2017年新疆维吾尔自治区培养单位新疆理化技术研究所408计算机学科专业基础综合之计算机组成原理考研题库
● 摘要
一、名词解释
1． 多处理机
【答案】多处理机指由两台以上处理机组成的计算机系统。每个处理机都有各自的控制和运算部件，可独立地执行程 序，而共享公共的主存储器和外围设备。处理机之间是通过网络实现通讯的。整个计算机系统都在统一的操作系 统控制下工作，按照多指令流、多数据流的模式实现对作业、任务、程序段的并行处理。
2． 空间并行
【答案】空间并行即资源重复。在并行性概念中引入空间因素，以数量取胜，通过重复设置硬件资源，大幅度提高计 算机系统的性能。随着硬件价格的降低，资源重复在单处理机中通过部件冗余、多存储体等方式被广泛应用，而多处理机本身就是实施“资源重复”原理的结果。
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． 说明软件发展的演变过程。
【答案】软件的发展演变主要有以下几个过程：
（1）在早期的计算机中，人们是直接用机器语言即机器指令代码来编写程序的，这种方式编写的程序称为手编程序；
（2）后来，为了编写程序方便和提高机器的使用效率，人们使用一些约定的文字、符号和数字按规定的格式来表示各种不同的指令，然后再用这些特殊符号表示的指令来编写程序，这就是汇编程序；
（3）为了进一步实现程序自动化和便于程序交流，使不熟悉具体计算机的人也能很方便地使用计算机，人们又创造了各种接近于数学语言的算法语言；
（4）随着计算机技术的日益发展，原始的操作方式越来越不适应，特别是用户直接使用大型机器并独占机器，无论是对机器的效率来说还是对方便用户来说都不适宜，于是人们又创造出操作系统；
（5）随着计算机在信息处理、情报检索及各种管理系统中应用的发展，要求大量处理某些数据，建立和检索大量的表格。这些数据和表格按一定的规律组织起来，使得处理更方便，检索更
迅速，用户使用更方便，于是出现了数据库，数据库和数据库管理软件组成了数据库管理系统。
5． 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）
，T=l/f，度量单位是主频的倒数称为CPU 时钟周期（T ）
CPU 执行时间=CPU时钟周期数×CPU 时钟周期；
6． 码是7位，如果设计主存单元字长为32位，指令字长为12位，是否合理? 为什么？
【答案】不合理。
指令最好是半字长或单字长，设计16位比较合适。一个字符的
单元字长为32
位，则一个单元可以放四个字符，这也是可以的，只是在存取单个字符时，所用的时间较长，不过，一条指令至 少占一个单元，若指令字长12位，一条指令只占了一个单元（32位）的12位，剩佘的22位就浪费了，这样看 来不合理，因为通常单字长指令很多，累计的浪费就很大。
7． 何谓分布式仲裁? 画出逻辑结构示意图进行说明。
【答案】分布式仲裁不需要集中的总线仲裁器，每个潜在的主方功能模块都有自己的仲裁号和仲裁器。当它们有 总线请求时，把它们唯一的仲裁号发送到共享的仲裁总线上，每个仲裁器将仲裁总线上得到的号与自己的号进行 比较。如果仲裁总线上的号大，则它的总线请求不予响应，并撤消它的仲裁号。最后，获胜者的仲裁号保留在仲 裁总线上。显然，分布式仲裁是以优先级仲裁策略为基础。逻辑结构如图所示： 是7位，如果设计主存 （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：
图 分布式仲裁的逻辑结构示意图
三、综合应用题
8． 文件F 由200条记录组成，记录从1开始编号，用户打开文件后，欲将内存中的一条记录插入文件F 中，作为其第30条记录，请回答下列问题，并说明理由。
（1）若文件系统为顺序分配方式，每个存储块存放一条记录，文件F 的存储区域前后均有足够空闲的存储空间，贝U 要完成上述操作最少要访问多少存储块？F 的文件控制区内容会有哪些改变？
（2）若文件系统为链接分配方式，每个存储块存放的一条记录和一个链接指针，则要完成上述操作最少要访问多少存储块？若每个存储块大小为1KB ，其中4个字节存放指针，则该系统支撑文件的最大长度是多少？
【答案】（1）因为要最少访问，所以选择将前29块前移一个存储块单元，然后将要写入的记录写入到当前的第30条的位置上。由于前移都要先访问原存储块将数据读出，再访问目标存储块将数据写入，所以最少需要访问块存储块
F 的文件区的文件长度加1，起始块号减1
（2）采用链接方式则需要顺序访问前29块存储块，然后将新纪录的存储块插入链中即可，把新的块存入磁盘要1次访存，然后修改第29块的链接地址存回磁盘又一次访存。一共就是29+1+1=31次。
4个字节的指针的地址范围为
颜色深度为所以此系统支撑文件的最大长度为 9． 刷新存储器的重要性能指标是它的带宽。若显示工作方式采用分辨率为
24位，帧频（刷新速率）为求：
（1）刷新存储器的存储容量是多少？
（2）刷新存储器的带宽是多少？