(完整版)本科生-计算机组成原理题库-期末试卷(18)及答案 联系客服

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(3) RAM1 ,RAM 2 各用两片SRAM芯片位进行并联连接,其中一片组成高8

位,另一片组成低8位。

(4) 用 MREQ 作为2 :4译码器使能控制端,该信号低电平(有效)时,译码

器工作。

(5) CPU的R / W 信 号与SRAM的WE端连接,当R / W = 1时存储器执行读

操作, 当R / W = 0时,存储器执行写操作。如图B18.3

图B18.2

CPU

图B18.3

六、解 :假设指令周期包含四个子过程:取指令(IF)、指令译码(ID)、进行运算(EX)、

结果写回(WB),每个子过程称为过程段(Si),这样,一个流水线由一系列串连的过程段组成。如图(a)所示。在统一时钟信号控制下,数据从一个过程段流向相邻的过程段。

S1 S2 S3 S4 入→ 出 IF → ID → EX → WB

(a)流水过程段

(b)非流水CPU时空图

(c)流水CPU时空图

图B18.4

图B18.4(B)表示非流水CPU的时空图。由于上一条指令的四个子过程全部执行完毕

后才能开始下一条指令,因此每隔4个单位时间才有一个输出结果,即一条指令执行结束。

图B18.4(C)表示流水CPU的时空图。由于上一条指令与下一条指令的四个过程在时间上可以重叠执行,因此,当流水线满载时,每一个单位时间就可以输出一个结果,即执行一条指令。

比较后发现:流水CPU在八个单位时间中执行了5条指令,而非流水CPU仅执行了2条指令,因此流水CPU具有更强大的数据吞吐能力。

七、解:PCI总线结构框图如图B18.5所示:

图B18.5

PCI总线有三种桥,即HOST / PCI桥(简称HOST桥),PCI / PCI桥,PCI / LAGACY

桥。

在PCI总线体系结构中,桥起着重要作用: (1) 它连接两条总线,使总线间相互通信。

(2) 桥是一个总线转换部件,可以把一条总线的地址空间映射到另一条总线的地址空间

上,从而使系统中任意一个总线主设备都能看到同样的一份地址表。

(3) 利用桥可以实现总线间的猝发式传送。

八、解:假设主存工作周期为TM,执行一条指令的时间也设为TM 。则中断处理过程和各

时间段如图B18.6所示。当三个设备同时发出中断请求时,依次处理设备A、B、C的时间如下:

tA = 2TM + TDC + TS + TA + TR tB = 2TM + TDC + TS + TB + TR

tC = 2TM + TDC + TS + TC + TR

达到中断饱和的时间为: T = tA + tB + tC 中断极限频率为:f = 1 / T

图B18.6

九、解:扇区总数 = 60 × 60 × 75 = 270000(扇区)

模式1存放计算机程序和数据,其存储容量为 270000 × 2048 / 1024 / 1024 = 527MB 模式2存放声音、图象等多媒体数据,其存储容量为 270000 × 2336 / 1024 / 1024 = 601MB

十、解:

1) 所有参与本次竞争的各主设备将其竞争号CN取反后打到AB线上,以实现“线或”

逻辑。AB线上低电平表示至少有一个主设备的CNi为1,AB线上的高电平表示所有

主设备的CNi为0;

2) 竞争时CN与AB逐位比较,从最高位(b7)到最低位(b0)以一维菊花链方式进

行。只有上一位竞争得胜者Wi+1为1,且CNi=1,或者CNi=0并ABi为高电平时,才使Wi位为1。但Wi=0时,将一直向下传递,使其竞争号后面的低位不能送上AB线。 3) 竞争不过的设备自动撤除其竞争号。在竞争期间,由于W位输入的作用,各设备

在其内部的CN线上保留其竞争号并不破坏AB线上的信息。 4) 由于参加竞争的各个设备速度不一致,这个比较过程反复(自动)进行,才有最后

稳定的结果。竞争期的时间要足够,保证最慢的设备也能参与竞争。