问答题某机器中,已知配有一个地址空间为0000H~1FFFH(16进制)字长16位的ROM区域。现在再用RAM芯片(8K×8位)形成16K×16位的RAM区域,起始地址为2000H。假设RAM芯片有信号控制端。CPU地址总线为A15~A0,数据总线为D15~D0,控制信号为R/(读/写),(当存储器进行读或写操作时,该信号指示地址总线上的地址是有效的)。要求:(1)画出地址译码方案。(2)将ROM和RAM同CPU连接。
问答题已知一浮点向量加法流水线由阶码比较、对阶、尾数相加和规格化四段流水构成,每个段所需的时间(包括缓冲寄存器时间)分别为30ns、25ns、55ns和50ns,请画出该流水线的流水时空图,并计算其加速比。
问答题何谓死锁?产生死锁的原因和必要条件是什么?在解决死锁问题的几个方法中,哪种方法最容易实现?哪种方法使资源的利用率最高?
问答题某16位计算机,地址总线16根(A15~A0,A0为低位),双向数据总线16根(D15~D0),控制总线中与主存有关的有(允许访存,低电平有效),R/(高电平为读命令,低电平为写命令)。主存地址空间分配如下:0~8191为系统程序区,由只读存储器芯片组成。8192~32767为用户程序区;最后(最大地址)2K地址空间为系统程序工作区。上述地址为十进制,按字节编址。现有如下存储器芯片:ROM:8K×16位(控制端仅CS)SRAM:16K×1位,2K×16位,4K×16位,8K×16位请从上述芯片中选择适当芯片设计该计算机主存储器,画出主存储器逻辑框图。注意画选片逻辑(可选用门电路及3:8译码器74LSl38),与CPU的连接,说明选哪些存储器芯片,选多少片?
问答题设某机有5级中断L0、L1、L2、L3、L4,其中断响应优先次序为L0最高、L1次之、…、L4最低。现在要求将中断处理次序改为L1→L3→L0→L4→L2,试问:(1)下表中各级中断处理程序的各中断级屏蔽值如何设置(每级对应一位,该位为“0”表示允许中断,该位为“1”表示中断屏蔽)?(2)若这5级中断同时都发出中断请求,按更改后的次序画出进入各级中断处理程序的过程示意图。
问答题假设某计算机的指令长度为20位,具有双操作数、单操作数和无操作数三类指令,每个操作数地址规定用6位表示。若操作码字段固定为8位,现已设计出m条双操作数指令,n条无操作数指令。在此情况下,这台计算机最多可以设计出多少条单操作数指令?
问答题设一个按位编制的虚拟存储器,它可以满足1K个任务的需要,但在一段较长的时间内一般只有四个任务在使用,故用容量为四行的相连存储器组硬件来缩短被变换的虚地址中的用户位数,每个任务的程序空间最大可达4096个页,每页为512字节,实主存容量为2
20
位,设快表用CAM存储器构成,行数为22,快表的地址是经过散列技术形成的。为减少散列冲突,配有两套独立的相等比较器电路(这时快表的每行包含两个单元,各存放一个进行地址交换的表目)。请设计该地址变换机构:
(1)画出其虚实地址经快表变换的逻辑示意图;
(2)求相连存储器组中每个寄存器的相连比较位数;
(3)求散列变换硬件的输入位数和输出位数;
(4)求每个相等比较器的位数;
(5)求快表的总位数。
问答题键树(Trie),又称数字查找树,它是一棵度大于等于2的树,树中的每个结点中不是包含一个或几个关键字,而是只含有组成关键字的符号。请用类C语言或类PASCAL语言编写一个在键树T上查找关键字等于给定值KEY的记录的算法。若查找成功,返回指向该记录的指针;否则返回空指针。
问答题试分析在虚拟存储体系中,有哪些因素影响主存的命中率。
问答题一个由主存和cache组成的二级存储系统,参数定义如下:T
a
为系统平均存取时间,T
1
为cache的存取时间,T
2
为主存的存取时间,H为cache命中率,请写出T
a
与T
1
、T
2
、H参数之间的函数关系式。
问答题分区分配有哪几种?试比较各种分区分配的优缺点。
问答题设从键盘输入一个整数的序列:n,a
1
,a
2
,…,a
n
,其中n表示连续输入整数的个数。
(1)试编写一程序按整数值建立一个二叉排序树。
(2)在(1)的基础上将此二叉树上的各整数按降序写入一磁盘文件中。
问答题有一个不带头结点的单链表list,链表中结点都有两个域:数据域data和指针域link。已知初始时该单链表无序,请设计一个算法将该链表按结点数据域的值的大小,将其从小到大依次重新链接,在链接过程中不得使用除该链表以外的任何链结点空间。要求: (1)给出算法的基本设计思想。 (2)根据设计思想,采用C或C++或.Java语言描述算法,关键之处给出注释。
问答题图8.6所示的系统是A、B、C三个设备组成的单级中断结构,它要求CPU在执行完当前指令时转向对中断请求进行服务。现假设:Toc为查询链中每个设备的延迟时间;TA、TB、TC分别为设备A、B、C的服务程序所需的执行时间;TS、TR为保存现场和恢复现场所需时间;主存的工作周期TM。试问:①分析CPU处理设备A、B、C的服务程序所需的执行时间。注意:“中断允许”机构在确认一个新中断之前,先要让即将被中断的程序的一条指令执行完毕。②就这个中断请求环境来说,系统在什么情况下达到中断饱和?也就是说,在确保请求服务的三个设备都不会丢失信息的条件下,允许出现中断的极限频率有多高?③如果将系统改为多级中断系统,极限频率如何变化?
问答题指令格式结构如下所示,试分析指令格式及寻址方式特点。
问答题某计算机字长为16位,主存地址空间大小为128KB,按字编址,采用单字指令格式,指令各字段定义如下:转移指令采用相对寻址方式,相对偏移是用补码表示,寻址方式定义如下:请回答下列问题:(1)该指令系统最多可有多少条指令?该计算机最多有多少个通用寄存器?存储器地址寄存器(MAR)和存储器数据寄存器(MDR)至少各需多少位?(2)转移指令的目标地址范围是多少?(3)若操作码0010B表示加法操作(助记符为add),寄存器R4和R5的编号分别为100B和101B,R4的内容为1234H,R5的内容为5678H,地址1234H中的内容为5678H,地址5678H中的内容为1234H,则汇编语言为add(R4),(R5)+(逗号前为源操作数,逗号后为目的操作数)对应的机器码是什么(用十六进制表示)?该指令执行后,哪些寄存器和存储单元的内容会改变?改变后的内容是什么?
问答题处理机管理具有哪些功能?它们的主要任务是什么?
问答题用补码运算方法求x+y的值。(1)x=0.1001,y=0.1100(2)x=-0.0100,y=0.1001
问答题一台处理机具有如下指令字格式:其格式表明有8个通用寄用器(长度16位),X指定寻址模式,主存最大容量为256K字。(1)假设不用通用寄存器也能直接访问主存的每一个操作数,并假设操作码或OP=6位,请问地址码域应分配多少位?指令字长度应有多少位?(2)假设X=11时,指定的那个通用寄存器用作基值寄存器,请提出一个硬件设计规则,使得被指定的通用寄存器能访问1M主存空间中的每一个单元。
问答题有一个处理机,主存容量1MB,字长1B,块大小16B,cache容量64KB。若cache采用全相联映射,对内存地址B0010、CABBE给出相应的标记和字号。
