计算机组成原理-考研试题(硕士研究生入学考试 2010年计算机层次结构)

单项选择（2010年硕士研究生入学考试）

下列存储器中，汇编语言程序员可见的是【】。

A、存储器地址寄存器（MAR）

B、程序计数器（PC）

C、存储器数据寄存器（MDR）

D、指令寄存器（IR）

答案解析

B

【解析】

根据计算机体系结构与透明性的概念，PC对汇编语言程序员是可见的，因为程序员需要依据PC的值计算相对转移的偏移量。

MAR、MDR和IR属于计算机组成的范畴，对汇编语言程序员是透明的，即不可见的。

讨论

计算机组成原理

下列存储器中，汇编语言程序员可见的是【】。

下列存储器中，汇编语言程序员可见的是【】。

下列存储器中，汇编语言程序员可见的是【】。

下列存储器中，汇编语言程序员可见的是【】。

下列存储器中，汇编语言程序员可见的是【】。

下列存储器中，汇编语言程序员可见的是【】。

下列存储器中，汇编语言程序员可见的是【】。

下列存储器中，汇编语言程序员可见的是【】。

下列存储器中，汇编语言程序员可见的是【】。

下列存储器中，汇编语言程序员可见的是【】。

计算机层次结构

某计算机的CPU主频为500MHz，CPI为5（即执行每条指令平均需要5个时钟周期）。假定某外设的数据传输率为0.5MB/s，采用中断方式与主机进行数据传送，以32位为传送单位，对应的中断服务程序包含18条指令，中断服务的其他开销相当于2条指令的执行时间。请回答下列问题，要求写出计算过程。（1）在中断方式下，CPU用于外该设I/O的时间占CPU时间的百分比是多少？（2）当外设的数据传输率达到5MB/s时，改为DMA方式传送数据。假定每次DMA传送块的大小为5000B，且DMA预处理和后处理的总开销为500个时钟周期，则CPU用于该外设I/O的时间占CPU时间的百分比是多少（假设DMA和CPU之间没有访存冲突）？

某计算机处理器主频为50MHz，采用定时查询方式控制设备A的I/O，查询程序运行一次所用的机器周期至少为500个。在设备A工作期间，为了保证数据不丢失。每秒需对其查询至少200次，则CPU用于设备A的I/O的时间占整个CPU时间的百分比至少是【】。

响应外部中断的过程中，中断隐指令完成的操作，除保护断点外，还包括【】。Ⅰ. 关中断Ⅱ. 保存通用寄存器的内容Ⅲ. 形成中断服务程序入口地址并送PC

下列关于中断I/O方式和DMA方式比较的论述中，错误的是【】。

中断处理和子程序调用都需要压栈以保护现场，中民处理一定会保存而子程序调用不需要保存其内容的是【】。

某计算机的指令流水线由四个功能段组成。已知指令流经各功能段的时间(忽略各功能段之间的缓存时间) 分别为 90ns、80ns、70ns 和 60ns，则该计算机的CPU时钟周期至少是【】。

下列选项中，能引起外部中断的事件是【】

某机器字长16位，主存按字节编址，转移指令采用相对寻址，由两个字节组成：第1字节为操作码字段，第2字节为相对位移量字段。假定取指令时，每取一个字节 PC 自动加 1。若某转移指令所在主存地址为2000H，相对位移量字段的内容为06H，则该转移指令成功转移后的目标地址是【】。

某计算机的Cache共有16块，采用2路组相联映射方式（即每组两块），每个主存块大小为32字节，按字节寻址，主存单元129所在主存块应装入到的Cache组号是【】。

偏移寻址通过将某个寄存器内容与一个形式地址相加而生成有效地址。下列寻址方式中，不属于偏移寻址的是【】。

计算机系统概论

通常，以科学计算为主的计算机，对【】要求较高。

在字长为16位、32位、64位或128位的计算机中，字长为【】位的计算机数据运算精度最高。

若机器M的主频为1.5Ghz，在M上执行程序P的指令条数为5×105，P的平均CPI为1.2，则P在M上的指令执行速度和用户CPU时间分别为【】。

【】是计算机进行运算和数据处理的基本信息单位。

通常，用于大量数据处理为主的计算机对【】要求较高。

冯·诺依曼结构的特点是________________。

假定我们正在考虑两种条件转移指令的设计方法，这两种方法如下：CPU A：先通过一条比较指令设置条件码A，再用一条分支指令检测条件码；CPU B：比较操作包含在分支指令中。在两种CPU中，条件转移指令都需要两个时钟周期，所有其他指令都需要一个时钟周期。在CPU A中，全部指令的20%是条件转移指令，因为每次条件转移都需要一次比较，所以比较指令约占所有指令的20%。如果CPU A的时钟频率是 CPU B的1.25倍，问哪一种CPU更快？如果CPU A的时钟频率只是CPU B的1.1倍，结果又是多少？

某台计算机只有Load/Store指令能对存储器进行读/写操作，其他指令只对寄存器进行操作。根据程序跟踪实验结果，已知每种指令所占比例及CPI为：逻辑指令：CPI为1，占比43%Load指令：CPI为2，占比21%Store指令：CPI为2，占比12%转移指令：CPI为2，占比24%① 求上述情况下的平均CPI；② 假设程序由M条指令组成。算术逻辑运算中25%的指令的两个操作数中的一个已在寄存器中，另一个必须在算术逻辑指令执行前用Load指令从存储器取到寄存器中。因此有人建议增加另一种算术逻辑指令，其特点是一个操作数取自寄存器，另一个操作数取自存储顺，即寄存器-存储器型，假设这种指令的CPI等于2，同时，转移指令的CPI变为3。求新指令系统的平均CPI。

假定我们有一台计算机，如果所有的Cache 访问都命中的话，它的CPI是2.0。唯一的数据访问指令是Store和Load，它们占指令总数的40%，不命中的损失是25个时钟周期，不命中率是2%。如果所有的指令访问Cache都命中的话，那么机器的速度是存在Cache不命中的多少倍？

中国科学院计算机技术研究所计算机的性能指标