2017年北京市培养单位北京基因组研究所863计算机学科综合(专业)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． 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． SIMD
【答案】但
单指令多数据）是提高数据并行处理能力的重
功能和
的位宽。
要手段。随着超大规 模集成电路的发展，主流微处理器厂商不断地增加等问题。
仍然存在诸多性能瓶颈，如地址不对齐、数据重组和控制相关的向量化（Control flow ）
二、简答题
3． 说明存储器总线周期与
总线周期的异同点。
总线周期用于对接口中的端口进行读写。
【答案】存储总线周期用于对内存读写，
4． 数字计算机如何分类? 分类的依据是什么？
【答案】数字计算机可分为专用计算机和通用计算机，分类依据是计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性。
5． 段式虚拟存储器对程序员是否透明？请说明原因。
【答案】虚拟管理是由软件（操作系统）和硬件共同完成，由于软件的介入，虚存对实现存储管理系统程序不透 明。而段是按照程序的自然分界划分的长度可以动态改变的区域。通常，程序员把子程序、操作数和常数等不同 类型的数据划分到不同的段中，并且每个程序可以有多个相同类型的段。由于分段是由程序员完成的，所以段式 虚拟存储器对程序员而言不是透明的，但虚存到实存的地址映射是由系统软件辅助完成的，故对应用程序而言， 段是虚拟存储器是“半透明”的。
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． 比较总线和标准的性能特点。
【答案】（1
）
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
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。
三、分析题
8． 回答下列问题：
①某总线在一个总线周期中并行传送4个字节的数据，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33MHz , 求总线带宽是多少？
②如果一个总线周期中并行传送64位数据，总线时钟频率升为66MHz , 求总线带宽是多少？ ③分析哪些因素影响带宽？ 【答案】①设总线带宽用用D 表示，根据定义可得：
②因为64位=8B, 所以
③总线带宽是总线能提供的数据传送速率，通常用每秒钟传送信息的字节数（或位数）来表示。
影响总线带宽的主要因素有：总线宽度、传送距离、总线发送和接收电路工作频率限制以及数据传送形式。
9． 指令格式结构如下所示，试分析指令格式及寻址方式特点。
【答案】指令格式及寻址方式特点如下： （1）单字长二地址指令。
表示，总线时钟周期用表示，一个总线周期传送的数据量
（2）操作码字段OP 可以指定均在寄存器中。
条指令。
，所以是RR 型指令，两个操作数（3）源和目标都是通用寄存器（可分别指定32个寄存器）（4）这种指令结构常用于算术逻辑运算类指令。
10．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
因ARM 也是字节寻址。3条ARM 汇编语言指令形式如下：
11．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）和阶码加减法操作部件完成。寄存器
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
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。
移
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）位以形成.
； （定点加法或减法）
试画出浮点运
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