021006[计算机组成原理]第一组：一、论述题1、存储系统中...
天大期末考试计算机组成原理考核作业答案请在以下五组题目中任选一组作答，满分100分。
第一组：
一、论述题（共50分）
1、 存储系统中加入cache存储器的目的是什么？有哪些地址映射方式，各有什么特点？（30分）
2、 PCI总线周期类型可指定多少种总线指令？实际给出多少种？请说明存储器读/写总线周期的功能。（20分）
二、计算题（共50分）
1、刷新存储器的重要性能是它的带宽。实际工作时，显示适配器的几个功能部件要采用刷新存储器的带宽。假定总带宽60%用于刷新屏幕，保留40%带宽用于其他非刷新功能。若显示工作方式采用分辨率为1024×1024，颜色深度为3B，刷新速率为72Hz，计算刷新存储器总带宽是多少？（20分）
2、软盘驱动器使用双面双密度软盘，每面有80道，每道15扇区，每个扇区存储512B。已知磁盘转速为360转/分，假设找道时间为10到40ms，今写入38040B，平均需要多少时间？最长时间是多少？（30分）
第二组：
一、计算题（共50分）
1、 某计算机系统的内存储器由Cache和主存构成，Cache的存取周期为45ns，主存的存取周期为200ns，已知在一段给定的时间内，CPU共访问内存4500次，其中访问340次内存。问：（30分）
（1） Cache的命中率是多少？
（2） CPU访问内存的平均时间是多少ns?
（3） Cache/主存系统的效率是多少？
2、某总线在一个总线周期中并行传送8个字节的数据，假设一个总线周期等于一个总线时钟周期，总线时钟频率为70MHZ，求总线带宽是多少？（20分）
二、分析题（30分）
1、某机器的中断系统采用一级链路排队，优先级别由设备距CPU的物理位置决定（近高远低），如图所示。DVC0是扫描仪，DVC1是打印机。如在某一时刻，扫描仪和打印机均产生一个事件，试问IRQ线上的请求是由谁发出的？为什么？这个结论成立吗？
三、论述题（20分）
1、什么是闪速存储器？它有哪些特点？
第三组：
一、分析题（20分）
1、 指令格式如下所示，OP为操作字段，试分析指令格式特点。
31 26 22 18 17 16 15 0
OP -- 源寄存器 变址寄存器 偏移量
二、计算题（共80分）
1、已知某8位机的主存采用半导体存储器，地址码为18位，若使用4K×4位RAM芯片组成该机所允许的最大主存空间，并选用模块条的形式，试问：（30分）
（1）若每个模块条为32K×8位，共需几个模块条？
（2）每个模块条内有多少片RAM芯片？
（3）主存共需多少RAM芯片？CPU如何选择各模块条？
2、（1）某总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据，假设一个总线周期等于一个总线时钟周期，总线时钟频率为33MHz，求总线带宽是多少？（2）如果一个总线中并行传送64位数据，总线频率升为66MHz，求总线带宽是多少？（20分）
3、某磁盘存储器转速为3000转/分，共有4个记录面，每毫米5道，每道记录信息为12288字节，最小磁道直径为230mm，共有275道。问：（30分）
（1）磁盘存储器的容量是多少？
（2）最高位密度和最低位密度是多少？
（3）磁盘数据传输率是多少？
（4）平均等待时间是多少？
第四组：
一、计算题（共70分）
1、CD-ROM光盘的外缘有5mm宽的范围因记录数据困难，一般不用。故标准的播放时间为60分钟。请计算模式1和模式2情况下，光盘存储容量是多少？（注：模式1是存放计算机程序和数据；模式2是存放声音、图像等多媒体数据。）（20分）
2、已知Cache的命中绿H=0.98,主存比Cache慢四倍，已知主存存取周期为200ns，求Cache/系统的效率和平均访问时间。（30分）
3、刷新存储器的重要性能指标是它的带宽。若显示工作方式采用分辨率为1024×768，颜色深度为24位，帧频（刷新频率）为72HZ，求：（20分）
（1）刷新存储器的存储容量是多少？
（2）刷新存储器的带宽是多少？
二、论述题（30分）
1、参见下图，这是一个二维中断系统，请问：
1）在中断情况下，CPU和设备的优先级如何考虑？请按降序排列个设备的中断优先级。
2）若CPU现行执行设备B中的中断服务成， 的状态是什么？如果CPU的执行设备D的中断服务程序， 状态又是什么？
3）每一级的IM能否对某个优先级的个别设备单独进行屏蔽？如果不能，采取什么方法可以达到目的？
4）若设备C一提出中断请求，CPU立即进行响应，如何调整才能满足次要求？
第五组：
一、分析题（每题30分，共60分）
1、 如图所示，用快表（页表）的徐地址转换条件，快表放在相联存储器中，其容量为8个存储单元，问：
1) CPU按虚地址1去访问主存时主存的实地址码是多少？
2) 当CPU按虚地址2去访问主存时主存的实地址码是多少？
3) 当CPU按虚地址3去访问主存时主存的实地址码是多少？
页号 页在主存中的起始地址
33 42000
25 34000
7 96000
6 60000
4 40000
15 80000
5 50000
30 70000
虚拟地址 页号 页内地址
1 15 0324
2 7 0128
3 48 0516
2、某计算机字长16位，主存容量为64K字，采用单字长单地址指令，共有64条指令，采用四种寻址方式（立即、直接、基址、相对）设计指令格式。
二、论述题（20分）
1、总线的一次信息传递过程大致分为哪几个阶段？若采用同步定时协议，请画出读数据的时序图来说明。
三、计算题（20分）
1、假设主存只有a,b,c三个页框，组成a进c出的FIFO队列，进程访问页面的序列是0，1，2，4，2，3，0，2，1，3，2。用列表法求采用LRU替换策略时的命中率。（计算题；分值：20%）
要求：
1. 独立完成，作答时要写明题型、题号；
2. 作答方式：手写作答或电脑录入，使用A4格式白纸；
3. 提交方式：以下两种方式任选其一，
1) 手写作答的同学可以将作业以图片形式打包压缩上传；
2) 提交电子文档的同学可以将作业以word文档格式上传；
4. 上传文件命名为“中心-学号-姓名-科目.rar” 或“中心-学号-姓名-科目.doc”；
5. 文件容量大小：不得超过20MB。
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