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2017年云南师范大学408计算机学科专业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. 同时多线程

【答案】同时多线程技术是一种简单、低成本的并行技术。与单线程处理机相比,同时多线程处理机只花费很小的代 价,而性能得到很大改善。在原有的单线程处理机内部为多个线程提供各自的程序计数器、相关寄存器以及其他 运行状态信息,一个“物理”处理机被模拟成多个“逻辑”处理机,以便多个线程同步执行并共享处理机的执行 资源。应用程序无需做任何修改就可以使用多个逻辑处理机。

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. 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

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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

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;

5. 在一个进程的执行过程中,是否其所有页面都必须处在主存中?

【答案】在有虚拟存储管理系统中,程序不是一次整体装入内存才运行,所以不是所有页面都必须处在主存中, 而是根据程序的局部性,有的页面在主存,有的页面在辅存。

6. 什么是内存? 什么是外存? 什么是CTU? 什么是适配器? 简述其功能。

【答案】(1)内存是指计算机内部的半导体存储器;半导体存储器的存储容量有限,因此计算机中又配备了存储容量更大的磁盘存储器和光盘存储器,称为外存储器,简称外存。内存和外存共同用来保存二进制数据。

(2)把运算器和控制器合在一起称为中央处理器,简称CPU 。它用来控制计算机及进行算术逻辑运算。

(3)适配器是指连接主机与外设的一个中间电路,也称作接口,其作用相当于一个转换器,它可以保证外围设备用计算机系统特性所要求的形式发送或接收信息。

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。

(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:

三、计算题

8. 设机器字长16位,定点表示,尾数15位,数符1位,问:

(1)定点原码整数表示时,最大正数是多少?最小负数是多少? (2)定点原码小数表示时,最大正数是多少?最小负数是多少? 【答案】(1)定点原码整数表示:

最小负数值最小负整数表示

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最大正数值最大正整数表示

(2)定点原码小数表示:

最大正数值最小负数值

四、综合应用题

9. 有A 、B 两人通过信箱进行辩论,每人都从自己的信箱中取得对方的问题。将答案和向对方提出的新问题组成一个邮件放入对方的邮箱中,设A 的信箱最多放M 个邮件,B 的信箱最多放N 个邮件。初始时A 的信箱中有x 个邮件件数减1. 。

A 、B 两人操作过程:

当信箱不为空时,辩论者才能从信箱中取邮件,否则等待。 当信箱不满时,辩论者才能将新邮件放入信箱,否则等待。 请添加必要的信号量和程,并说明信号量的含义和初值。

【答案】首先定义两个互斥信号量:mutexA 和mutexB ,初始时为1,分别用来实现对A 的邮箱和B 的邮箱的互斥使用;然后针对A 的邮箱再定义两个信号量emptyA 和fullA ,

初值分别为

分别表示信箱中仍能存放信的数量和已经存放的信的数量,同理设置emptyB 和fulffi ,

初值为

通信代码:

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B 中有y 个辩论者每取出一个邮件,邮

操作,以实现上述过程的同步,要求写出完整过

初始代码: