2018年济南大学网络计算重点实验室847计算机学科专业基础综合之计算机组成原理考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、名词解释
1． 紧耦合系统
【答案】紧耦合系统又称直接耦合系统，指处理机之间物理连接的频带较高，一般是通过总线或高速开关实现互连， 可以共享主存。由于信息传输率较高，因而可以快速并行处理作业或任务。
2． 松耦合系统
【答案】松耦合系统又称间接耦合系统，指处理机之间物理连接的紧密程度与交互作用能力较弱，一般是通过通道或 通信线路实现处理机之间的互连，可以共享外存设备（磁盘、磁带等）。机器之间的相互作用是在文件或数据集 一级上进行。松耦合系统表现为两种形式：一种是多台计算机和共享的外存设备连接，不同机器之间实现功能上 的分工（
过通信线路连接，以求得更大范围的资源共享。
能专用化），机器处理的结果以文件或数据集的形式送到共享外存设备，供其他机器继续处理；另 一种是计算机网，机器通
二、简答题
3． 什么是指令? 什么是程序？
【答案】（1）每一个基本操作称为一条指令。
（1）解决某一问题的一串指令序列，称为程序。
4． 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
5． 冯•诺依曼型计算机的主要设计思想是什么? 它包括哪些主要组成部分？
【答案】冯. 诺依曼型计算机的主要设计思想是存储程序并按地址顺序执行，它由运算器，控制器，存储器，适配器及I/O设备组成。
6． 为什么在页式虚拟存储器地址变换时可以用物理页号与页内偏移量直接拼接成物理地址，而在段式虚拟 存储器地址变换时必须用段起址与段内偏移量相加才能得到物理地址？
【答案】由于物理页与虚拟页的页面大小相同，且为2的整数次幂，所以页式虚拟存储器地址变换时可以用物理 页号与页内偏移量直接拼接成物理地址。而段式虚拟存储器的各段大小不同，且段起始地址任意，所以必须用段 起址与段内偏移量相加才能得到物理地址。
7． 在虚存实现过程中，有些页面会在内存与外存之间被频繁地换入和换出，使系统效率急剧下降。这种现 象称为颠簸。请解释产生颠簸的原因，并说明防止颠簸的办法。
【答案】产生颠簸的原因主要有：
（1）分配的页面数太少；
（2）替换策略不佳。
防止颠簸的办法：
（1）适当增加分配给用户程序的页面数；
（2）选取
或更好的替换策略。
三、综合应用题
8． 下列各数使用了位浮点格式，相等的十进制是什么？
【答案】
9． 将关键字序列（7，8，30，11，18，9，14）散列存储到散列表中，散列表的存储空间是一个下标从0开始的一维数组。散列函数是：
列法，要求装填（载）因子为0.7。
（1）请画出所构造的散列表。
（2）分别计算等概率情况下查找成功和查找不成功的平均查找长度。
【答案】（1）要求装填因子为0.7，数组的长度应该为7/0.7=10，数组下标为0〜9。各关键字的散列函数值如下表1：
处理冲突采用线性探测再散
表1
采用线性探测法再散列法处理冲突，所构造的散列表2为：
表2
（2）查找成功时，在等概率情况下，查找表中每个元素的概率是相等的，因此是根据表中元素个数来计算平均查找长度，各关键字的比较次数如下表3所示：
表3
故查找成功的平均查找长度为（1+1+1+1+3+3+2）/7=12/7。
在不成功的情况下，由于任意关键字key ，H （key ）的值只能是0〜6之间，H （key ）为0需要比较3次，H （key ）为1需要比较2次，H （key ）为2需要比较1次，H （key ）为3需要比较2次，H （key ）为4需要比较1次，H （key ）为5需要比较5次，H （key ）为6需要比较4次，共7种情况，如下表4所示：
表4
所以，在等概率下，查找失败的平均查找长度为：（3+2+1+2+1+5+4）/7=18/7。
10．系统中有多个生产者进程和消费者进程，共享用一个可以存1000个产品的缓冲区（初始为空），当缓冲区为未满时，生产者进程可以放入一件其生产的产品，否则等待；当缓冲区为未空时，消费者进程可以取走一件产品，否则等待。要求一个消费者进程从缓冲区连续取出10件产品后，其他消费者进程才可以取产品，请用信号量P , V （wait ，signed ）操作实现进程间的互斥和同步，要求写出完整的过程；并指出所用信号量的含义和初值
【答案】设置5个信号量
empty :表示缓冲区是否为空，初值为1000
full ：表示缓冲区是否为满，初值为0
mutexl :生产者之间的互斥信号，初值为1
mutex2:消费者之间的互斥信号，初值为1
available :当前消费者能否访问缓冲区，初值为1
定义变量in , out 分别为生产者和消费者进程所要使用的指针，指向下一个可用的缓冲区单元，MaXNum=1000为缓冲区的大小，count 标志当前消费者已经取的产品的数量，初值为0
生产者进程：
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