计算机组成原理-考研试题(清华大学 1997年磁盘存储设备)

问答题（1997年清华大学）

某磁盘有两个记录面，存储区内直径为2.36英寸，外直径为5英寸，道密度为1250TPI（TPI：磁道数/英寸），内直径处的位密度为52400bpi（bpi：位/英寸），转速为2400rpm（rpm：转/分）。请回答：

（1）每面有多少磁道，每磁道能存储多少字节？

（2）数据传输率是多少？

（3）设找道时间在10ms~40ms之间，在一个磁道上写8000字节数据，平均需要多少时间？

答案解析

（1）已知道密度Dcylinder=1250TPI，内直径Diminner=2.36英寸，外直径Dimoutside=5英寸，则每面的磁道数N每磁道数为：N每磁道数为=Dcylinder × (Dimoutside - Diminner)/2=1250×1.32=1650根据位密度的概念，这样每道上存储的字节个数相同，则可存储的字节数可由下公式得到：Num磁道=2πRinner × Dbit = π × Diminner × Dbit ÷ ...

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讨论

计算机组成原理

外设的识别方法有两种，它们是__________。

当前流行的使用三总线（系统总线、PCI总线、ISA总线或EISA总线）结构的高档PC机中，说明3种总线的连接关系，每种总线的运行频率与数据宽度（位数）的大体数值。

独立请求什么是总线裁决？总线裁决有哪几种方式？集中式总线裁决方式有哪些？这些总线裁决方式各有哪些特点？

总线的__________裁决方式速度最高。

常用的小型机和微型机的设备接口有A和B，其中B的读写传输率较慢，大约为D，而A则要快得多，目前常用型号的数据传输率均在E以上。首先便携机上使用的接口为C，后改为PC card，它的推广应用提供了不用拆机箱就可插入接口板的可能。A、B、C供选择的答案：①PCI ②EISA ③SCSI ④IDE ⑤PCMCIAD、E供选择的答案：①1.5Mbit/s ②5~7Mbit/s ③10Mbit/s

东北大学总线的概念

解释简化名词：PCI

解释简化名词：SCSI

总线随着微机系统的发展而不断发展。早期普遍采用ISA总线，其数据宽度可达（A）位，后来为了适应高速总线传输率的要求又陆续推出了（B）、（C）、（D）、（E）等总线，其中（B）和（C）的数据宽度都比ISA扩展了一倍，时钟频率也提高了，并可采用突发方式工作，它们两者之间的显著不同是，（C）和原有的ISA是兼容的。（D）和（E）则直接挂连到微机的CPU总线上，故又称局部总线，它可以达到更高的数据传输率，相比较（E）更为规范，其工作时钟与CPU无关，且支持自动配置，有更好的扩展性。供选择的答案：（A）：①8；②16；③32；④64；⑤24（B）~（E）①MCA；②STD；③STE；④VESA；⑤PCI；⑥EISA；⑦S-100

简述微程序控制器和组合逻辑控制器的异同点。在微程序控制器中，微程序计数器μPC可以用具有计数（加1）功能的微地址寄存器μMAR代替，试问程序计数器PC是否可以用具有计数功能的存储器地址寄存器MAR代替？为什么？

外围设备

显示器的【】指的是显示器全白画面亮度与全黑画面亮度的比值。

若显示器的【】越高，则屏幕上图像的闪烁感越小，图像越稳定，视觉效果越好。

使用150DPI的扫描分辨率扫描一幅3×4平方英寸的彩色照片，得到原始的24位真彩色图像的数据量是【】Byte。

提高磁盘存取效率，通常需要利用磁盘碎片整理程序【】。

显示器的【】是指显示屏上能够显示出的像素数目。

以下关于SSD固态硬盘和普通HDD硬盘的叙述中，错误的是【】。

为了提高计算机磁盘存取效率，通常可以【】。

显示器的【】，显示的图像越清晰，质量也越高。

某磁盘存储器的转速为n转/分，共有4个记录面，每道记录信息为m字节，共256道，问：（1）磁盘存储器的容量是多少？（2）磁盘传输率是多少？（3）平均等待时间是多少？

半导体存储器的速度指标是__________，磁盘存储器的速度指标是__________、__________和__________，其中__________和__________与磁盘的旋转速度有关。CPU与外部设备交换数据时用__________、__________、__________和__________等方法来协调它们之间的速度不同步。

磁盘存储设备

以下关于磁盘的描述不正确的是【】。

在计算机系统工作环境的下列诸因素中，对磁盘工作影响最小的因素是【】。

主存储器最小的存取单位是__________，而磁盘存储器的最小存取单位是__________。

磁盘存储器的访问时间主要包括__________时间、__________时间和__________时间。

某磁盘储存器的平均找道时间为Ts，转速为每分r转，每磁道容量为N个字，每信息块为n个字。试推算读写一个信息块所需时间Tb的计算公式。

设某计算机有变址寻址、间接寻址和相对寻址等寻址方式，设当前指令的地址码部分为001AH，正在执行的指令所在地址为1F05H，变址寄存器的内容为23A0H。请填充：当执行取数指令时，如为变址寻址方式，则取出的数为：__________；如为间接寻址，取出的数为__________；当执行转移指令时，转移地址为__________。已知存储器的部分地址及相应内容为：地址内容001AH 23A0H1F05H 2400H1F1FH 2500H23A0H 2600H23BAH 1748H

简要说明采用层次结构的存储器系统的目的，说明每一层次存储器所用的存储介质的特性，以及采用层次结构存储器能达到预期目的的原理。

说明采用层次存储器系统所追求的目标，以及能够达到这种目标是建立在什么原理之上。

（1）写出十进制数-11.4的规格化浮点数形式表示，具体要求是：阶码用4位二进制移码，尾数用12位原码（含数的符号）；（2）写出上述格式定义的规格化浮点数所能表示的绝对值的最大和最小的正数和绝对值最大和最小的负数的值；（3）说明上述格式定义的浮点数的机器零；（4）说明浮点数中隐藏位的含义与用法。

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。