2018年北京市培养单位高能物理研究所863计算机学科综合(专业)之计算机组成原理考研核心题库
● 摘要
一、名词解释
1. 异构多核
【答案】异构多核处理机内的各个计算内核结构不同,地位不对等。一般多采用“主处理核+协处理核”的主从架构。 异构多核处理机的优势在于可以同时发挥不同类型处理机各自的长处来满足不同种类的应用的性能和功耗需求。
研宄表明,异构组织方式比同构的多核处理机执行任务更有效率,实现了资源的最佳化配置,而且降低了系 统的整体功耗。
2. 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。
二、简答题
3. 指令和数据均存放在内存中,计算机如何区分它们是指令还是数据?
【答案】(1)取指周期中从内存读出的信息流是指令流,它流向控制器;
(1)执行器周期中从内存读出的信息流是数据流,它流向运算器。
4. 冯•诺依曼型计算机的主要设计思想是什么? 它包括哪些主要组成部分?
【答案】冯. 诺依曼型计算机的主要设计思想是存储程序并按地址顺序执行,它由运算器,控制器,存储器,适配器及I/O设备组成。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
三、分析题
8. 浮点数四则运算的基本公式如下:
其中
.
算器的逻辑结构图。
【答案】浮点乘法和除法相对来说比较简单,因为尾数和阶码可以独立处理:浮点乘法只需对尾数作定点乘和阶码作定点加,而浮点除法只需对尾数作定点除和阶码作定点减即可。不论乘法和除法,需将结果规格化。
浮点加减法较复杂,原因在于尾数相加或减之前必须对阶。为此,将较小的阶码X 。
对应的尾数
(1)计算
(2)将
(3)计算
(4)将结果规格化。
图为浮点运算器的结构图。该运算器由两个相对独立的定点运算器组成。阶码部件只进行加、减操作,
实现对阶(求阶差)和阶码加减法操作尾数部分可进行加、减、乘、除运算,并与阶码部件协同完成对阶和规格化等功能。尾数的加、减由加法器完成,尾数乘除由高速乘除
试画出浮点运右移位以得到一个新的尾数
.
这样就能与进行运算。因此浮点加减法需要四步运算: (定点减法); 移位以形成. (定点加法或减法);
部件完成。寄存器和积商寄存器本身具有移位功能,以便完成对阶和规格化等操作。
图
9. 试分析图所示写电流波形属于何种记录方式。
图
【答案】(1)是调频制(FM )。
(2)是改进调频制(MFM )。
(3)是调相制(PE )。
(4)是调频制(FM )。
(5)是不归零制(NRZ )。
(6)是“见1就翻制”(NRZ1)。
10.CD-ROM 光盘的外缘有5mm 宽的范围因记录数据困难,一般不使用,故标准的播放时间为60min 。计算模式1和2情况下光盘存储容量是多少?
【答案】扇区总数
模式1存放计算机程序和数据,其存储容量为模式2存放声音、图像等多媒体数据,其存储容量为
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