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2018年贵州师范大学数学与计算机科学学院408计算机学科专业基础综合之计算机组成原理考研核心题库

  摘要

一、名词解释

1. 线程级并行

【答案】线程级并行(

的空闲时间这一问题而引入的。

2. AMP

【答案】同构多核处理机可以构成非对称

也可以采用异构多核和共享存储器构成。

多核结构。若处理机芯片内部是同构多核,但多核系统每个核运行一个独立的操作系统或同一操作系统的独立实例,那就变成非对称多核。)技术是针对如何减少处理机执行部件

二、简答题

3. 现代计算机系统如何进行多级划分? 这种分级观点对计算机设计会产生什么影响?

【答案】(1)现代计算机系统可分为五个层次

① 第一级是微程序设计级或逻辑电路级,是一个实在的硬件级,由硬件直接执行;② ② 第二级是一般机器级,称为机器语言级,也是硬件级,它由微程序解释机器指令系统; ③ 第三级是操作系统级,它由操作系统程序实现;

④第四级是汇编语言级,由汇编程序支持和执行,它给程序人员提供一种符号形式语言,以减少程序编写的复杂性;

⑤第五级是高级语言级,它是面向用户的,为方便用户编写应用程序而设置的。

(2)对计算机设计产生的影响

①用这种用一系列的级来组成计算机的概念和技术,对了解计算机如何组成提供了一种好的结构和体制;

②而且用这种分级的观点来设计计算机,对保证产生一个良好的系统结构也是很有帮助的。

4. 总线中三种桥的名称是什么? 它们的功能是什么?

【答案】(1)总线体系结构中的三种桥,即桥、总线桥、 桥。(2)桥连接两条总线,使彼此间相互通信。桥又是一个总线转换部件,可以把一条总线的地址空间映射到 另一条总线的地址空间上,从而使系统中的任意一个总线主设备都能看到通向的一份地址表。

5. 总线的一次信息传送过程大致分哪几个阶段? 若采用同步定时协议,请画出读数据的同步时序图。

【答案】总线的一次信息传送过程,大致分为五个阶段:请求总线、总线仲裁、寻址(目的地址)、信息传送、 状态返回(或错误报告)。读数据同步时序图如图所示:

图 读数据同步时序图

6. 数字计算机如何分类? 分类的依据是什么?

【答案】数字计算机可分为专用计算机和通用计算机,分类依据是计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性。

7. CTU 的性能指标有哪些? 其概念是什么?

【答案】把运算器和控制器合在一起称为中央处理机,简称CPU 。其性能指标主要有以下几个方面:

(1)主频:CPU 的时钟频率(CPU Clock Speed);

(2)内存总线速度:指CPU 与二级(L2)高速缓存和内存之间的通信速度;

(3)扩展总线速度:指安装在微机系统上的局部总线如VESA 或PCI 总线接口卡的工作速度;

(4)工作电压:指CPU 正常工作所需的电压;

(5)地址总线宽度:决定了CPU 可以访问的物理地址空间,对于486以上的微机系统,地址线的宽度为32位,最多可以直接访问4096MB 的物理空间;

(6)数据总线宽度:决定了CPU 与二级高速缓存、内存以及输入/输出设备之间一次数据 传输的信息量。

(7)主频/时钟周期:CPU 的工作节拍受主时钟控制,主时钟不断产生固定频率的时钟,主时钟的频率(f )叫CPU 的主频,度量单位是MHz (兆赫兹)、GHz (吉赫兹);

主频的倒数称为CPU 时钟周期(T ),T=l/f,度量单位是

CPU 执行时间=CPU时钟周期数×CPU 时钟周期;

(8)CPU 执行时间:表示CPU 执行一般程序所占用的CPU 时间,可用下式计算:

三、计算题

8. 多处理机系统和多计算机系统的差别是什么?

【答案】多处理机系统和多计算机系统都属于多机系统,但多处理机系统和多计算机系统的差别是:

(1)多处理机是多台处理机组成的单机系统,多计算机是多台独立的计算机。

(2)多处理机中各处理机逻辑上受统一的操作系统控制,而多计算机的操作系统逻辑上是独立的。

(3)多处理机间以单一数据、向量、数组和文件交互作用,多计算机经通道或者通信线路以数据流的方式 进行交互。

(4)多处理机作业、任务、指令、数据各级并行,多计算机多个作业并行。

四、综合应用题

9. 在图中,假定取指并执行一条指令的时间为保护现场需恢复现场需中断周期需每个设备的设备服务时间为试计算只有设备时的系统中断饱和时间。

【答案】依次处理设备A 、设备D 、设备G 的时间为:

总时间为

10.假设某计算机指令长度为32位,具有双操作数、单操作数、无操作数三类指令形式,指令系统共有70 条指令,请设计满足要求的指令格式。

【答案】指令系统共有70条指令,故操作码字段需要至少7位。

双操作数指令格式:

单操作数指令格式:

无操作数指令格式:

11.已知x 和y ,用变形补码计算同时指出结果是否溢出。

【答案】采用双符号位判断是否溢出。