計算機組成原理
要求：
一、 獨立完成，下面已將五組題目列出，請按照學院平臺指定的做題組數(shù)作答，每人只答一組題目，多答無效，100分；
平臺查看做題組數(shù)操作：學生登錄學院平臺→系統(tǒng)登錄→學生登錄→課程考試→離線考核→離線考核課程查看→做題組數(shù)，顯示的數(shù)字為此次離線考核所應做哪一組題的標識；
例如：“做題組數(shù)”標為1，代表學生應作答“第一組”試題；
二、答題步驟：
1. 使用A4紙打印學院指定答題紙（答題紙請詳見附件）；
2. 在答題紙上使用黑色水筆按題目要求手寫作答；答題紙上全部信息要求手寫，包括學號、姓名等基本信息和答題內容，請寫明題型、題號；
三、提交方式：請將作答完成后的整頁答題紙以圖片形式依次粘貼在一個Word
文檔中上傳（只粘貼部分內容的圖片不給分），圖片請保持正向、清晰；
1. 完成的作業(yè)應另存為保存類型是“Word97-2003”提交;
2. 上傳文件命名為“中心-學號-姓名-科目.doc”;
3. 文件容量大?。翰坏贸^20MB。
提示：未按要求作答題目的作業(yè)及雷同作業(yè)，成績以0分記！
題目如下：
第一組：
一、（20分）
1、解釋術語：總線周期。
二、分析題（30分）
1、CPU結構圖如下圖所示，其中有一個累加寄存器AC，各部分之間的連線表示數(shù)據(jù)通路，剪頭表示信息傳送方向。
（1） 標明圖中四個存儲器的名稱。
（2） 簡述指令從主存取到控制器的數(shù)據(jù)通路。
（3） 簡述數(shù)據(jù)在運算器和主存之間進行存/取訪問的數(shù)據(jù)通路。
三、計算題（共50分）
1、已知某磁盤存儲器轉速為2400轉/分，每個記錄面道數(shù)為200道，平均查找時間為60ms，每道存儲容量為96Kbit，求磁盤的存取時間與數(shù)據(jù)傳播率。（20分）
2、今有4級流水線分別完成取值、指令譯碼并取數(shù)、運算、送結果四步操作，近假設完成各部操作的時間依次為100ns，100ns，80ns，50ns。請問：（30分）
（1） 流水線的操作周期應設計為多少？
（2） 若相鄰兩條指令發(fā)生數(shù)據(jù)相關，并且在硬件上不采取措施，那么第二條指令推遲多少時間進行？
（3） 若果在硬件設計上加以改進，至少推遲多少時間？
第二組：
一、計算題（共50分）
1、將十進制數(shù)20.59375轉換成32位浮點數(shù)的二進制格式來存儲。（20分）
2、CPU執(zhí)行一段程序時，Cache完成存取的次數(shù)為3800次，主存完成存取的次數(shù)為200次，已知Cache存取周期為50ns，主存是250ns，求Cache/主存系統(tǒng)的效率和平均訪問時間。（30分）
二、（30分）
1、簡要說明程序中斷方式中，（中斷屏蔽觸發(fā)器）IM,（中斷請求觸發(fā)器）IR,（允許中斷觸發(fā)器）EI,（準備就緒觸發(fā)器）RD,（工作觸發(fā)器）BS五個觸發(fā)器的作用。
三、 分析題（20分）
1、流水線中有三類數(shù)據(jù)相關沖突：寫后讀（RAW）相關；讀后寫（WAR）相關；寫后寫（WAW）相關。判斷以下三組指令各存在哪種數(shù)據(jù)類型的相關。
（1）11 LAD R1,A; M(A)?R1,M(A)是存儲器單元
12 ADD R2,R1; (R2)+(R1)?R2
（2）13 Add R3,R4; (R3)+(R4)?R3
14 MUL R4,R5; (R4)×(R5)?R4
（3）15 LAD R6,B; M(B)?R6,M(B)是存儲器單元
16 MUL R6,R7; (R6)×(R7)?R6
第三組：
一、更多答案下載：（www.）（共50分）
1、 存儲系統(tǒng)中加入cache存儲器的目的是什么？有哪些地址映射方式，各有什么特點？（30分）
2、 PCI總線周期類型可指定多少種總線指令？實際給出多少種？請說明存儲器讀/寫總線周期的功能。（20分）
二、計算題（共50分）
1、刷新存儲器的重要性能是它的帶寬。實際工作時，顯示適配器的幾個功能部件要采用刷新存儲器的帶寬。假定總帶寬60%用于刷新屏幕，保留40%帶寬用于其他非刷新功能。若顯示工作方式采用分辨率為1024×1024，顏色深度為3B，刷新速率為72Hz，計算刷新存儲器總帶寬是多少？（20分）
2、軟盤驅動器使用雙面雙密度軟盤，每面有80道，每道15扇區(qū)，每個扇區(qū)存儲512B。已知磁盤轉速為360轉/分，假設找道時間為10到40ms，今寫入38040B，平均需要多少時間？最長時間是多少？（30分）
第四組：
一、計算題（共50分）
1、 某計算機系統(tǒng)的內存儲器由Cache和主存構成，Cache的存取周期為45ns，主存的存取周期為200ns，已知在一段給定的時間內，CPU共訪問內存4500次，其中訪問340次內存。問：（30分）
（1） Cache的命中率是多少？
（2） CPU訪問內存的平均時間是多少ns?
（3） Cache/主存系統(tǒng)的效率是多少？
2、某總線在一個總線周期中并行傳送8個字節(jié)的數(shù)據(jù)，假設一個總線周期等于一個總線時鐘周期，總線時鐘頻率為70MHZ，求總線帶寬是多少？（20分）
二、分析題（30分）
1、某機器的中斷系統(tǒng)采用一級鏈路排隊，優(yōu)先級別由設備距CPU的物理位置決定（近高遠低），如圖所示。DVC0是掃描儀，DVC1是打印機。如在某一時刻，掃描儀和打印機均產(chǎn)生一個事件，試問IRQ線上的請求是由誰發(fā)出的？為什么？這個結論成立嗎？
三、更多答案下載：（www.）（20分）
1、什么是閃速存儲器？它有哪些特點？
第五組：
一、分析題（20分）
1、 指令格式如下所示，OP為操作字段，試分析指令格式特點。
31 26 22 18 17 16 15 0
OP -- 源寄存器 變址寄存器 偏移量
二、計算題（共80分）
1、已知某8位機的主存采用半導體存儲器，地址碼為18位，若使用4K×4位RAM芯片組成該機所允許的最大主存空間，并選用模塊條的形式，試問：（30分）
（1）若每個模塊條為32K×8位，共需幾個模塊條？
（2）每個模塊條內有多少片RAM芯片？
（3）主存共需多少RAM芯片？CPU如何選擇各模塊條？
2、（1）某總線在一個總線周期中并行傳送4個字節(jié)的數(shù)據(jù)，假設一個總線周期等于一個總線時鐘周期，總線時鐘頻率為33MHz，求總線帶寬是多少？（2）如果一個總線中并行傳送64位數(shù)據(jù)，總線頻率升為66MHz，求總線帶寬是多少？（20分）
3、某磁盤存儲器轉速為3000轉/分，共有4個記錄面，每毫米5道，每道記錄信息為12288字節(jié)，最小磁道直徑為230mm，共有275道。問：（30分）
（1）磁盤存儲器的容量是多少？
（2）最高位密度和最低位密度是多少？
（3）磁盤數(shù)據(jù)傳輸率是多少？
（4）平均等待時間是多少？
