2017年甘肃省培养单位近代物理研究所866计算机原理之计算机组成原理考研强化模拟题
● 摘要
一、名词解释
1． 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。
2． AMP
【答案】同构多核处理机可以构成非对称
也可以采用异构多核和共享存储器构成。
多核结构。若处理机芯片内部是同构多核，但多核系统每个核运行一个独立的操作系统或同一操作系统的独立实例，那就变成非对称多核。
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． 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。
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． 计算机的系统软件包括哪几类? 说明它们的用途。
【答案】系统软件用来简化程序设计，简化使用方法，提高计算机的使用效率，发挥和扩大计算机的功能及用途。它包括以下四类：
（1）各种服务性程序，如诊断程序、排错程序、练习程序等；
（2）语言程序，如汇编程序、编译程序、解释程序等，用于把源程序翻译或解释成目的程序；
（3）操作系统，用来管理计算机资源（如处理器、内存、外部设备和各种编译、应用程序）和自动调度用
户的作业程序，而使多个用户能有效地共用一套计算机系统；
，实现有组织地、动态地存储大量相关数据，方便多用户访（4）数据库管理系统（DBMS ）
问计算机软、硬件资源。
7． 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。
（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。
接口，如何挂在总线上都作了具体插件、存储器插件以及
三、计算题
8． 已知用二进制形式求（x ×y ）浮，保留4位有效数位。
第2步将被乘数与乘数的指数部分相加
用移码表不则为第3步将x 与y 的有效数位相乘：
【答案】第1步用二进制形式表示x 和y :
乘积为
溢也无下溢。 我们只需4位有效数位，故结果修正为已经规格化了。由于移码表示时，第4步规格化，并检因此既无上查是否溢出上步乘积结果为
第5步舍入操作：舍入到4位有效数字
这一步无需做任何操作，结果仍为
第6步确定乘积符号：由于x 和Y 符号相反，乘积为负数，即为
四、综合应用题
9． 假设某计算机指令长度为32位，具有双操作数、单操作数、无操作数三类指令形式，指令系统共有70 条指令，请设计满足要求的指令格式。
【答案】指令系统共有70条指令，故操作码字段需要至少7位。
双操作数指令格式：
单操作数指令格式：
无操作数指令格式：
10．已知一个整数序列
其中则称x 为A 的主元素。例如若存在
且，则称5为主元素；又如
A=（0, 5, 5, 3, 5，l ，5, 7）则A 中没有主元素。假设A 中的n 个元素保存在一个一维数组中，请设计一个尽可能高效的算法，找出A 的主元素。若存在主元素，则输出该元素；否则输出-1。要求：
（1）给出算法的基本设计思想。
（2）根据设计思想，采用C 或C++或Java 语言描述算法，关键之处给出注释。
（3）说明你所设计算法的时间复杂度和空间复杂度。
【答案】
（1）算法的策略是从前向后扫描数组元素，标记出一个可能成为主元素的元素Num 。然后重新计数，确认Num 是否是主元素。
算法可分为以下两步：
①选取候选的主元素：依次扫描所给数组中的每个整数，将第一个遇到的整数Num 保存到c 中，记录Num 的出现次数为1; 若遇到的下一个整数仍等于Num ，则计数加1否则计数减1; 当计数减到0时，将遇到的下一个整数保存到c 中，计数重新记为1，开始新一轮计数，即从当前位置开始重复上述过程，直到扫描完全部数组元素。
②判断c 中元素是否是真正的主元素，再次扫描该数组，统计c 中元素出现的次数，若大于n/2, 则为主元素；否则，序列中不存在主元素。
（2）算法实现如下：