2017年西安交通大学软件学院814计算机基础综合之计算机组成原理考研导师圈点必考题汇编
● 摘要
一、名词解释
1． 时间并行
【答案】时间并行即时间重叠。让多个处理过程在时间上相互错开，轮流重叠地使用同一套硬件设备的各个部分，以 加快硬件周转而赢得处理速度。其实质就是把一件工作按功能分割为若干个相互联系的部分，每一部分指定专门 的部件完成，各部分执行过程在时间上重叠起来，使所有部件依次分工合作完成完整的工作。典型应用就是流水 线技术。
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。
二、简答题
3． 比较通道、中断三种基本方式的异同点。
的工作效率； 【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
件结构稍微复杂。
4． 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
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
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。
方式是由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接口，如何挂在总线上都作了具体插件、存储器插件以及
（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。
5． 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。
6． 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：
7． 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。
三、计算题
8． 如果一条指令的执行过程分为取指令、指令分析、指令执行三个子过程，且取指令、分析指令、执行指令三个过程段的时间都是
n=2000条指令所用的总时间。
【答案】①顺序执行方式：
②流水执行方式：
分别求指令顺序执行、指令流水执行两种方式执行
四、综合应用题
9． 设某计算机的逻辑地址空间和物理地址空间均为64KB ，按字节编址。若某进程最多需要6页（Page ）数据存储空间，页的大小为1KB ，操作系统采用固定分配局部置换策略为此进程分配4个页框（PageFrame ）。在时刻260前的该进程访问情况如下表所示（访问位即使用位）。
当该进程执行到时刻260时，要访问的逻辑地址为17CAH 的数据，请回答下列问题： （1）该逻辑地址对应的页号是多少？
（2）若采用先进先出（FIFO ）置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少? 要求给出计算过程。
（3）若采用时钟（CLOCK ）置换算法，该逻辑地址对应的物理地址是多少? 要求给出计算过程。（设搜索下一页的指针沿顺时针方向移动，且当前指向2号页框，如图所示）
【答案】
（1）由题可知计算机的逻辑地址空间和物理地址空间均为64KB=216B，按字节编址，并且页的大小为IK=210，故逻辑地址和物理地址的地址格式均为：
地址17CA=0001011111001010B，故可知其逻辑页号为000101B=5。
（2）根据FIFO 算法，需要替换出最早装入的页，故需置换0号页，将5号页装入7号页框中，所以物理地址为0001111111001010B=1FCAH。
（3）根据CLOCK 算法，如果当前指针所指页框的使用位为0，则替换该页，否则将使用位清零，并将指针指向下一个页框，继续查找。由题可知，将从2号页框开始，前4次查找页框号
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