中科院计算机技术研究所1999年硕士研究生入学考试计算机原理及系统结构参考答案
中科院计算机技术研究所1999年硕士研究生入学考试计算机原理及系统结构参考答案一.填空
1.地址总线,数据总线,读写控制线
2.对阶,位数相加,结果规格化
3.运算器,主存储器
4.微操作控制,微地址,垂直型微指令,水平型微指令
5.时间重叠,资源重复,资源共享
6.提高主存供数率,扩大存储器容量
7.(1.1111111), (0.111...11), (0.000000),(1.011...11).
8.超大规模集成电路,大规模并行处理机,简化指令系统计算机,直接存储器访问
9.数据缓冲,数据格式转换,CPU与I/O通信控制
10.程序中有不能并行的串行计算部分 , 存在通信开销
二.选择
1.(3) 2.(3) 3.(4) 4.(4) 5.(2) 6.(4) 7.(3) 8.(3.)9.(2) 10.(1)
三.解答:
(1).操作码字段长度为5位,因此能定义2^5=32种操作;
(2).寻址方式M 寻址范围
0 1个字,即指令字
1 256个字
2 64k字
3 64k字
4 256个字(PC值附近256个字)
(3)寻址方式M 寻址范围
0 EA=(PC) 即操作数在指令码中
1 EA=A
2 EA=(A)
3 EA=(Rx)+A
4 EA=(PC)+A
四.[x]补=00.1011 [-x]补=11.0101 [y]补=1.0111
列式略
五.
(1).PC,IAR为14位
IR,IDR为18位
ACO,ACI,R1,R2,DAR,DDR为12位
(2)见图六
六.
为使计算能以最少的拍数完成,首先将流水线按乘法连接,计算ci=ai*bi (i=1,2,3,4)
要3+(4-1)=6拍.完成后在将流水线按加法连接,先计算di=ci+c(i+1)(i=1,3)需
4+(2-1)=5拍,再完成d1+d3,需四拍.整个计算需15拍.
时空图见图七.
此时,流水线的吞吐率Tp=7/15Δt=1/2.14Δt;
加速比Sp=24Δt/15Δt=1.6
效率 η=24/(5*15) =32%
七.(1)逻辑示意图见图八.
(2)相连存储器组中每个寄存器相连比较位数为10,
(3)散列变换硬件的输入为14位,输出为5位;
(4)每个相等比较器位数为14位;
(5)快表中,每行为2(14+8)=44位,共22行,总行数位44*22=968位.