中国石油大学（北京）网络与继续教育学院
期 末 考 试
《 计算机组成原理 》
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关于课程考试违规作弊的说明
1、提交文件中涉嫌抄袭内容（包括抄袭网上、书籍、报刊杂志及其他已有论文），带有明显外校标记，不符合学院要求或学生本人情况，或存在查明出处的内容或其他可疑字样者，判为抄袭，成绩为“0”。
2、两人或两人以上答题内容或用语有50%以上相同者判为雷同，成绩为“0”。
3、所提交试卷或材料没有对老师题目进行作答或提交内容与该课程要求完全不相干者，认定为“白卷”或“错卷”，成绩为“0”。
一、简答题（每题5分，共30分）
1．（5分）流水线方式下执行指令时，总能在一个时钟周期内完成一条指令的执行吗？请简要分析。
2．（5分）奔腾（Pentium）有两类中断源，即中断（interrupt）和异常（exception）。请说明它们的区别是什么。
3.（5分）在cache的写操作策略中，请比较写回法和全写法各自的优劣。
4.（5分）请给出DMA传送数据的方式描述（流程图），并比较DMA方式与中断方式的差异。
5.（5分）如图1所示为微程序控制器的原理图，请分析说明其原理。
图1 微程序控制器原理图
6．（5分）如图2所示为一个CPU与主存构成的系统，已知CPU中有AR、PC、IR、ID（指令译码器）等寄存器，假设指令已存储在主存地址为2000H的单元中，PC初值为2000H，请指出取指令阶段的4个操作步骤。
系统总线
图2 CPU与主存系统
二、综合题（共70分）
1.（15分）磁盘组有6片磁盘，每片有两个记录面，最上最下两个面不用。存储区域内径550px，外径825px，道密度为40道/cm，内层位密度400位/cm，转速6000转/分。问：
(1) 共有多少柱面?
(2) 盘组总存储容量是多少?
(3) 数据传输率多少?
(4) 采用定长数据块记录格式，直接寻址的最小单位是什么？寻址命令中如何表示磁盘地址？
(5) 如果某文件长度超过一个磁道的容量，应将它记录在同一个存储面上，还是记录在同一个柱面上？为什么？
2. （10分）假定基准程序A在某计算机上的运行时间为100秒，其中90秒为CPU时间，其余为I/O时间。若CPU速度提高50%，I/O速度不变，则运行基准程序A所耗费的时间是多少？
3．（15分）设有16片256K*1位的SRAM芯片。回答以下问题：
（1）采用位扩展方法可以构成多大容量的存储器？
（2）如果采用字节（8位）编址方式，该存储器需要多少地址线？
（3）画出该存储器与CPU的连接图，设CPU的接口信号有地址信号、数据信号和控制信号。
4.（15分） 图3所示的主存结构示意图中，主存单元（单元字长为16位）100H开始存有指令: ADD R,[200H]，该指令的功能是将内存地址200H中的内容与寄存器R中的内容相加，结果存放到R中，已知R的初值为3。设CPU中另有AR、PC、IR、ID（指令译码器）等寄存器，机器字长为16位。问：
（1）分析ADD指令格式特点（注：“x”代表无关位）
（2）如果PC的初值为100H，画出指令周期流程图
（3）指令执行完成时，R中的结果是多少？
8位 4位4位
100H ADD ⅹ R
101H 200H
102H
┇ ┇
200H 5
图3 主存结构示意图
5.（15分）设有指令CALL ADR，其功能为：调用内存地址为ADR开始的子程序，请分析并设计该指令。