2021年同济大学设计创意学院408计算机学科专业基础综合之计算机组成原理考研冲刺模拟五套题

特别说明

本书严格按照该考研科目最新专业课真题题型、试题数量和考试难度出题，结合考研大纲整理编写了五套冲刺模拟试题并给出了答案解析。涵盖了这一考研科目常考试题及重点试题，针对性强，是考研报考本校该科目专业课复习冲刺阶段的首选资料。

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目录

2021年同济大学设计创意学院408计算机学科专业基础综合之计算机组成原理考研冲刺模拟五套题（一） (4)

2021年同济大学设计创意学院408计算机学科专业基础综合之计算机组成原理考研冲刺模拟五套题（二） (10)

2021年同济大学设计创意学院408计算机学科专业基础综合之计算机组成原理考研冲刺模拟五套题（三） (16)

2021年同济大学设计创意学院408计算机学科专业基础综合之计算机组成原理考研冲刺模拟五套题（四） (23)

2021年同济大学设计创意学院408计算机学科专业基础综合之计算机组成原理考研冲刺模拟五套题（五） (28)

2021年同济大学设计创意学院408计算机学科专业基础综合之计算机组成原理考研冲刺模

拟五套题（一）

说明：本书由编写组多位高分在读研究生按照考试大纲、真题、指定参考书等公开信息潜心整理编写，仅供考研复习参考，与目标学校及研究生院官方无关，如有侵权请联系我们立即处理。

一、综合题

1．控制器有哪几种控制方式？各自有什么特点？

【答案】控制器的控制方式可以分为3种:同步控制方式、异步控制方式和联合控制方式。

同步控制控制方式的各项操作都由统一的时序信号控制，在每个机器周期中产生统一数目的节拍电位和工作脉冲。这种控制方式设计简单，容易实现；但是对于许多简单指令来说会有较多的空闲时间，造成较大数量的时间浪费，从而影响了指令的执行速度。

异步控制方式的各项操作不采用统一的时序信号控制，而根据指令或部件的具体情况决定，需要多少时间，就占用多少时间。异步控制方式没有时间上的浪费，因而提髙了机器的效率，但是控制比较复杂。

联合控制方式是同步控制和异步控制相结合。

2．已知X=﹣0.1101，Y=0.1011，试用补码一位乘法计算X×Y。

【答案】补码一位乘法，也就是Booth算法，是一种带符号的乘法，采用相加和相减的操作，计算补码数据的乘积。设，，B00th算法的运算规则如下。

(1)参加运算的数用补码表示。

(2)符号位参加运算。由于符号位要参加运算，部分积累加时最高有效位产生的进位可能会侵占符号位，故被乘数和部分积应取双符号位，而乘数只需要一位符号位。

(3)乘数最低位后面增加一位附加位，其初值为0。

(4)由于每求一次部分积要右移一位，所以乘数的最低两位、的值决定了每次应执行的操作(Booth算法的移位规则如下表所示)。

表Booth算法的移位规则

(5)移位按补码右移规则进行。

(6)共需做n+1次累加，n次移位，第n+1次不移位。

，，。接下来，我们解析本题，过程如下。

说明

初始情况

，，所以+

右移部分积和乘数

，，所以+0

右移部分积和乘数

，，所以+

右移部分积和乘数

，，所以+

右移部分积和乘数

，，所以+

其中，计算过程中加粗部分构成了.，而“低位部分积/乘数”的右侧部分表示移位丢失的位。可见，其实最开始移到低位的数是最终运算结果的最低位。

从计算过程可以看出，，将补码换成原码，可知X×Y=-0.10001111。

3．某字长32位、按字节编址的计算机采用了直接映射的Cache。已知主存容量为4MB,Cache容量为4096B,每块含8个字。回答下列问题:

(1)主存地址是多少位？Cache的地址是多少位？主存地址如何划分(分几个字段、各个字段的名称和位数:要求划分到字节地址)？

(2)设Cache起始为空，若CPU依次从主存第号单元读出100个字(主存一次读一个字)，并按此再重复10次，问命中率是多少？要求列示计算过程。

【答案】(1)主存地址22位，Cache地址12位。主存地址四个字段，具体划分从高到低位如下:区号(标记tag)字段10位；块号(行号)字段7位；块内字地址字段3位；字节地址2位。

(2)总的访存次数为100×11＝1100次，其中在Cache中未命中的次数为13次(初次访问主存0号、8号、16号、…、96号单元未命中)，故命中率为:(1100－13)＋1100≈98.82%。

4．考虑以下两种总线：

(1)总线1是64位数据和地址复用的总线。能在一个时钟周期中传输一个64位的数据或地址。任何一个读写操作总是先用一个时钟周期传送地址，然后有2个时钟周期的延迟，从第四时钟周期开始，存储器系统以每个时钟2个字的速度传送，最多传送8个字。

(2)总线2是分离的32位地址和32位数据的总线。读操作包括:一个时钟周期传送地址，2个时钟周期延迟，从第4个时钟周期开始,存储器系统以每时钟1个字的速度传输最多8个字。对于写操作，在第1个时钟周期内第1个数据字与地址一起传输，经过2个时钟周期的延迟后，以每个时钟1个字的速度最多传输7个余下的数据字。假定进行60%的读操作和40%的写操作。

在以下两种情况下，求这两种总线和存储器能提供的带宽。

(1)只进行单数据字的传输。

(2)所有的传输都是8个字的数据块。

【答案】设时钟周期为T,一个字为32位，64位则为2个字。总线采用地址/数据复用技术。所以，读和写操作所花时间都一样。总线2的地址线和数据线分离。所以，读和写操作所花时间不一样。

(1)单数据字传送的情况

总线1:虽然每个时钟周期可传2个字，但只需传一个字。一个读写操作的第一个时钟周期用于传送地址，接下来的两个时钟周期为延迟。因为一个时钟周期能传输一个64位的数据或者地址，当从第4个时钟周期开始，存储器利用一个时钟周期的时间来传送一个字。综上，总共需要花费时间为4T。因为在单数据字传送的情况下，每个时钟周期只传送一个字。因此，带宽为。

总线2:该总线在读操作下第1个时钟周期传送的地址，2个时钟周期的延迟，第4个时钟周期开始以每个时钟周期传送1个字的速度传输数据，所以读一字时间为：