位的表示范川.

（）10.微程序控制中,直按控制編碼或折微指令的uocf字段中,姆?依代表?個(gè)觸作,這種編碼法的優(yōu)點(diǎn)是

一一令的字長短.

?.垠空（每空I分，共20分）

1.41BM360/9I機(jī)器中,果用（）到相關(guān),梁用（）建立相關(guān)專用通路的雄接.

2.全相聯(lián)映象的地址變換那采用（）法。（）法.

3.選擇計(jì)。機(jī)系統(tǒng)軟硬件分配比例,主要取決于（）

4.系列機(jī)的根本特征電（）

5.在頁式虛擬〃:儲(chǔ)系統(tǒng)中,（內(nèi)）頁表對(duì)應(yīng)（）之間的地址樸換，而外頁表對(duì)應(yīng)（）

間的地址M換.

6.并行處理機(jī)的兩種結(jié)構(gòu)形式化分別是（）和（）.

7.花堆枝機(jī)中，473+?52*/82/+的計(jì)。結(jié)果是（）

8.指令系統(tǒng)的規(guī)整性包括指令操作的（）、（）、將令格式與數(shù)據(jù)格式的致性.

9.破fit格式化,也稱作：（）,也通過（的Zf法對(duì)做面議先就乂力設(shè)置林志.

10.對(duì)破頭碳特性的要求是（）,（）和（）.

II.在CRT字符顯示器中，援沖（刷新）存儲(chǔ)劈中存放的她（）,而左字符發(fā)生字中存放的比

（）.

四.M答以下何題（做個(gè)25分，共10分）

I.什么叫光我？當(dāng)前光盤仲?幾類?各有何主暮特點(diǎn)?

2.簡述隨機(jī)才|描：光《HI描顯示器的主嬖區(qū)別.

3,什么是雄板型杯換。法？

4.狀述并行處理機(jī)與向量處理機(jī)的異網(wǎng)點(diǎn).

五.計(jì)!M!（每個(gè)5分,共15分）

1.”?個(gè)經(jīng)快表——慢表地址變換的：級(jí)盅儀夕儲(chǔ)備若光用快表作地址變換，H快表命中率為95%,快衣

Mt而拄1TK

未命，叫相訪破表，11慢表命中率為98%.設(shè)程序W時(shí)間為〃,他㈣何為10.工「輔"傳

頁個(gè)I存時(shí)間為IO'，.求虛itt存f器的等效訪問時(shí)間.

2.有些帶機(jī),采用1/2英寸9道格丈（其中.I通作奇內(nèi)校里用）記求偉朦，仃效帶長2400英尺,正定帶

速為200英寸/秒，單位通密度為6250bpi.求：

I）該帶讀寫時(shí),有效數(shù)據(jù)傳輸用走多少？

2）K即個(gè)數(shù)據(jù)塊記求4096字憶塊間網(wǎng)除為0.3英寸,則該帶可存儲(chǔ)的俏息是多少字節(jié)?

3.?個(gè)字節(jié)多路通通共接8f成缸它力的「什瀕率分別是IOOM.2GO,2OS3,2KB/s,向此通道4數(shù)據(jù)傳輸

時(shí)的八=2.5us,r?=2.5us.此通道能否正常工作而不丟失散「嗎?

六,綜合H（共25分）

I.｛|"Cache—生存”度次，）。共8塊（塊號(hào)0—7）,Cache分為4塊,采用組機(jī)聯(lián)映象（神組2塊）,LRU

件換修法，對(duì)如卜地址流:

時(shí)間12345678910II12

塊地址潦135126103455

設(shè)t=0時(shí),Cache為空

（I）試膽曲U--112期間內(nèi)Cache的使用情況;

（2）求此期間內(nèi)Cache的命中率.（木遇7分）

2.已知補(bǔ)碼比較，位乘法的規(guī)則&達(dá)式和規(guī)則必

島卜?2飛瑪」⑥.「紇加?。ǔ跏?=0）

到別位新的褂分積

00【&1?2“外

01（瓜八?2T｛伍八+Ur

10因八-2"｛間「四｝

；1因A?2T［用"

K中,A為被乘ii.B為乘數(shù).P為超分根，8”,|為比較乘數(shù)的附加位，4初值為0.

（I）試根據(jù)補(bǔ)處比較法位乘規(guī)則,推導(dǎo)出兩位嗦的規(guī)則:

（2）用比較法兩位-乘規(guī)則計(jì)鼾AXB],卜=?.d&tt*ftiAJu.=0.10101,-

0.11001僂求寫出一翎K式.）（木堰7分）

3.什么站斷定型值地址,優(yōu)靦山其位測(cè)試地址形成康理圖，并說明K實(shí)現(xiàn)方法（本題6分）

4.心qc個(gè)結(jié)點(diǎn)的編弓為0,1,2.….（qc/）,Delta網(wǎng)絡(luò)的“連函數(shù)。西腫女達(dá)形式,分別思

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s?（i）=⑷+%jmodqcfi

小O⑷+%mod/,0。＜gc-1%（i）-i,i-＜?c-1

試證明?＜（】）=/.（】）（本題5分）

七.練針!S（共25分,中獨(dú)考‘匕做）

I.設(shè)一網(wǎng)絡(luò)編號(hào)為0.1.….63的64個(gè)處理器，采用電級(jí)瓦連網(wǎng)絡(luò)連接.當(dāng)互連）數(shù)分別為:

a.Cube4b.PM2_3c.Exchangc（Shume）時(shí),第5號(hào)處理雅稱8璃個(gè)處理爵北連?（木題6份）

2.試述DMA。通道方代卜信息他希的異同.（木也6分）

3.7；處理機(jī)中條濘點(diǎn)加法拒令的執(zhí)行分成誠價(jià)，對(duì)階，尺數(shù)和加，規(guī)格化四段.各段時(shí)間從誠階開始依次

是lusO5gl.5us.O.5us/流水線對(duì)4個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行累加，即完成W=A+B+C+D,求

a.流水線的實(shí)際存吐率TP及效率n；

b.瓶頸在何處？如何克服？（本題7分）

4.已知一個(gè)雙向軟fib劃分成15個(gè)闞區(qū)，樁個(gè)中M5127”,俗曲80破道，敏設(shè)軟盤的轉(zhuǎn)速為360RPM.

試求：

a.軟盤的療效方/姑多少？

b?破頭己定位「某磁道I：,則諛取該道上住就風(fēng)化U的被大呼恃時(shí)間足多少？（本1S6分）

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1997年國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)考研真題

國防科技大學(xué)1997年攻讀碩士研究生入學(xué)考試試題

考試科目:計(jì)算機(jī)原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

?.名詞解祥（每個(gè)2分，共20分）

I.通道狀杰字2.中斷的指令3.記錄方式4.異常5.口同步能力

6.MIMD7.“寫一-寫哪關(guān)8.吞吐率9.Cache失效率10.栗準(zhǔn)（典W）程序法

:.填空（4空I分,共20分）

（第I——5小想必做，在第6—14小題中，或做第6—9小題，或做第10—14小禺）

I.判別定點(diǎn)溢出的股常用方法”（）和（）.

2.描寫存取向盤數(shù)據(jù)的主要參數(shù)處（）、（）、（）.

3.I/O設(shè)招的編址，通常行（）和（）兩種方式.

4.定點(diǎn)光I描CRT字符Y示器中，緩沖（刷新）件儲(chǔ)器存放的是（），而7符發(fā)生器（ROM）

存放的站（）.

5.激光打印機(jī)巾，聲光調(diào)制器足以改變（）來實(shí)現(xiàn)控制激光束的方向.

6.影響流水線性他的因索主要力.（）、（）.（）.

7.?臺(tái)計(jì)。機(jī)的價(jià)格除平均折扣與毛利之外，還應(yīng)包括（）、（）.

8.評(píng)測(cè)I/0系統(tǒng)的性能指標(biāo)主要有（）、（）.

9.大體上，互連網(wǎng)絡(luò)可以分成（）,（）、（）.

10.系列機(jī)他指在同?廠家內(nèi)生產(chǎn)的IM相同的（）.（U期懷同的（）的系列不同

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網(wǎng)號(hào)的機(jī)器.

II.從執(zhí)行程序的和攵看，并行性從低到高可分為指令內(nèi)部并行、（）并行、（）

并行和、（）并行.

12.按照流動(dòng)方式，流水線可分為（）流水線和（）流水線.

13.流水機(jī)罌處理中斷的關(guān)鍵史（）.

14.設(shè)6⑴和B（x）分別是表示全混洗揖列和蝶式排列，xMOOlllOlO）,則。⑷（K）=（）.

匹）（x）=（）.

三、簡答以卜響題（每個(gè)3分，共12分）

I.動(dòng)態(tài)MOS存儲(chǔ)器為什么要:刷新？怎樣實(shí)現(xiàn)刷0?

2.試比較程序中斷（PI）和直接內(nèi)存在取（DMA）打什么區(qū)別?

3.單機(jī)中實(shí)現(xiàn)Cache與主存日總一效性有何方法?

4.設(shè)計(jì)指令系統(tǒng)應(yīng)考慮哪幾個(gè)主要因素？

四.計(jì)。堰（體個(gè)5分，共20分）

I.已知被乘數(shù)人=+0.0101,乘數(shù)B--O.IIOI.Wn補(bǔ)碼乘法比較法（booih乘法）求[AXB]"=?

（要”出計(jì)。豎式）

2.有?雙軟盤，住而有80道，劃分為15個(gè)時(shí)區(qū),盤的轉(zhuǎn)速為300RPM,破頭定位后，在任何破道

上的諛'與速率部處500Kb/s.求：

a）任意破道上.的扇區(qū)被大〃儲(chǔ)容業(yè)及多少字由？

b）若破道上一位密度是9646bpi,則該盤片記錄破道的最小直招是多少?

3.3下成求示各種向能操作的啟動(dòng)開銷,試計(jì)模下面呦向fit指令和鞋接與不升接情況下的執(zhí)行

?1帝奸￡?而

時(shí)間.（設(shè)向ht尺度為n,向址部件之間的鏈接不需暨線沖時(shí)間,且訪問流水線只0條）

類型自動(dòng)開銷（通過時(shí)間）

向till6拍

向於乘7拍

向it存取12Ki

匕■主存

匕一主存

匕-匕+匕

匕-匕+標(biāo)量

4.（I）設(shè)在?個(gè)“Cache—主存”層次中.Cache為8塊,上存為32塊（都從0開始編址）.試

對(duì)于以下二種映襯方法,求主存第10塊可以調(diào)入Gchc的哪些位置?

a）直接映射;

b）組相聯(lián)映射（組大小為4,采用他選擇立法）：

c）全相聯(lián)映射.

（2）這：種映射方法各有何特點(diǎn)？

五、綜合題（僅鍍考生做）

（每小JS7分,共28分.第I、2小建必做：第3—6小題中，或做第3、4小題，或做第5、6

小題）

I.已知A=23X（-￡）4=2〃（*）?試按規(guī)格化浮點(diǎn)除法規(guī)則，求[%]"的商

[C]|b=?和余數(shù)[用》=?（假定階碼為4位.含I位符小用數(shù)為6位含1位符號(hào)）.

要求：

（I）階碼用移碼表示,一數(shù)用補(bǔ)碼表示:

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（2）用補(bǔ)碼比較法或加用交密法（兩種任選其一）求兄?jǐn)?shù)商：

（3）一出計(jì)算步驟和堅(jiān)武.

2.試網(wǎng)出微程序控制器的從木原理樞圖（WHkcs模型），并說明其工作原理.

3.設(shè)個(gè)由并行編譯器產(chǎn)生的目標(biāo)代碼的并行化比率只有40%,3分配給128臺(tái)處理機(jī),加速比

址多少?若分配給1024臺(tái)處理機(jī),加速比乂足多少？若經(jīng)過優(yōu)化，并行化比率達(dá)到95%,情況

乂將如何？計(jì)算結(jié)果對(duì)我們有什么啟示?（設(shè)并行化部分能在任意多臺(tái)處理機(jī)上平均分布）

4.對(duì)網(wǎng)橋的測(cè)試表明，消總包的到達(dá)率為250個(gè)包/S,門關(guān)（gateway）許2ms轉(zhuǎn)發(fā),個(gè)消息包.

設(shè)消息包的到達(dá)與轉(zhuǎn)發(fā)服從指數(shù)分體,請(qǐng)使用M/M/2模忸求：⑴門關(guān)的利用軍:（2）消總

包在門關(guān)中的平均時(shí)間:（3）門美巾消息包的平均數(shù).

5.在有個(gè)加法器和個(gè)乘法器的多操作部件處理機(jī)匕執(zhí)行加下報(bào)令序列:

豆：&—&+&

品：&y4*&

$3：&~&+&

邑:舄_&*&

設(shè)加法時(shí)間=2,乘法時(shí)間X,調(diào)度時(shí)間對(duì)于JI有虛拱操作部件的情況，即曲執(zhí)行時(shí)間關(guān)系圖.

說明需用多少時(shí)間,指出發(fā)生操作部件沖突和操作數(shù)相關(guān)的情況.

6.（I）簡述用比較對(duì)法實(shí)現(xiàn)LRU杵換算法的從本思想：

（2）設(shè)共有3塊，分別為A,B,C.川〃外7仁7；＜.3個(gè)觸發(fā)器記岐K.狀態(tài)，并且設(shè)I&

-A比B更接近被訪問過，其余依次類推.瓶出其硬件實(shí)現(xiàn)蔻挑用.

六綜合題（僅單獨(dú)考生做,每小超7分,共28分）

1.已知0?0.1101x10叫3?-01010x10嘰尬蹄］尾數(shù)都用補(bǔ)碼表示.試用浮點(diǎn)加法

求％+引”?？（要求寫出計(jì)算步驟）（注：式中的底數(shù)“10”是二進(jìn)制表示的）2

,仃?學(xué)節(jié)多路通道,連接終端8臺(tái)，打印機(jī)3臺(tái)，篤繪儀I臺(tái),假定終端每隔lOOus要:傳送I個(gè)

字節(jié),打印機(jī)每隔15OUS傳送1個(gè)字節(jié),單繪儀每隔1ms傳送I個(gè)字節(jié).試求該字節(jié)多路通通的實(shí)

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際流盤是多少？3.某程序的頁地址（虛頁）如F：

a）35376632532

當(dāng)乘用LRU枝換算法時(shí)，為獲得可能Jftift的命中率,至少應(yīng)分配給該程序兒個(gè)實(shí)質(zhì)？K可傕的取桶

頁命中率為多少?

4.（I）神出3級(jí)立方體九連網(wǎng)絡(luò):

（2）若要實(shí)現(xiàn)1T7,7—1的通訊，試寫出級(jí)控制信號(hào)：（設(shè)“I”表示交換，“0”裳示直送）

笊5頁共5頁

1998年國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)考研真題

國防科技大學(xué)1998年攻讀碩士研究生入學(xué)考試試題

考試科目:計(jì)算機(jī)原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

解糅下列名詞、術(shù)詡的含義（每個(gè)2分,共20分）

I.RISC2.程序訪問局部性原理3.快小4.“先寫后讀”相關(guān)5.網(wǎng)構(gòu)型多處理機(jī)

6.總線7.悶區(qū)8.多日中斷9.稀疏向業(yè)也數(shù)組多路通道

二.地空（每空I分,共20分）

（351-7小題必做，在第5T3小堰中.或做第5——8小題,或做第9一一13小題）

I.某浮點(diǎn)機(jī)果用32位浮點(diǎn)二進(jìn)制數(shù)據(jù)批示,其中8位（含1位符號(hào)）為核碼表示的階碼，24位（含

I位符號(hào)）為補(bǔ)碼表示的規(guī)格化用致，試”出可表示的幾大正數(shù)（階碼：足

數(shù)：）和以小負(fù)數(shù)（階碼：比數(shù)：）.

2.實(shí)現(xiàn)微程序快速轉(zhuǎn)移的方法常行（）、（）,（）.

3.光盤存儲(chǔ)器按存儲(chǔ)介質(zhì)可以分為（）、（）和（）三類.

4.刷新的基本要求是：（）,（）和刷新期間不允許訪存.

5.按照機(jī)器指令訪問數(shù)據(jù)的方式，可以將’I前絕大多數(shù)機(jī)器分為（）,（）

和（）類型.

6.大多數(shù)并行處理機(jī)都是山定數(shù)盤的（一定數(shù)埴的（）、某種形式的

（）和某種形式的控制部件組成.

7.?股在DLX流水線中,分支延遲的科調(diào)度力.法定（）、（）和（）.

8.在存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)中,減少Cache命中時(shí)間的技術(shù)卜:要〃：梟用小且簡單的CachedCache索引

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期間避免地址變換和＜

9.Flynn分類法站按指令流和數(shù)據(jù)流的（）對(duì)計(jì)算機(jī)分類.按此分類法，IIUAC-IV帆

于（）計(jì)算機(jī).

10.仃效地址（）上界或（）下界，即出現(xiàn)越界錯(cuò)。

11.IBM370巾的“測(cè)試與置定"指令TS的作用是（），（H它可能導(dǎo)致（）.

12.?個(gè)模m=32的多體存俄器，K容盤為IM字對(duì)于給定的地址（：進(jìn)制）：

1101001II10101110101,若采川低位交叉編址（：進(jìn)制）為（）體內(nèi)地址（:進(jìn)制）

為（）.

13.計(jì)。機(jī)系統(tǒng)的軟件和硬件在（）上是等效的，似.在（）上也不等效的.

三、初答以卜洞題（你個(gè)3分以12分）

1.通常浮點(diǎn)機(jī)的階碼都用移碼收示,為什么?

2.從破頭和破記錄介質(zhì)力度考慮，如何提高破玄而存儲(chǔ)器的記錄密度？

3.數(shù)據(jù)相關(guān)〃哪兒種類型？解決數(shù)據(jù)相關(guān)有哪些卜嗖方法？

4.什么是堆找型機(jī)器？什么把通用寄存器型機(jī)器?堆枚型機(jī)器。何優(yōu)點(diǎn)？

四.計(jì)算超（每個(gè)5分，共20分）

（第卜3小邀必做，在第4、第5小&3或做為4小堰，或做第5小題.）

I.已知被除數(shù)A--01001,除數(shù)B--I.試川，卜碼加誠交樸除法規(guī)則求帆口仆=?余町對(duì)林=?

（要篤出計(jì)算帳式）.

2.使用16K,lr的靜態(tài)RAM存儲(chǔ)芯片，外情電路用ECL電路,構(gòu)成128K*16位的Cache存儲(chǔ)器,

筮2而其6ffi

a）需要多少存儲(chǔ)芯片？

b）存儲(chǔ)器地址碼位數(shù)是多少？

d）單個(gè)芯片的地址碼位數(shù)比多少?

e）計(jì)并寫使能繆福的負(fù)載蚪數(shù).苔體個(gè)ECL門帶8個(gè)負(fù)戰(zhàn)端，需要多少個(gè)ECLfJ?

3.給定如卜圖所小的.級(jí)Cache存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)，設(shè)第強(qiáng)和第:級(jí)Cache的訪問時(shí)間站

攵；，＜［和〃門分別是第例Cache和第.被Cache的命中率：J為l“f訪問周虬求

第一級(jí)Cache

T

第二級(jí)Cache

J

主存

a）該存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)的平均訪問時(shí)間;

b）和直接對(duì)上存進(jìn)行訪問相比,該存儲(chǔ)器以次結(jié)構(gòu)訪問時(shí)間加速比是多少？加速比的最大位及

多少？

4.請(qǐng)?；HlPM2［單級(jí)互連網(wǎng)絡(luò)的互連函數(shù),并，加"像點(diǎn)數(shù)N=8時(shí)，PM2I的連接忸況.

5.什么是LRU普換算法?作用比較對(duì)法實(shí)現(xiàn)LRU切換算法時(shí),對(duì)于P（塊數(shù)）為32的怖況，若

分為每為4對(duì),每對(duì)2行,請(qǐng)問需要多少個(gè)狀態(tài)位？（要求寫出式子）

五、綜介馥（僅統(tǒng)考生做）

（許小題7分，共28分.第I、2小堰必做：第3—6小邀中，或做第3、4小題，或做第5、6

小出

1.?盤組共10個(gè)盤片.其中I個(gè)盤而為保護(hù)而，I個(gè)盤而為伺服而,其它盤面為數(shù)據(jù)而.盤的

轉(zhuǎn)速為7200RPM.存儲(chǔ)區(qū)域的內(nèi)存1'儂為20cm,外直輕為32cm,道密度為15TpM他密度為

lOObpm.

?1而北6而

計(jì)。:

(1)最大等待時(shí)間

(2)盤組容V為多少字節(jié)

(3)數(shù)據(jù)傳輸率為多少字舊杪

2.何為先行進(jìn)位加法湍？荷述先行進(jìn)位的居本思想和實(shí)現(xiàn)方法.

3.〃條動(dòng)態(tài)流水線由6段組成，加法用1、2、3、6段,乘法用I,4、5、6各段時(shí)間相等，

均為4.如果輸入和輸出的鍍沖器足好大，且輸出期的數(shù)據(jù)可以*接返回到輸入

靖.若用該流水線計(jì)宜/=立(4+4)(口施秉符號(hào)),試按照最快的處理方式，

i4

求：(I)畫出處理過程的時(shí)——空?qǐng)D；

(2)計(jì)算其實(shí)際吞葉.率和效率.

4.設(shè)〃?個(gè)四級(jí)立方體網(wǎng)絡(luò),按從左到右的次序儂次為第。級(jí)、第I級(jí)、第2級(jí)、第3級(jí).其

輸入瑚和輸出端的端號(hào)均為0,1.…,15.(1)浦出該網(wǎng)絡(luò):(2)該網(wǎng)絡(luò)各級(jí)實(shí)現(xiàn)的函數(shù)站什么？

(3)對(duì)于下述連接，分別口出K級(jí)控制信號(hào)：(為“0”衰一直送，“1”衣一交換)a,4組4元

交換,即(0,3)(12)(4,7)(5,6)(8.11)(9.10)(12,15)(13,14)b.4組4元交換+1抑16元交換

5.設(shè)有4頻為200MHz的向讓處理機(jī)，對(duì)如卜響一指令進(jìn)行處理.而該向量處理機(jī)為各種操

作的啟動(dòng)開侑如卜農(nóng)所示.

操作時(shí)鐘周期數(shù)

加6

乘7

裝入/存儲(chǔ)12

匕1主存

匕“I幅量

匕~主存

匕-匕+匕

主存一匕

笛」而：ttA而

假設(shè)向lit操作的保持速率為1個(gè)時(shí)鐘周期，向一元素為雙鞫度浮點(diǎn)敗,機(jī)器瓶序執(zhí)行各向盤指

令且不健接.如果以MFLOPS/如處理機(jī)性能，求:

⑴該向代處理機(jī)的峰位性能

⑵半性能向業(yè)長度M

2

(3)如果忽略任何循環(huán)額外開銷，則向ft長度鈔為多大時(shí)，向一處理比標(biāo)能處理快?

6.有?臺(tái)機(jī)器，其并行計(jì)算與順用計(jì)算的加速比為10.某?程序當(dāng)附所開發(fā)的并行成分占贅個(gè)程

岸的50%.現(xiàn)在臬課題組提出只要投資50,000,他們可以通過改造硬件的方式使得該程序的并行

成分的計(jì)算速度加倍;而另成分的則認(rèn)為,無需改變硬件,只要進(jìn)?步開發(fā)程序中的并行成分(假

設(shè)該程用的最大井行性可達(dá)60%)就可以達(dá)到同樣的效果,并襄東在當(dāng)前程序的基礎(chǔ)上，每開發(fā)1%

的并行成分，鋸10,000元.試問:你格支持哪個(gè)課題組的工作?。何依據(jù)？

六.保合照(僅單獨(dú)考生做,每小題7分,共28分)

6.有一雙面軟盤,每面有77道,劃分為9個(gè)扇區(qū).盤的轉(zhuǎn)速為360RPM,破頭定位后對(duì)任何破道

I：的波與速率都是25OKb/s.求：(I)該盤可存的息的速大都是(2)像闞區(qū)已定位在某破道

I..則讀取該道任意取區(qū)道息的政大等待時(shí)間大多少?

7.初述確定指令的業(yè)本要求.般的指令系統(tǒng)應(yīng)包括哪些小本指令類型？

8.設(shè)某臺(tái)計(jì)算機(jī)有9條指令，其使用頻度為:

11:52%12:14%13:12%14:7%15:6%

16:5%17:2%18:1%19:1%

試分別用HufTman編碼(要求響出其HuflmanW)和246等長擴(kuò)展牌作碼為其編碼.

9.有一條流水線由4個(gè)功能段組成,如下圖所示:

第5頁共6頁

51S2S3S4

(I)若每隔2Af向流水線輸入個(gè)任務(wù)，?共輸入4個(gè)，捕出其處理過程的時(shí)——空?qǐng)D,并求其

吞吐率和效率.

(2)為了使流水線班快他年琳A/流出一?個(gè)任務(wù),應(yīng)改進(jìn)該流水線.A.試問。哪兩種改進(jìn)方案？畫

出改進(jìn)后的流水線.B由府隔A/向改進(jìn)后的流水線輸入?個(gè)任務(wù)，?共輸入4個(gè).試對(duì)「?改進(jìn)

后的兩種流水線，分別求其吞吐率.

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1999年國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)考研真題及

參考答案

國防科技大學(xué)1999年攻讀碩士研究生入學(xué)考試試題

考試科目:計(jì)算機(jī)原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

解樣卜列名詞、術(shù)語的含義（每個(gè)2分,共20分）

I.微指令周期2.形式地址3.機(jī)遇負(fù)數(shù)4.字節(jié)多路通道5.脈沖擁擠效應(yīng)

6.指令系統(tǒng)的規(guī)整性7.TLB8.定向9.相關(guān)lO.Cachc塊沖突

:.填空（每空I分，共20分）

（第I——5小題必做，在第6—12小題巾,或做第6—9小題，或做第8——12小題）

I.一般劃分計(jì)算機(jī)發(fā)展時(shí)代是以（）作為標(biāo)志.

2.確定計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)應(yīng)滿足的基本要求是（）,（）、（）.

3.計(jì)算機(jī)巾常用的舍入方法有（）和（）.

4.將代數(shù)表達(dá)式（A-B）/C-（D+E）/F轉(zhuǎn)換成逆波工式（）.

5,光盤存儲(chǔ)器按存取方式可分為（）、（）和（）三類光

盤。

6.當(dāng)代計(jì)宛機(jī)體系結(jié)構(gòu)的基本概念主要包含（）、（）和（）

三方面的內(nèi)容。

7.在指令兔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巾，表示J?址方式有兩種方法，一種是（），處一種是（）.

8.對(duì)向口的處理有（）方式、（）方式和（）方式.

9.對(duì)指令段:ADDRI.R2,R3;SI：RI-R2-R3

at?a#&iff

MULR1.RI,R3：S2：Rl<-RI*R3

指令SI和S2存在（）和（）相關(guān).

10.條流水線只有一個(gè)單獨(dú)功能則稱為（）：如果一條流水線的多個(gè)段可以

通過不同的組合實(shí)現(xiàn)不同的功能，則稱為（）.

II.流水線n段的時(shí)間為｛△□,6t,2....△tn）,則以大吞吐率TPy=

（）.

12.令x-｛｝，則第1位交換排列函數(shù)為￡@?（逢混施蛾為0（x）=（）.

三、簡答題（每個(gè)3分，共12分）

（第1―2小題必做，第3—6]中，或做3—4小3,或做5—6小題。）

I.簡述中斷在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的作用.

2.簡述采用DMA方式從磁盤中讀1個(gè)數(shù)據(jù)塊到主存的」:作過程.

3.在流水線中解抉控制相關(guān)的技術(shù)有哪些？請(qǐng)綜合評(píng)述這些方法對(duì)改進(jìn)的DLX流水線性

能改洋的影響.

4.CISC結(jié)構(gòu)計(jì)匏機(jī)的缺點(diǎn)有哪些?那么,RISC結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)有些什么原則?

5.單機(jī)中Cache到主存的塊映射有哪些方式?

6.多級(jí)互連網(wǎng)絡(luò)有哪幾種控制方式?

四.計(jì)算題（每個(gè)5分，共20分）

（第I、2、3小題必做，在第4、5小題巾，選做一題?）

1.已知被乘數(shù)A=TMI1H,乘數(shù)B=-0.11011.試用補(bǔ)碼比較乘法（Booth法）求

[A*B],h-?（型拙計(jì)算豎式，否則不給分）.

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2.已知一雙面軟盤,每面80道,劃分為18個(gè)扇區(qū),每扇區(qū)存放1024個(gè)字節(jié)的信息.

盤速為720RPM。試計(jì)算:

a）盤的有效存儲(chǔ)容量為多少個(gè)字節(jié)?

b）數(shù)據(jù)傳輸率為多為個(gè)少節(jié)/杪?

c）讀寫任嘛區(qū)的平均存取時(shí)間（假定平均尋道時(shí)間為100ms）?

3.假設(shè)某流水線有m段，各段的處理時(shí)間分別是li（1=1.2，…，m）,現(xiàn)行n個(gè)任務(wù)相要完

成，每個(gè)任務(wù)由且僅由和該流水線各段操作所完成的相應(yīng)了任務(wù)組成.諦問:

a）這n個(gè)任務(wù)在個(gè)流水線上實(shí)現(xiàn)所上嬰的時(shí)間;

b）和這n個(gè)任務(wù)非流水線相比,流水線實(shí)現(xiàn)的加速比是多少?該加速比的坡大值是多

少？

4.設(shè)Cache的命中率為95%,訪問Cache需要50ns,Cache塊為32字節(jié),本存為4字

節(jié)寬度,訪問主存需要準(zhǔn)備40ns,以后每5ns可提供一個(gè)數(shù)據(jù),請(qǐng)計(jì)算這個(gè)Cache-

主存層次的平均訪存時(shí)間.

5.設(shè)虛地址32位,頁面1KB,按字節(jié)尋址,每個(gè)頁表項(xiàng)占4個(gè)字節(jié)，問需要使用幾級(jí)

頁表？

五、綜合題（僅供統(tǒng)考生做）（每小題7分，共28分）

（第1-2小題必做：第3——5小題中，或做第3-4小題，或做第4-5小題）

6.某微程序控制器,采用水平型微指令,斷定型微地址結(jié)構(gòu),執(zhí)行微指令是多相時(shí)鐘并

行控制方式.共有13個(gè)測(cè)試源和測(cè)試條件,為加快微指令轉(zhuǎn)移,用預(yù)取多字法實(shí)現(xiàn)

二分支轉(zhuǎn)移控制，控存CM分為兩個(gè)體，每體為128字.試所出其控制微指令轉(zhuǎn)移的

邏輯結(jié)構(gòu)框圖和微指令地址7段的結(jié)構(gòu).

7.外圍電路采用ECL電路,使用8KX4位SRAM存儲(chǔ)芯片構(gòu)成256KX32位的

Cache存儲(chǔ)器.試回答:

①要多少存儲(chǔ)芯片？

②存儲(chǔ)芯片地址端引腳個(gè)數(shù)？

旅1而其《擊

。存儲(chǔ)器地址碼位數(shù)?

④計(jì)算存儲(chǔ)器的瓶端需多少ECL門電路驅(qū)動(dòng)?假定,個(gè)ECL門電路驅(qū)動(dòng)8個(gè)能端.

8.已知三級(jí)存儲(chǔ)層次中,第一級(jí)的命中率為HL訪問時(shí)間為TI：對(duì)第:級(jí)的所有訪問

中,命中率為H2,訪問第:級(jí)存儲(chǔ)器的全部時(shí)間T2：訪問第三級(jí)存儲(chǔ)器的全部時(shí)間

為T3.

。寫出該三級(jí)存儲(chǔ)器系統(tǒng)的平均訪存時(shí)間的表達(dá)式.

②設(shè)HI=95%,H2=80%,Tl=5ns,T2=50ns,T2=200ns,求平均訪存時(shí)間.

9.設(shè)-多功能肺態(tài)流水線如下圖所示:

分段乘法

T--

￡

亡

甲

—

對(duì)24*4,

（1）網(wǎng)汕時(shí)空?qǐng)D:（2）求實(shí)際吞此率、加速比和效率。

5.現(xiàn)通過對(duì)某基準(zhǔn)程序進(jìn)行測(cè)臨可以得到浮點(diǎn)乘法指令在該基準(zhǔn)程序中出現(xiàn)的概率是

14%.假設(shè)該城準(zhǔn)程序在DLX基木流水線中實(shí)現(xiàn)時(shí)，浮點(diǎn)乘法需要5個(gè)時(shí)鐘周期，且對(duì)乘

法指令不進(jìn)行流水實(shí)現(xiàn)，并IUI：它指令的理想CPI均為I.請(qǐng)JI體分析乘法指令對(duì)流水線

第4頁共§頁

性能的影響.

六.綜合題(僅用?獨(dú)考生做,每小題7分，共28分)

10.什么叫尋址技術(shù)?在計(jì)算機(jī)中為什么要設(shè)置多種3址方式?通常有哪些基本尋址

方式.

II.有一字多路通道，在通據(jù)傳送時(shí),用于選擇設(shè)備的時(shí)間Ts為3us,傳送一個(gè)字節(jié)

的時(shí)間Tt為lus.通道現(xiàn)連接5臺(tái)終端、4臺(tái)針式打印機(jī)和2臺(tái)掃描儀,終端、針打

和掃描儀傳送一個(gè)字節(jié)的時(shí)間分別為200us，lOOus和400%試計(jì)算該通道的極限

流是和實(shí)際流;M

12.一出三級(jí)混洗交換網(wǎng)絡(luò).

13.在多處理機(jī)上求解表達(dá)式:f=(a(b-c)+de)g+mn

⑴畫出其樹形流程圖：(2)確定所需處理機(jī)臺(tái)數(shù)和相應(yīng)的加速比.

第5頁共5頁

國防科技大學(xué)研究生院

1999年碩士生入學(xué)考試命題標(biāo)準(zhǔn)答案、評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

考試科目：計(jì)算機(jī)原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)試題

?.解科卜列名訶、術(shù)語的含義（每個(gè)2分,共20分）

I.微指令周期：執(zhí)行一條令指令所用的時(shí)間,包括做指令傳送時(shí)閭山執(zhí)行做批令操作時(shí)間2形成下

條做條令地址時(shí)間t3和讀取微取令時(shí)同t4

2.形式地址:指令地址部分給出的地址，也稱邏式地址,通常用它不能直接訪存,需要經(jīng)過J址計(jì)算解

到有效地址

3.機(jī)器負(fù)數(shù)：對(duì)I個(gè)補(bǔ)碼數(shù)，W同它的符I；位變反后未位加I（即求補(bǔ)）所得的數(shù)，稱為該訃碼的機(jī)器

負(fù)數(shù)

4.7節(jié)多路通道：連接多臺(tái)慢速外設(shè)，控制以？”交叉方代交換億口的通道

5.肽沖擁擠效應(yīng):在做表面記錄信息中,助界記求佶息能長的梃而，會(huì)出現(xiàn)讀出借總位間的相互干擾.

造成信9郭I度卜腎、許傷偏移、從線漂移等現(xiàn)象，稱之為脈沖擁擠效應(yīng)

6.指令系統(tǒng)的規(guī)用性：指令系統(tǒng)中的?:個(gè)元索：操作碼、操作令和尋址方式性兩兩正交的.7.TLB：即，

轉(zhuǎn)換件找雄沖器甩代可以爵地址轉(zhuǎn)換結(jié)果保存,這樣就可以版少上杯讀寫操作中的地址轉(zhuǎn)換I：作

8.定向:數(shù)據(jù)相關(guān)問謖可以果用書稱為定向（也稱為旁路或掘役）的荷單技術(shù)來解決.定向技術(shù)的從木

觀點(diǎn)也在某條指令產(chǎn)生個(gè)計(jì)匏錯(cuò)果之新其它折令并不IT正需要該計(jì)。結(jié)果.如果能夠?qū)⒃撚?jì)打結(jié)果

從K產(chǎn)生的地方在接送到n它指令需要它的地兒那么就可以避免析伶

9.相關(guān):相近指令網(wǎng)務(wù)在某腫關(guān)聯(lián)而不能同時(shí)被斛株

10.Cache塊沖突：?個(gè)匕。塊亶進(jìn)入已被占用的Cache塊的位置

二.填空（海空1分,共20分）

（第I—5?。必做，在第6—12小遺巾，或做第6—9小題，或做第8―12小堰）

I.（計(jì)算機(jī)所用電子器件）

?1?!4xa

2.（據(jù)々的完備性）、（指令的有效性）、（指令的規(guī)整性）

3.（0舍I入法）、（恒先I法）

4.（AB-C/DE+FZ-）

5.（只讀光盤）、（一次可駕光世）、（隨時(shí)聞與光盤）

6.（指令系統(tǒng)）、（計(jì)燈機(jī)細(xì)成）、（計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)）

7.（將?址方我表示在操作碼中）、（對(duì)每個(gè)操作數(shù)利用地址描述符表示JCJ址方式）

8.（水平或橫向）'（乘址或縱向）、（混合）

9.（RAW”后諛）'（WAW”后篤）

10.（單功能流水線）、（多動(dòng)施流水線）

II.（I/Max（此,Af,2..."tn））

12.（b2blbO）,（blbOb2）.

■:、簡答題（每個(gè)3分洪12分）

（第1-2小遐必做，第3-6題中，或做3-4小麴,或做5-6小題.）

I.中斷是使計(jì)費(fèi)偃修門動(dòng)工作的鬣要功能,I要伍I）能夠處理急迫怕1：2）便J：人一機(jī)通訊：3）提

府CPU與I/O設(shè)備的并行工作：4）實(shí)現(xiàn)多通程序并格5）實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制

2.DMA的全過程分為：步：

I）初始化:格致?lián)K長度、卜:存地址、破盤地址、命令倒息送到DMA接口盯關(guān)帶存器.

2）進(jìn)行數(shù)據(jù)交摸:從盤」海測(cè)il一個(gè)字節(jié)或一個(gè)字.便向主機(jī)發(fā)個(gè)DMA請(qǐng)求,然后挪用匕機(jī)的

一個(gè)前周期將數(shù)據(jù)寫入上存.主存地址觥1,/據(jù)塊長或加1.如此收到周據(jù)塊傳送完A.

3）結(jié)束處理：力長度為0時(shí),向卜:機(jī)發(fā)出結(jié)束中斷，請(qǐng)來主機(jī)處理.

3.在，水線水解快榭M相關(guān)的技術(shù)有:

A,凍結(jié)或排空流水線：

B,攸利分支成功：

第2頁共8頁

C.預(yù)測(cè)分支失敗：

D、延遲失敗.

在DLX改進(jìn)流水線巾，采用凍結(jié)或排空流水線的策略來處理控制相關(guān),時(shí)流水線所帶來的性能損失以

大.而假測(cè)分支成功對(duì)DLX流水線性能改進(jìn)沒仔任何好處,預(yù)測(cè)分支失敗在某般情況3可以消除由

「控制相關(guān)而帶來的流水線竹停，從而提高流水線的件能.廷退分支則依據(jù)采用的不同策略,對(duì)流水線

性能的兇棄也不盡相同.“從前調(diào)度策略”總是可以般而潦水線的性能:而“從目標(biāo)處調(diào)度”和“從失敗

處調(diào)度”策略在某些情況卜可以改普流水戰(zhàn)的性能.

4.CISC結(jié)構(gòu)〃:在如下缺點(diǎn):

A.在CISC結(jié)構(gòu)的圻令系統(tǒng)巾，各種指令的C用頻率相薨息殊.描名計(jì).有20%的指令使用籟率最大,

占短行時(shí)間80%,也就是說，有80%的指令在20%的時(shí)間才會(huì)用令.

B,CISC結(jié)構(gòu)指令系統(tǒng)的幺雜性帶來了計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,這不僅增加了研制時(shí)間和成人而

II容易造成設(shè)計(jì)錮設(shè).

C、CISC結(jié)構(gòu)指令系統(tǒng)的支雜性給VLSI設(shè)計(jì)增抑了很大負(fù)川,不利C玳片桀成.

D.CISC結(jié)構(gòu)的指令系統(tǒng)巾,許多發(fā)雜指令需要很女雜的操作,因而運(yùn)行速度慢.

E,在CISC結(jié)構(gòu)的折令系統(tǒng)中，由于各條指令的功使不均薊性,不利廣采用先進(jìn)的計(jì)。機(jī)體系結(jié)構(gòu)技術(shù)

（如流水線技術(shù)）來提而系統(tǒng)的性能.

進(jìn)hRISC計(jì)算機(jī)指令覽結(jié)構(gòu)的勸他設(shè)計(jì)時(shí)，必須遵循如卜族則：

A.使用頻率破而的拒仇并補(bǔ)充一些地有用的指令:

B.用條圻令的功他應(yīng)可能荷通并在?個(gè)機(jī)器周期內(nèi)完成：

C.所有所令長度均相同;

D.Reload和store操作指令才訪問存儲(chǔ)海，JC它指令操作均在制杯4之間進(jìn)行;

E.以簡單療效的方式支持商級(jí)語言.

5.有直接抑的龕機(jī)聯(lián)、組相聯(lián)和段相聯(lián)四種方丈.

6.代級(jí)控制、中尻控制利部分皺控制.

四.計(jì)用S（每個(gè)5分,共20分）

第3頁共8貝

（第I、2、3小18必做，在第4、5小麴巾，選做題?）

1.已知被乘數(shù)A：-0.III1L乘數(shù)B-O.IIOII.試用補(bǔ)碼比較乘法（Boo由法）求

[A*B]=?（要寫出計(jì)。登式.杳則不給分）.

網(wǎng)仆=1.00001[B],,-1.00101

部分枳乘數(shù)附加位

00.00000i.ooioio

-)00.1!Ml

.oo.T11i1

上00.01111j||QQjQ]

+)11.00000

GTrOTyT

Ll10000ill00i0

00.1MI1

二飛-Knq-rr

o.oioii10111001

+)Il?00001

\1T.o1Iob

11.10110oioihoo

0010印0

i1.11oii

-Loo^iiiLL

-oTTT-oTr

|A*B])|.=0.11010.00101

2.(1)。效容易C=IKBx|8x80x2=2880KB

(2)因?yàn)镃t=ft.所以f=Ct/t而Ct=18KB1=60/720=1/12S

f-I8KBO/I2)-18KIM2=2I6KB/S

⑶1az另“、100ms+(250/3+0)/2nis:141.7ms

（1）n個(gè)任務(wù)在該流水姣上實(shí)現(xiàn)所需要的時(shí)間為,+（力-1）%

力?畢，U

（2）加速比為,S--——亙-------

，4+（”岫

4.匕存調(diào)個(gè)塊到Cache的時(shí)間為：

第4貞共K頁

40ns+(32/4)*5ns=80ns;

則平均訪存時(shí)MJ為:

5ns+（I-95%）*X0ns9ns

5.每個(gè)負(fù)面可為#HKB/4B=256個(gè)頁立項(xiàng)：用8位尋址,頁內(nèi)侑移量為10位,所以，頁表級(jí)為：（32-

I0J/8=3級(jí)

五、僚創(chuàng)I（僅供統(tǒng)考生做）（年小遇7分，共28分）

（第1-2小翅必做：第3—5小邀巾，或做第3-4小盤，或做第4一5小!S）

1.某微程序拄制胃，采用水平型字指令,斷定不微地址結(jié)構(gòu)，執(zhí)行柒指令處多相時(shí)鐘并行控制方式.共

有13個(gè)測(cè)試源和測(cè)試條件,為加快微指令轉(zhuǎn)移，用值取多字法實(shí)現(xiàn)二分支轉(zhuǎn)移控制，控"CM分為兩

個(gè)體，一體為1287.試一出其控制微指令轉(zhuǎn)移的法輯腦構(gòu)框圖和微指令地址字段的結(jié)構(gòu).

HFF（(7f位t)）TCFuoCF

2.⑴「256KB/8KBi「32仞4仰1=32x8=256(片)

（2）T8K=2%'，地址粥降為13

第5貝共8頁

(3)■J256K=2''?地址碼俏,數(shù)為18位

(4)儲(chǔ)器肥魚或仃256個(gè)

**.256/8=32

32/8=4

囚而需兩級(jí)門驅(qū)動(dòng)32+4=36個(gè)門

3.(I)T=T1+T2*(l-Hl)+T3*(1-HI)*(|-H2)s

(2)T=5+50*()-95%)+200*(1-95%)*(1-80%)=5+2.5+2=9.5ns

4.運(yùn)算展開為AIB1+A2BA+A3B3+A4B4.先計(jì)算4個(gè)升為，再計(jì)算加法AIBI+A2B2

和A3B3+A4B4,最后求.

5.時(shí)空?qǐng)D為：

(2)實(shí)際吞吐率為

TP=7/14CP=0.5(結(jié)果/CP);

效率為c=(47+3?3)/(14*5)=25/70=35.7%

加速比為S=25/14=1.78

356Itx*'

5.在延準(zhǔn)程序中.浮京乘法出現(xiàn)的頻率垃14%,而DLXifi水線處理乘點(diǎn)的法率域而能夠達(dá)到20%.1!|）

由5個(gè)時(shí)伸周期進(jìn)行一次浮點(diǎn)乘操作.當(dāng)浮點(diǎn)乘法不是成群地聚興在g,而是服從均勻分布時(shí),這表明

浮點(diǎn)乘法指令完全洸水化所能夠獲的的性能好處可能很低.故好的情況電浮點(diǎn)乘法操作和K它舞作氽電.

沒行點(diǎn)性能損失：破壞的情況也所為的浮點(diǎn)乘法指令聚第在起.并且14%的指令需要5個(gè)時(shí)鐘冏期.

困而，如果流水線基本的CPI是I.那么在這種情況bill1"?流水線新停所帶來的CPI增最是0.7

六.驚臺(tái)避（僅不獨(dú)考t做,每小題7分,共28分）

I.比指確定操作數(shù)地址的技術(shù).尋址技術(shù)是本件對(duì)軟件編程的-書啾要支持.設(shè)置各種不同的J址方式

是為了實(shí)現(xiàn)：

I）加史程序設(shè)計(jì)：2）可獷大？址他用：3）支—收定位;4）完成邏一地址與物理地址的受

換.

珞本;J址力武有:立即數(shù)J址，K接、〃匕得"器J址，用址J址，變址J址，間接J址，相對(duì)尋址等.

小?木?焉k珈叭領(lǐng)物

2.極RI流最:

/加°5-+41+2X

?5x----------+4x---------工+2x"

200x10"lOOxlO-6400x1。4

?2.5x10'+4x1。'+0.5x10,-7x10,序節(jié)/秒）

3.如圖:

第7頁共8,

4.(l)f=ag(b-c)-def-mn，樹形流程如b,：

(2)處理臺(tái)數(shù)為3；因順序計(jì)第甫7步,并行計(jì)見需4步,故加速比為7/4

第X貞大8成

2000年國防科技大學(xué)計(jì)算機(jī)原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)考研真題

國防科技大學(xué)2000年攻讀碩士研究生入學(xué)考試試題

考試科目：計(jì)算機(jī)原理與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

解釋下列名訶、術(shù)語的含義（每個(gè)2分，共20分）

1.計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)2.透明性3.指令集系統(tǒng)的規(guī)整性4.非線性流水線5.并行處理

機(jī)6.指令周期7.J址技術(shù)8.選擇通道9.通道程序10.自同步能力

二.填空（每空I分，共20分）

（第I——4小題必做,在第5—13小儂卜，或做第5——8小邃，或做第9—13小題）

1.一般說來，按照CPU內(nèi)部操作數(shù)的存儲(chǔ)方式,可以相機(jī)器指令集結(jié)構(gòu)分為：（

（）和（）.

2.單機(jī)和多機(jī)并行性發(fā)展的技術(shù)途徑有（）、（）和（）.

3.存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)的基木依據(jù)是程序（）.

4.在計(jì)匏機(jī)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)巾，軟硬件功能分配取決于（）.

5.從主存的角度來看，“Cache….匕存”層次的目的是為了（）.

6.描述向質(zhì)的數(shù)據(jù)的參數(shù)有：（）、（）、（）.

7.程序循環(huán)站用（）來實(shí)現(xiàn)的，而微程序循環(huán)是用（）來實(shí)現(xiàn)

的。

8.可擦寫光盤是通過（）效應(yīng)實(shí)現(xiàn)寫入入息的，而讀書信息息是通過

）實(shí)現(xiàn)的.

第I頁共6頁

9.DMA與CPU訪問沖突的處理方式有（口

三、筒答以卜時(shí)題（每個(gè)3分，共12分）

I.簡述CISC結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的缺點(diǎn)和RISC結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的議計(jì)原則.

2.全相聯(lián)和直接相聯(lián)相比,各有何優(yōu)缺點(diǎn)？

3.程岸控制指令有什么功能？它主要包括哪些指令?

4.試述DMA傳送數(shù)據(jù)與通道傳送數(shù)據(jù)有何區(qū)別、?

四.計(jì)算題（每個(gè)5分，共20分）

（第卜3小題必做，在第4、第5小題中，或做第4小題，或做第5小題.）

I.假設(shè)在某中行處理機(jī)上運(yùn)行的…個(gè)程序,該程序的可并行化程序段執(zhí)行時(shí)間占整個(gè)

程序執(zhí)行時(shí)間的80%?，F(xiàn)將該程序運(yùn)行在一臺(tái)并行處理機(jī)匕假設(shè)并行處理機(jī)對(duì)并

行化程序段執(zhí)行的加速比為Sn,II不改變其它II并行化程序段（中行程序段）的執(zhí)行

時(shí)間,求該并行處理機(jī)對(duì)該程序的加速比,以及該加速比的峰值,從中可以得到什

么啟示？

2.某計(jì)算機(jī)中使用32KB的Cache,分別用于存放指令和數(shù)據(jù),其失效率分別為

0.39%（指令Cache）和4.82%（數(shù)據(jù)Cache）.假設(shè)所有存儲(chǔ)訪問操作的75%為取指令操

作，25%為訪問數(shù)據(jù)操作,Cache的命中時(shí)間（即訪問命中時(shí)所箭要的時(shí)間）為I個(gè)時(shí)

鐘周期。失效開銷為50個(gè)時(shí)鐘周期.試計(jì)算平均訪問時(shí)間.

3.

已知A-10^x（-01001000）.5-10^,x（+01111110）.試搜補(bǔ)碼（階和尾數(shù)均采

用補(bǔ)碼）加減法運(yùn)算規(guī)則與步驟，求［0-3卜?？（要求寫出計(jì)皙步驟）.注：題