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2017年济南大学网络计算重点实验室847计算机学科专业基础综合之计算机组成原理考研仿真模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 多处理机

【答案】多处理机指由两台以上处理机组成的计算机系统。每个处理机都有各自的控制和运算部件,可独立地执行程 序,而共享公共的主存储器和外围设备。处理机之间是通过网络实现通讯的。整个计算机系统都在统一的操作系 统控制下工作,按照多指令流、多数据流的模式实现对作业、任务、程序段的并行处理。

2. 空间并行

【答案】空间并行即资源重复。在并行性概念中引入空间因素,以数量取胜,通过重复设置硬件资源,大幅度提高计 算机系统的性能。随着硬件价格的降低,资源重复在单处理机中通过部件冗余、多存储体等方式被广泛应用,而多处理机本身就是实施“资源重复”原理的结果。

二、简答题

3. 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。 4. 总线中三种桥的名称是什么? 它们的功能是什么?

【答案】(1)

总线体系结构中的三种桥,即

桥、

总线桥、

桥。

(2)桥连接两条总线,使彼此间相互通信。桥又是一个总线转换部件,可以把一条总线的地址空间映射到 另一条总线的地址空间上,从而使系统中的任意一个总线主设备都能看到通向的一份地址表。

5. 比较数字计算机和模拟计算机的特点。

【答案】(1)模拟计算机的特点是数值由连续量来表示,运算过程也是连续的,用电压表示数据,采用电压组合和测量值的计算方式,盘上连线的控制方式;

(2)数字计算机是在算盘的基础上发展起来的,采用数字表示数量的大小,其主要特点是按位运算,并且不连续地跳动计算,用数字0和1表示数据,采用数字计数的计算方式,程序控制的控制方式;

(3)与模拟计算机相比,数字计算机的精度高,数据存储量大,逻辑判断能力强。

6. 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

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

件结构稍微复杂。

7. 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

三、综合应用题

8. —个有主存和系式。

【答案】在二级存储系统中满足

9. 某博物馆最多可容纳500人同时参观,有一个出入口,该出入口一次仅允许个通过。参观者的活动描述如下:

Cobegin

参观者进程i :

进门;

组成的二级存储系统,参数定义如下:

命中率,请写出

为系统平均存取时间,与

的存取时间,T 2为主存的存取时间,H 为

参数之间的函数关

参观;

出门;

coend

请添加必要的信号量和斥与同步。

要求写出完整的过程,说明信号量含义并赋初值。 【答案】定义两个信号量

博物馆可以容纳的最多人数

用于出入口资源的控制

cobegin

参观者进程i :

P (empty ); P (mutex ); 进门; V (mutex ); 参观;P (mutex ); 出门;V (mutex ); V (empty );

操作,以实现上述操作过程中的互

10.某银行提供1个服务窗口和10个供顾客等待的座位。顾客到达银行时,若有空座位,则到取号机上领取一个号,等待叫号。取号机每次仅允许一位顾客使用。当营业员空闲时,通过叫号选取一位顾客,并为其服务。顾客和营业员的活动过程描述如下: