2022年闽南师范大学计算机科学与技术专业《计算机组成原理》科目期末试卷A(有答案).pdf

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0号单元,如果Cache不命中(因为Cache开始时为空),那么Cache就调入包含此单元的块,此块包含20、21、22、23单元,当接下来访问21~23单元时都命中。其次,访问24号单元时又不命中,以此类推。当访问20、24、32、40号单元时,不命中。也就是说,一共访问次数为26+18×4=98次,其中有4次不命中,Cache的命中率为98?4×100%=96%983)已知Cache命中率、访问Cache的时间、主存与Cache交换块的时间,总的存取时间就很容易计算了,如下:40ns×98+4×l?s=7920ns有些考生认为答案应该是40ns×94+4×l?s=7760ms,因为有4次没有命中Cache,故没有存取操作,仅仅是对比了标记位而已,所以只需乘以94。解释一下,如果Cache没有命中,则CPU将会去主存取数据,并且将数据从主存送往Cache,所以最终CPU还是得对Cache进行98次的存取。六、综合题37、解析:在执行本条微指令的同时,预取下一条微指令。因为这两个操作是在两个完全不同的部件中执行的,所以这种重叠是完全可行的。取微指令的时间与执行微指令的时间哪个长,就以它作为微周期1)若控制存储器选用读出时间为30ns的ROM,微指令执行时序图如图a所示。因为取第i+1条微指令与执行第i条微指令同时进行,所以取微指令的读出时间为30ns,而微指令的执行时间需要40ns。这种情况下微周期取最长的时间,即40ns。常将有日思无日,莫待无时思有时。——《增广贤文》:..我尽一杯,与君发三愿:一愿世清平,二愿身强健,三愿临老头,数与君相见。——《白居易》2)若控制存储器选用读出时间为50ns的ROM,微指令执行时序图如图b所示。这种情况下微周期需取50ns。38、解析:此题考查各种机器数的表示范围:1)不带符号数表示范围:0~255。2)原码表示:-127~+127。3)补码表示:-128~+127。4)反码表示:-127~+127。5)移码表示:-128~+127。39、解析:1)首先,由于MDR为16位,因此可以得出存储字长为16位。又由于采用了单字长指令,因此指令字长为16位。根据题知道需要实现105种操作,所以操作码需要7位。从题意可以看出,需要实现直接寻址、间接寻址、变址寻址、基址寻址这4种寻址方式,故取两位寻址特征位,最后得指令格式为人之为学,不日进则日退,独学无友,则孤陋而难成;久处一方,则****染而不自觉。——《顾炎武》:..以家为家,以乡为乡,以国为国,以天下为天下。——《管子·牧民》其中,操作码占7位,可完成105种操作;寻址方式I占2位,可实现4种寻址方式;形式地址A占7位,故直接寻址的范围为2'=128。由于存储字长为16位,因此一次间接寻址的寻址范围为216=64K。2)双字长指令格式如下:形式地址A和B共同构成新的形式地址,故形式地址占23位,所以可直接寻址的范围为223=8M。3)容量为8MB,即8M×8位的存储器。由于现在的存储字长(或者因为MDR为16位)为16位,因此可以将8MB写成4M×l6位。从上面问题可以知道,双字长指令可以访问8MB的容量,肯定可以满足要求,是一种不错的办法。还有一种方法就是将变址寄存器R和基址寄存器R取22位,那么就可以采用变址寻址和基址寻xb址来访问到4M的存储空间。谋事在人,成事在天!——《增广贤文》