2018年沈阳航空航天大学计算机学院818计算机组成原理考研核心题库
● 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． 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。
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． 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。
5． 说明总线结构对计算机系统性能的影响。
【答案】总线结构对计算机系统的性能影响有以下四点：
（1）简化了硬件的设计。从硬件的角度看，面向总线是由总线接口代替了专门的
接口，
由总线规范给出了传输线或信号的规定，并对存储器、设备和如何挂在总线上都作了具体
插件、存储器插件以及的规定，所以，面向总线的微型计算机设计只要按照这些规定制作插件等，将它们连入总线即可工作，而不必考虑总线的详细操作。
（2）简化了系统结构。整个系统结构清晰，连线少，底板连线可以印刷化。
（3）系统扩充性好。一是规模扩充，二是功能扩充。规模扩充仅仅需要多插一些同类型的插件；功能扩充 仅仅需要按总线标准设计一些新插件，插件插入机器的位置往往没有严格的限制。这就使系统扩充既简单又快速可靠，而且也便于查错。
（4）系统更新性能好。存储器、接口等都是按总线规约挂到总线上的，故只要总线设计恰当，可以随时随着处理器芯片以及其他有关芯片的进展设计新的插件，对系统进行更新，且这种更新只需更新需要更新 的插件，其他插件和底板连线一般不需更改。
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． 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、教育和卫生、家用电器、人工智能。
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． 设某机字长为32位，中有16个32位通用寄存器，设计一种能容纳64种操作的指令系
型指令的最大存储空间是多少？
16个通用寄存器至少需要4位表示；机器字统。如果采用通用寄存器作基址寄存器，则【答案】由题意知，64种操作至少需要6位
长为32位，剩下22位用作形式地址。基址寄存器为32位，D 为22位，故最大的存储空间为故
最大存储空间是
10．用原码阵列乘法器、补码阵列乘法器分别计算xxy 。
【答案】（1）①原码阵列乘法
符号位：
②直接补码阵列乘法
（2）
①原码阵列乘法
符号位单独运算：