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

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【 】。

下列关于中断I/O方式和DMA方式比较的论述中,错误的是【 】。

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)?

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

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【 】

下列各类存储器中,不采用随机存储方式的是【 】。

关于闪存(Flash Memory)的叙述中,错误的是【 】。

用若干个2K×4位芯片组成一个8K×8位存储器,则地址0B1FH所在芯片的最小地址是【 】。

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。

【 】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________________。

主频为16MHz的微处理机,平均每条指令的执行时间为两个机器周期,每个机器周期由两个时钟脉冲组成,则存储器为“零等待”时,机器运行速度为______MIPS若两个机器周期有一个访问存储器周期,需要插入两个时钟的等待时间,则机器运行速度为_______MIPS。

某工作站采用时钟频率为15MHz、处理速率为10MIPS的处理机来执行一个已知混合程序。假定每次存储器存取为1周期延迟,试问:① 此计算机的有效CPI是多少?② 假定将处理机的时钟提高到30MHz,但存储器子系统速率不变,这样,每次存储器存取需要两个时钟周期。如果30%的指令每条只需要一次存储器存取,而另外的 5%每条需要两次存储存取,还假定已知混合程序的指令数不变,并与原工作站兼容,试求改进后的处理机性能。

用一台40MHz的处理机执行标准测试程序,它包含的混合指令数和响应所需要的时钟周期为:算术逻辑指令:CPI为1,占比60%高速缓存命中的加载与存储:CPI为2,占比18%转移指令:CPI为4,占比12%调整缓存缺失的存储访问:CPI为8,占比10%。求有效CPI、MIPS速率和程序的执行时间。

假设我们有一个需要运行100秒的标准程序,其中有90秒是CPU时间,剩下的是I/O占用的时间。如果在以后的5年中,CPU 速度每年可以提高 50%且 I/0时间保持不变,那么5年后我们的程序要耗费多少时间。

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?