《计算机组成原理》试卷A参考答案及评分标准

2014级物计算机科学/软件工程专业（2015-2016学年度第二学期）

《计算机组成原理》试卷参考答案及评分标准

一．选择题（每小题2分，共20分）

CBBAD DABAC

二．填空题（每空1.5分，最后一空2分，共20分）

1. 间址、执行 2. 不互锁、半互锁 3. 中断服务、中断返回 4. TM = ∑fiti

5. E9E3H, 9E3CH, 是 6. 89%, 75%, 66.5ns

三．判断题

√、×、×、×、×

四．综合题

1. 解：x,y在计算机补码表示是： x=00,01;11.001 （2分） y=00,10;00.11 （2分） 计算x+y

(1) 对阶： △=00,01+11,10=11,11即x的阶码比y的阶码小；故把x的尾数右移一位 （2分） (2) 移位：x=00,10;11.1001; （2分） (3)尾数求和：11.1001+00.11=00.0101（2分）

2. 解：CPU每秒对设备A进行50次查询，所需时钟周期数为100×50=5000, （2分） 但CPU时钟频率为100MHz，即每秒100×106个时钟周期，故对设备A的查询占了CPU的时间比率是5000/(100×106)=0.005%。 （2分）

DMA传送过程包括预处理、数据传送和后处理3个阶段，传送4KB的数据长度需 (4KB)/(2MBps)=0.002s（2分）

若设备B不断进行传输，每秒需要DMA辅助操作时钟周期为 (100+500)/0.002 = 750000（2分）

故DMA辅助操作占用CPU时间比率是750000/(100×106)=0.75%。（2分）

3. 解：(1) CPU主频10MHz，故时钟周期1/(10×106)=0.1×10-6s，机器周期是0.4×10-6s。（2分）

由于平均指令执行速度为1MIPS，故指令执行时间是1/106=10-6s。故一条指令平均包括2.5个机器周期。（2分）

(2) 此时采用时钟周期为0.4μs的CPU，则一条指令平均时间是4μs，则执行速度是0.25MIPS。（4分）

(3) 如果想得到每秒80万次的指令执行速度，则主频只需要8MHz。（2分）

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2014级物计算机科学/软件工程专业（2015-2016学年度第二学期）

4. 解：(1)因为数据在存储器中采用低字节地址为字地址的存放方式，故指令在内存中的存放顺序示意图如下： 3 2 X1 1 X2 0 OP （3分）

(2) 290-248-3=39=27H，故指令的第二、三字节分别是27H, 00H。 （3分） (3) 200-248-3=-51=CDH，故指令的第二、三字节CDH, FFH。（4分）

5. 解：(1) 因为200=4×50，其中满足流水线的公式T=4t，故可以使用流水线技术。（2分） (2) 顺序存储和交叉存储连续读出4个字的字节数是128位。 顺序存储连续读出4个字的时间是200ns×4=800ns。（2分） 交叉存储连续读出4个字的时间 200ns+50×(4-1)=350ns。（2分）

故顺序存储器带宽是：128/800ns=16×107s（2分） 交叉存储器带宽是：128/350ns=37×107s（2分）

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