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一、名词解释

1． 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。

2． 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。

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． 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。

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

5． 为什么在页式虚拟存储器地址变换时可以用物理页号与页内偏移量直接拼接成物理地址，而在段式虚拟 存储器地址变换时必须用段起址与段内偏移量相加才能得到物理地址？

【答案】由于物理页与虚拟页的页面大小相同，且为2的整数次幂，所以页式虚拟存储器地址变换时可以用物理 页号与页内偏移量直接拼接成物理地址。而段式虚拟存储器的各段大小不同，且段起始地址任意，所以必须用段 起址与段内偏移量相加才能得到物理地址。

6． 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。

7． 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。

三、综合应用题

8． 利用上题表达式，假设【答案】在上式中代入已知条件：

求得 要求得到的系统性能为试求F 值。

9． 试推导磁盘存储器读写一块信息所需总时间的公式。

【答案】

设读写一块信息所需时间为

的传输时间为平均找道时间为

平均等待时间为读写一块信息则

假设磁盘以每秒r 的速率旋转，每条磁道容量为N 个字，则数据传输率=rN个字/秒

假设每块的字数为m 因而一旦读写头定位在该块起始端，就能在

毕。

是磁盘旋转半周的时间，

t

秒，由此可得磁盘存储器读写一块信息所需总时间为：秒的时间传输完

10．某计算机采用16位定长指令字格式，其CPU 中有一个标志寄存器，其中包含进位/借位标志CF 、零标志ZF 和符号标志NF 。假定为该机设计了条件转移指令，其格式如下：

其中，00000为操作码OP ; C 、Z 和N 分别为CF 、ZF 和NF 的对应检测位，某测位为1时表示需检测对应标志，需检测的标志位中只要有一个为1就转移，否则就不转移，例如，若C=l，Z=0, N=l, 则需检测CF 和NF 的值，当CF=1或NF=1时发生转移；OFFSET 是相对偏移量，用补码表示。转移执行时，转移目标地址为（PC ）+2+2XOFFSET; 顺序执行时，下条指令地址为（PC ）+2。请回答下列问题。

（1）该计算机存储器按字节编址，还是按字编址？该条件转移指令向后（反向）最多可跳转最多少条指令？

（2）某条件转移指令的地址为200CH ，指令内容如下图所示，若该执行时CF=0, ZF=0, NF=1, 则该指令执行后PC 的值是多少？若该指令执行时CF=1，ZF=0Z, NF=0，则该指令执行后PC 的值又是多少？请给出计算过程。

（3）实现“无符号数比较小于等时转移”功能的指令中，C 、Z 和N 应各是什么？

（4）以下是该指令对应的数据通路示意图，要求给出中部件的名称或功能说明。

图

【答案】（1）因为指令长度为16位且下条指令地址为（PC ）+2, 故编址单位是字节。

题中给出偏移量OFFSET 为8位补码，其范围为-128〜127, 故相对当前指令进行条件跳转，向后最多可跳转127条指令。

（2）指令中C=0, Z=l，N=l，故应根据ZF 和NF 的值来判断是否转移。当CF=0, ZF=0, NF=1时需转移。已知指令中偏移量为11100011B=E3H，符号扩展后为FFE3H , 左移一位（乘2）后为