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2017年郑州大学软件技术学院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. 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. 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。

)技术是针对如何减少处理机执行部件

二、简答题

3. 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;

4. 数字计算机有哪些主要应用?

【答案】数字计算机的主要应用有:科学计算、自动控制、测量和测试、信息处理、教育和

(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:

卫生、家用电器、人工智能。

5. 某机器中有16个通用寄存器,运行某中断处理程序时仅用到其中2个寄存器,请问响应中断而进入该中断处理程序时是否要将通用寄存器内容保存到主存中去? 需保存几个寄存器?

【答案】(1)要将通用寄存器内容保存到主存中去。

(2)中断服务程序中要使用的通用寄存器原内容保存到存储器中,中断服务程序要动用哪个寄存器,就保存哪个,所以需要保存2个。

6. 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

7. 某总线在一个总线周期中并行传送8个字节的信息,假设一个总线周期等于一个总线时钟周期,总线时钟频率为

总线带宽是多少? 【答案】每个总线周期并行传送8字节,则总线带宽为:

三、综合应用题

8. 某请求分页系统的局部页面置换策略如下:系统从0时刻开始扫描,每隔5个时间单位扫描一轮驻留集(扫描时间忽略不计),本轮没有被访问过的页框将被系统回收,并放入到空闲页框链尾,其中内容在下一次被分配之前不被清空。当发生缺页时,如果该页曾被使用过且还在空闲页框链表中,则重新放回进程的驻留集中; 否则,从空闲页框链表头部取出一个页框。假设不考虑其他进程的影响和系统开销,初始时进程驻留集为空。目前系统空闲页框链表中页框号依次为32、15、21、41。进程P 依次访问的<虚拟页号,访问时刻>是:、<3,2>、<0,4>、<0,6>、、<0,13>、<2,14>。请回答下列问题。

(l )访问<0,4>时,对应的页框号是什么?

(2)访问时,对应的页框号是什么? 说明理由。

(3)访问<2,14>时,对应的页框号是什么? 说明理由。

(4)该策略是否适合于时间局部性好的程序? 说明理由。

【答案】(l )页框号为21。因为起始驻留集为空,而0页对应的页框为空闲链表中的第三个空闲页框,其对应的页框号为21。

(2)页框号为32。理由:因11>l0故发生第三轮扫描,页号为l 、3的页框32、15在第二轮已处于空闲页框链表中,此刻l 页又被重新访问,因此应被重新放回到驻留集中。其页框号为32。

(3)页框号为41。理由:因为第2页从来没有被访问过,它不在驻留集中,因此从空闲页框链表中取出链表头的页框41,页框号为41。

(4)适合。理由:如果程序的时间局部性越好,从空闲页框链表中重新取回的机会越大,该策略的优势越明显。

9. 有如下六种存储器:主存、高速缓存、寄存器组、存储器,

要求:

(1)按存储容量和存储周期排出顺序;

(2)将有关存储器排列组成一个存储体系;

(3)指明它们之间交换信息时的传送方式。

【答案】(1)按容量从小到大排序: 寄存器组一高速缓存一按存储周期从小到大可排为: 寄存器组一高速缓存一主存一活动头硬磁盘存储器一磁盘一存储器

(2)高速缓存一主存一活动头硬磁盘存储器可构成一个三级存储体系。

(3)高速缓存与主存之间的数据交换方式为猝发式,以块为单位; 主存与硬盘之间的数据传送方式常用方式。

10.已知有6个顶点(顶点编号为0--5)的有向带权图G , 其邻接矩阵A 为上三角矩阵,按行为主序(行优先)保存在如下的一维数组中。

要求:

(1)写出图G 的邻接矩阵A 。

(2)画出有向带权图G 。

(3)求图G 的关键路径,并计算该关键路径的长度。

【答案】(1)由题可以画出待定上三角矩阵的结构图如下(图中? 为待定元素): 存储器一磁盘一主存一活动头硬磁盘存储器 存储器、磁盘和活动头硬磁盘