一、單項選擇題：每小題2分，共24分。

1. 馮·諾依曼計算機中指令和資料均以二進位制形式存放在儲存器中，CPU區分它們的依據是

   A. 指令操作碼的譯碼結果              B. 指令和資料的定址方式

   C. 指令週期的不同階段                D. 指令和資料所在的儲存單元

2. 一個C語言程式在一臺32位機器上執行。程式中定義了三個變數x、y和z，其中x和z為int型，y為short型。當x＝127，y＝－9時，執行賦值語句z＝x＋y後，x、y和z的值分別是

   A. x＝0000007FH，y＝FFF9H，z＝00000076H

   B. x＝0000007FH，y＝FFF9H，z＝FFFF0076H

   C. x＝0000007FH，y＝FFF7H，z＝FFFF0076H

   D. x＝0000007FH，y＝FFF7H，z＝00000076H

3. 浮點數加、減運算過程中一般包括對階、尾數運算、規格化、舍入和判斷溢位等步驟。設浮點數的階碼和尾數均用補碼錶示，且位數分別為5位和7位（均含2位符號位）。若有兩個數X＝2⁷×29/32，Y＝2⁵×5/8，則用浮點加法計算X＋Y的最終結果是

   A. 00111  1100010                     B. 00111  0100010

   C. 01000  0010001                     D. 發生溢位

4. 某計算機的Cache共有16塊，採用2路組相聯對映方式（即每組2塊）。每個主存塊大小為32位元組，按位元組編址。主存129號單元所在主存塊應裝入到的Cache組號是

   A. 0               B. 2               C. 4                D. 6

5. 某計算機主存容量為64KB，其中ROM區為4KB，其餘為RAM區，按位元組編址。現要用2K×8位的ROM晶片和4K×4位RAM晶片來設計該儲存器，則需要上述規格的ROM晶片數和RAM晶片數分別是

   A. 1、15           B. 2、15           C. 1、30            D. 2、30

6. 某機器字長16位，主存按位元組編址，轉移指令採用相對定址，由兩個位元組組成，第一位元組為操作碼欄位，第二位元組為相對位移量欄位。假定取指令時，每取一個位元組PC自動加1。若某轉移指令所在主存地址為2000H，相對位移量欄位的內容為06H，則該轉移指令成功轉移後的目標地址是

   A. 2006H           B. 2007H           C. 2008H            D. 2009H

7. 下列關於RISC的描述中，錯誤的是

   A. RISC普遍採用微程式控制器

   B. RISC大多數指令在一個時鐘週期內完成

   C. RISC的內部通用暫存器數量相對CISC多

   D. RISC的指令數、定址方式和指令格式種類相對CISC少

8. 某計算機的指令流水線由四個功能段組成，指令流經各功能段的時間（忽略各功能段之間的快取時間）分別是90ns、80ns、70ns和60ns，則該計算機的CPU時鐘週期至少是

   A. 90ns            B. 80ns            C. 70ns             D. 60ns

9. 相對於微程式控制器，硬佈線控制器的特點是

   A. 指令執行速度慢，指令功能的修改和擴充套件容易

   B. 指令執行速度慢，指令功能的修改和擴充套件難

   C. 指令執行速度快，指令功能的修改和擴充套件容易

   D. 指令執行速度快，指令功能的修改和擴充套件難

10. 假設某系統匯流排在一個匯流排週期中並行傳輸4個位元組，一個匯流排週期佔用2個時鐘週期，匯流排時鐘頻率為10MHz，則匯流排頻寬是

   A. 10MB/s          B. 20MB/s          C. 40MB/s           D. 80MB/s

11. 假設某計算機的儲存系統由Cache和主存組成。某程式執行過程中訪存1000次，其中訪問Cache缺失（未命中）50次，則Cache的命中率是

   A. 5％             B. 9.5％           C. 50％             D. 95％

12.下列選項中，能引起外部中斷的事件是

   A.鍵盤輸入         B. 除數為0         C. 浮點運算下溢     D. 訪存缺頁

二、（8分）某計算機的CPU主頻為500MHz，CPI為5（即執行每條指令平均需5個時鐘週期）。假定某外設的資料傳輸率為0.5MB/s，採用中斷方式與主機進行資料傳送，以32位為傳輸單位，對應的中斷服務程式包含18條指令，中斷服務的其他開銷相當於2條指令的執行時間。請回答下列問題，要求給出計算過程。

    （1）在中斷方式下，CPU用於該外設I/O的時間佔整個CPU時間的百分比是多少？

    （2）當該外設的資料傳輸率達到5MB/s時，改用DMA方式傳送資料。假定每次DMA傳送塊大小為5000B，且DMA預處理和後處理的總開銷為500個時鐘週期，則CPU用於該外設I/O的時間佔整個CPU時間的百分比是多少？（假設DMA與CPU之間沒有訪存衝突）

三、（13分）某計算機字長16位，採用16位定長指令字結構，部分資料通路結構如下圖所示，圖中所有控制訊號為1時表示有效、為0時表示無效，例如控制訊號MDRinE為1表示允許資料從DB打入MDR，MDRin為1表示允許資料從內匯流排打入MDR。假設MAR的輸出一直處於使能狀態。加法指令“ADD (R1)，R0”的功能為(R0)＋((R1))→(R1)，即將R0中的資料與R1的內容所指主存單元的資料相加，並將結果送入R1的內容所指主存單元中儲存。

    下表給出了上述指令取指和譯碼階段每個節拍（時鐘週期）的功能和有效控制訊號，請按表中描述方式用表格列出指令執行階段每個節拍的功能和有效控制訊號。

2009年研究生入學考試全國統考試題

一、單項選擇題

    1. C    2. D    3. D    4. B    5. D    6. C   

    7. A    8. A    9. D    10.B    11.D    12.A

二、答案一：

    （1）

    （2）

    答案二：

    （1）

    （2）

三、答案一：

    答案二：

    答案三：