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一、简答题

1． 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

2． 比较

或更好的替换策略。

标准的性能特点。

总线是当前使用的总线，是一个高带宽且与处理器无关的标准总线，又是

总线和

【答案】（1

）

重要的层次总线。它采用同步定时协议和集中式仲裁策略，并具有自动配置能力，适合于低成本的小系统，因此在微型机系统中得到 了广泛的应用。

（2）正在发展的

标准，追求高端服务器市场的最新

规范，是一种基于开关的体

总线，数

系结构，可连接多达64000个服务器、存储系统、网络设备，能替代当前服务器中的据传输率达30GB/S，因此适合于高成本的较大规模计算机系统。

3． 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。

4． 比较通道、中断三种基本方式的异同点。

【答案】（1）通道方式是通过执行通道指令来实现输入/输出的，可以实现对外设的统一管理和外设与内存的数 据传送，大大提高了

（2）的，数据传送

速度很快，且传送速率仅受内存访问时间的限制，但它需要更多的硬件，适用于内存和高速外设之间大批数据交 换的场合；

中断方式是通过

在响应中断时，转入中断服务程序，执行输入/输出指令来完成输入/输出

的时间开销，但是硬

的，一般适用于随机出现的服务，且一旦提出要求应立即进行，节省了

方式是由

的工作效率；

控制器在获得总线控制权后，直接在内存与外设之间实现数据传送

件结构稍微复杂。

5． 为什么软件能够转化为硬件，硬件能够转化为软件? 实现这种转化的媒介是什么？

【答案】软件能够转化为硬件，硬件能够转化为软件原因如下：

（1）容量大、价格低、体积小、可改写的只读存储器提供了软件固化的良好物质基础。现在已经可以把许多复杂的、常用的程序制作成固件。就它的功能来说，固件是软件，但从形态来说，固件又是硬件。

（2）目前在一片硅单晶芯片上制作复杂的逻辑电路已经是实际可行的，这又为扩大指令的功能提供了相应的物质基础。因此，本来通过软件手段来实现的某种功能，现在可以通过硬件来直接解释执行。传统的软件部分，今后完全有可能“固化”甚至“硬化”。

（3）任何操作可以由软件来实现，也可以由硬件来实现；任何指令的执行可以由硬件完成，也可以由软件来完成。

实现这种转化的媒介是软件与硬件的逻辑等价性。

二、分析题

6． 何谓DMA 方式？ DMA 控制器可采用哪几种方式与CPU 分时使用内存？

【答案】直接内存访问（DMA ）方式是一种完全由硬件执行I/O交换的工作方式。DMA 控 制器从CPU 完全 接管对总线的控制。数据交换不经过CPU ，而直接在内存和1 / 0没备之间进行。

DMA 控制器采用以下三种方式： （1）停止CPU 访问内存

DMA 控制器获得总线控制当外设要求传送一批数据时，由DMA 控制器发一个信号给CPU 。权后，开始进行数据传送。一批数据传送完毕后，DMA 控制器通知CPU 可以使用内存，并把总线控制权交还给CPU 。

（2）周期挪用

CPU 按程序要求访问内存：当I/O设备没有DMA 请求时，一旦1/0设备有DMA 请求，则I/O设备挪用一个或几个周期。

（3）DMA 与CPU 交替访内

一个CPU 周期可分为2个周期，一个专供DMA 控制器访内，另一个专供CPU 访内。不需要总线使用权的申请、建立和归还过程。

7． —磁带机有9道磁道，带长700m , 带速2m/ s，每个数据块1KB , 块间间隔14mm 。若数据传输率为

试求：

（1）记录位密度。

（2）若带首尾各空2m ，求此带最大有效存储容量。 【答案】（1）由于数据传输率（2）传送一个数据块所需时间为

一个数据块占用长度为

每块间隙

数据块总数为

故磁带存储器有效存储容量为

8． 设变量h 放在寄存器代码。C 赋值语句是；

【答案】虽然C 语句只有一个相加的操作，但是两个操作数均在存储器中，因此需要更多的ARM 指令。首先用取字（LDR

）指令访问存储器单元存器

最后用存字（STR ）指令将

寄存器，位移量为

然后用ADD 指令将

放在寄

中的结果写到存储器单元

此时寄存器作为基地址

数组A 的基值放在寄存器r3, 请将下面c 语句翻译成ARM 汇编语言

其中D 为记录位密度，vS 线速度，故

因ARM 也是字节寻址。3条ARM 汇编语言指令形式如下：

，颜色为真彩色，帧频为75Hz （逐行扫描）（24位）

9． 某光栅扫描显示器的分辨率为

显示存储器为双端口存储器。回归和消隐时间忽略不计。

（1）每一像素允许的读出时间是多少？ （2）刷新带宽是多少？ （3）显示总带宽是多少？

【答案】（1）每一像素允许的读出时间为