上海大学1999年硕士研究生入学试题docxWord文档下载推荐.docx
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答：
不可能需要右规，可能需要左规，因为规格化的尾数是纯小数，两个纯小数相乘不会得到整数，但会变得更小，左规最多只需一次。
2、某机16位字长指令格式如下:
（10分）
op
M
D
其屮：
D为形式地址，补码表示（包括一位符号位）
M为寻址模式：
M二0立即寻址
M二1直接寻址
M-2I可接寻址
M=3变址寻址
M=4相对寻址
问：
（1）该指令格式能定义多少种不同的操作？
立即寻址操作数的范围是多少?
因为指令的操作码为5位，所以能定义25二32种不同的操作。
因为形式地址为8位,所以立即寻址操作数的范围是28=256o
（2）写出各种寻址模式计算有效地址的表达式。
立即寻址操作数就在指令屮
直接寻址指令的形式地址是有效地址EA二D
间接寻址指令的形式地址是有效地址的地址EA二（D）
变址寻址有效地址二指令的形式地址与指定的变址寄存器的内容之和
EA二D+（变址寄存器）
相对寻址有效地址二指令的形式地址与基址寄存器的内容Z和
EA二D+（基址寄存器）
（3）当M=l,2,4吋，能访冋的最人上存区为多少机器子
M=1直接寻址寻址范围为28=256个机器字
M=2间接寻址寻址范囤为216=64K个机器字
M二4相对寻址寻址范围为2”二64K个机器字
3、一个四体并行交叉存储器，每个模块容量是64K*32位，存取周期为200ns,问:
（1）在一个存取周期屮，存储器能向cpu提供多少位二进制信息。
（3分）
32*4=128
（2）若存取周期为400ns,在0.lus内每个体可向cpu提供32位二进制信息，该说法正确否？
（3分）
该说法不正确，在0.lus内整个存储器可向cpu提供32位二进制信息，但每个存储体必须要400ns才能向cpu提供32位二进制信息。
4、在cache管理中，当新的主存页需要调入cache时，有儿种替换算法？
各有何特点？
哪种算法平均命屮率髙？
常用的算法有两种
（1）先入先出算法：
将最先调入的主存页替换出来。
（2）近期最少使用算法：
将近期最少使用的主存页替换出来。
第2种算法的命屮率较高。
5、计算机系统屮为了管理屮断，硬件上通常有哪些设置？
各有什么作用？
指令系统屮有何考虑？
换件上一般设置有：
（1）屮断触发器用来记录屮断源发出的屮断请求
（2）屮断屏蔽触发器用來控制某屮断源是否允许屮断
（3）排队电路用來确定中断源的优先等级
（4）设备码查询电路用來确定发出屮断请求的屮断源
指令系统屮必须要设置屮断返冋指令，一般也祁设置有软屮断指令。
6、图1是双总线结构的机器，图屮1R为指令寄存器，PC为程序计数器，MAR为存储器地址寄存器，M为主存（受R/W信号控制）,MDR为存储器数据寄存器,RO、Rl、R2、R3、X、Y均为寄存器，ALU由+、-控制信号决定完成何种操作，控制信号G控制--个门电路，线上标注有控制信号，如Yl、XI为表示寄存器Y、X的输入控制信号，Rio表示寄存器R1的输出控制信号，Rli表示寄存器R1的输入控制信号。
SUBRl,R2指令完成（R1）+（R2）->
R1的操作，画出其指令周期信息流程图，（假设指令地址己放在PC屮）并列出相应的微操作控制信号序列。
解：
指令周期信息流程图如下
為总线
（1）送指令地址需微操作控制信号PCo、G、MARi、
（2）取指令需微操作控制信号R、MDRo、G、IRi
（3）取第一操作数需微操作控制信号Rio、G、Xi
（4）取第二操作数需微操作控制信号R2o、G、Yi
（5）运算并保存结果需微操作控制信号-、G、Rli
7、设机器数字长为n位（不包括符号位）,画出原码一位乘法的运算器框图（图屮必须反映原码一位乘算法）（10分）
要求：
（1）寄存器和全加器均用方框表示；
（2）详细画出最末位全加器的输入逻懾电路；
（3）指出每个寄存器的位数及寄存器屮操作数的名称。
原码一位乘法的运算器框图如下：
BUSf
移位器
F/2-►BUS
F加法器——►
C乘数寄存器n・l位
A4F
彳A-F
f
C/2T
A部鸞寄存器
计数器
U
TBUS*A
上海大学2000年硕士研究生入学试题
一、填空40分，每个一•分
1、采用DMA方式传送改据对，每传送一个数据要占用•个总线周期的吋间。
2、当采用程序杳询输入操作情况下,除非计算机等待，否则无法传送数给计算机。
3、I/O的编址方式可分为单独编址和与存储器统•编址两人类,前者需有独立的I/O指令，后者可通过访存指令和设备交换信息。
4、按照主机与外设提供信息的形式不同，接口可分为串行和并行两大类,按照主机与外设交流信息的控制方式不同，接口可分为同步和异步两大类。
5、设某存贮芯片有1K容量，如用单译码方式，地址译码器将有条输出线：
如
用双译码方式，共需要输岀线。
6、引入高速缓冲存储器的理论依据是访存的局部性。
7、控制器的控制方式有同步控制,异步控制和联合控制方式,前者有统-的时钟。
8、在浮点机中判断原码规格化形式的原则是尾数的最高数值位为1,判断补码规格化形式的原则是尾数的最高数值位与符号位相反。
9、在补码加减交替法除法中，参加操作的数是补码形式，商符是在第•次上商吋形成的。
10、设机器数字长为8位（含2位符号位）,对应真值X=-26的［X］补二11100110,算术右移1位厉得11110011,算术右移2位后得11111001,移位厉的真值分别为-13和-60
11、已知浮点数尾数24位（不包括符号位），当它分别表示为原码、补码时左规最多次数分别是型和24_,右规的最多次数分别为丄和_l_o
12、二地址格式指令，操作数的物理位宜有三种形式，分别是立即数型、寄存器型和存储器型。
13、程序控制类指令的主要功能是控制程序的流向。
14、某机采用三地址格式指令，能完成50种操作，若机器可在1K地址范围内直接寻址，则指令字长应取36位,其中操作码占匚位，地址码占3*10位。
15、若指令字长24位，共能完成130种操作，采用单地址格式可直接选择范围是2性64K,采用二地址格式可直接选择范朗是2^256_0
16、设计微程序控制吋，所追求的曰标是缩短微指令字长、减少微程序长度、提高微程序的执行速度、便于对微指令的修改、利于微程序设计的灵活性。
（共60分）
1、某机有五个中断源LO、LRL2、L3、L4,按中断响应的优先次序由高向低排序为L0、LI、L2、L3、L4,现要求中断处理次序改为LI、L3.L4、LO、L2,根据下示格式，写出各屮断源的屏蔽字。
（4分）
设“1”为打开，“0”为屏蔽
中断源
LOLIL2L3L4
屏蔽宁
L0
D1011
L1
D0000
L2
11011
L3
D1000
L4
01010
2、由Ml、M2构成的两级存贮体系,其容量分别为SI、S2,它们的位价格分别C1、02o读取吋间分别为Tai>
Ta2,在访问存贮器屮一次访问到的信息量分别为Nl、N2。
试计算平均存取吋间T和平均位价格C，若S2»
S1,则平均价格将接近于Ml还是M2的单位价格？
（5分）。
（1）平均存取时间T=（Tai*N1+Ta2*N2）/（N1+N2）
平均位价格C=（S1*C1+S2*C2）/（S1+S2）
（2）若S2»
S1，则平均价格将接近于M2的单位价格。
3、下表表示使用快表（页表）的虚实地址转换条件，快表存放在相联存贮器屮，其容量为8个存贮单元。
（1）当CPU按虚拟地址1去访问主存时，主存的实地址码是多少？
（2分）
是80324
（2）当CPU按虚拟地址2去访问主存时，生存的实地址码是多少？
是96128
（3）当CPU按虚拟地址3去访问主存时，生存的实地址码是多少？
该页而在快表（页表）屮无记录。
4、为什么外F耐设备要通过接口与CPU相连？
接口有哪些功能？
（8分）
因为外部设备是多种多样的，它们的结构及其信号也各不相同，所以要通过相应的适配器（接口）与CPU相连。
接口的基本功能有三个：
（1）实现主机与外部设备之间的通信联络工作。
（2）实现数据的缓冲，以匹配主机与外部设备的速度。
（3）接受主机的命令，提供设备的接口状态，并按照主机的命令控制设备。
5、什么是计算机的主频？
主频和机器周期有什么关系？
一台机器吋钟脉冲的频率即为主频，主频的倒数称为吋钟周期，一个机器周期由若干个时钟周期构成。
6、什么是指令周期？
什么是机器周期？
什么是吋钟周期？
（4分）
指令周期指完成一条指令所需的时间。
机器周期是在同步控制屮，确定为指令执行的基准时间。
时钟周期就是丄频的倒数。
7、某机字长16位,存贮器直接寻址空间为128字,变址时的位移量为-64〜+63,16个通用寄存器均可作为变址寄存器，设计一套指令系统格式，满足下列寻址类型的要求：
（10分）
（1）直接寻址的二地址指令3条
（2）变址寻址的一•地址指令6条
（3）寄存器寻址的二地址指令8条
（4）直接寻址的一地址指令12条
（5）零地址指令32条
试问还有多少种代码未用？
若按排寄存器寻址的一地址指令述能容纳多少条？
直接寻址的二地址指令3条为
变址寻址的一地址指令6条为
寄存器寻址的二地址指令8条为
直接寻址的一地址指令12条为
零地址指令32条为
还有4*128-32=480种代码未用。
若按排寄存器寻址的一地址指令还能容纳24条
8、设某机主要部件如下图所示,其屮:
LA-A输入端选择器
LB—B输入端选择器
M一主存
MDR—主存数据寄存器
1R一指令寄存器
MAR一主存地址寄存器
PC—程序计数器
RO—R3一通用寄存器
C、D一暂存器
（1）补充各部件之间的主要连接线，并注明数据流动方向（用单总线结构）（5分）
（2）写出ADD（Rl）,（R2）指令取指阶段和执行阶段的信息流程。
R1屮存放的是
原操作效地址，R2存放的是日的操作数的地址。
（5分）
（1）见下图
（2）ADD（Rl）,（R2）指令取指阶段的信息流程
PC-BUS-MDR-M-MAR-BUS-IR
ADD（Rl）,（R2）指令执行阶段的信息流程
9、使用4KX8位的RAM芯片组成一个容量为8KX16位的存储器，画出结构框图，并标明图屮信号线的种类、方向及条数。
（8分）
A12
A0-A11
RD
WR
D0-D3
D4-D7
上海大学2001年硕士研究生入学试题
一、填空45分，每个1分
1、计算机换件结构通常由五大部分组成运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
2、运算器的基本组成有ALU、状态寄存器和通用寄存器。
3、定点加减运算时，有两种判别溢出的检测方法，分别是一利用最高数据位向符号位的进位及符号位的进位和模4补码。
4、两个N位定点数相乘，用原码一位乘时，需要重复进行卫次加法和卫次移位操作。
5、完成浮点加法运算，需要依次进行对阶、尾数相加、规格化、舍入和判别溢出等步骤。
6、指令格式可由操作码和地址码两部分信息组成。
7、在指令执行过程屮所用到的实际地址称为逻辑地址,产生这种地址的方法称为旻也方式。
8、设指令中的地址码为D,在间接寻址方式下,其有效地址为（（D））；
在相对寻址方式下，其有效地址为（PC）+D。
9、控制器的主要作用是一取出指令、解释指令、执行指令,控制I/O,并对异常情况和某些指令进行处理。
10、控制器的控制方式有同步控制方式,异步控制方式和联合控制方式。
11、微指令存放在控制存储器屮,它包含两人部分，控制字段和下址字段。
每一条机器指令与•段由微指令构成的微程序相对应,微指令可由•系列微操作组成,读取并执行一条微指令的吋间称为微指令周期。
12、根据存储介质可以把存储器分为半导体存储器、磁表面存储器、光存储器三种。
13、一个1M*8位的芯片有旦根地址线，有旦根数据线（输入输出共用）。
14、CD-ROM利用表面的有无凹坑表示“0”和“1”。
15、高速缓冲存储器的配宜是为了解决CPU与主存ZI'
可的速度差异。
16、程序访问的局部性为Cache的引入提供了理论依据。
17、I/O设备的统一编址方式是将I/O设备与存储器统一编址。
18、通道方式的I/O系统屮人多采用主机、通道、设备控制器和I/O设备四级连接方式。
19、DMA在I/O设备和主存之间开辟直接的数据通道。
55分
1、某指令系统指令字长20位，具有双操作数，单操作数和无操作数三类指令形式，每个操作数地址规定用6位表示。
10分，每小题5分
（1）若操作数字段固定为8位，现己设计出m条双操作数指令，n条无操作数指令,在此情况下，最多可以设计出多少条单操作数指令？
[26-m]*26-[n/2°
]向上取整
（2）当双操作数指令条数取最人值，且在此基础上，单操作数指令条数也取最大值时,试计算这三类指令最人具有的指令条数齐是多少？
双操作数指令条数为26-1=63条
单操作数指令条数为26-1=63条
无操作数指令条数为労二64条
2、主存贮器容量为4舶，虚存容量为1GB,虚拟地址和物理地址各为多少位？
根据寻址方式计算出来的有效地址是虚拟地址还是物理地址？
如果页而人小为4KB,页表长度是多少？
（1）因为虚存容量为1GB,2'
°
二1GB,所以虚拟地址为30位。
因为主存容量为4MB,泸二4朋，所以虚拟地址为22位。
（2）根据寻址方式计算出来的有效地址是虚拟地址。
（3）页表长度为1GB/4KB二218
3、某程序对页面要求的序列为P8P4P2P6P4P8P7P4P8P6P8P4P8P4P6,设主存容量为4个页而，求FIFO和LRU替换算法时各自的命屮率（假设开始时■主存为空）=
FIFO替换算法时的命屮率为8/11
LRU替换算法时的命屮率为10/11
4、简述屮断处理过程，指出其中哪些工作是由换件完成的，哪些工作是由软件完成的？
简单地讲，屮断处理过程可分为三个阶段
（1）保护断点并转入屮断入口，由换件完成
保护现场，由软件完成
（2）屮断服务，由软件完成
（3）恢复现场，由软件完成
恢复断点，由硕件完成
5、用变形补码计算X-Y,X+Y,并判别结果的正确性。
设：
X=0.11011,Y=-0.10010（8分）
［X］补二0011011［Y］补二1101110［-丫］补二0010010
以］补+［-丫］补二0101101溢出
［X］补+［Y］补二0001001无溢出X+Y=0.01001
6、写出JMP（无条件转移到（PC）+Disp）指令的微操作序列。
（12分）
（1）计算转移地址PC->
ALUDisp->
ALUALU作加运算
（2）转移ALU7C
升级会员 