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2017年重庆市培养单位重庆绿色智能技术研究院408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. SMP

【答案】机系统:

①有两个以上功能相似的处理机。 ②这些处理机共享同一主存和③所有处理机共享对通道。

④所有处理机能完成同样的功能。 ⑤系统被一个集中式操作系统文件级和数 据元素级的交互。

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。

控制。

提供各处理机及其程序之间的作业级、任务级、

设施,以总线或其他内部连接机制互连在一起;这样,存

储器存取时间 对每个处理机都是大致相同的。

设备的访问,或通过同一通道,或通过提供到同一设备路径的不同

既指计算机硬件体系结构,也指反映此体系结构的操作系统行为。

定义为具

有如下特征的独立计算

二、简答题

3. 比较单总线、多总线结构的性能特点。

【答案】(1)单总线结构是通过一组总线连接整个计算机系统的各大功能部件,即各大部件之间的所有的信息传 送都通过这组总线。其结构如图1所示。优点是允许与内存之间直接交换信息,只需

分配总线使用权,不需要

设备之间或

设备

干预信息的交换,即总线资源

是由各大功能部件分时共享的。缺点是由于全部系统部件都连接在一组总线上,总线的负载很重,可能使其吞量达到饱和甚至不能胜任的程度,故多为小型机 和微型机采用。

图1 单总线结构

(2)双总线结构有两条总线,一条是内存总线,用于另一条是

构中,通道是计算机系统 中的一个独立部件,使理器,故双总线通常在大、中型计算机中采用。

内存和通道之间进行数据传送;

总线,用于多个外围设备与通道之间进行数据传送。其结构如图2所示。双总线结

的效率大为提高,并可以实现形式多样且更

为复杂的数据传送。优点是以增加通道这一设备为代价的,通道实际上是一台具有特殊功能的处

图2 双总线结构

(3)三总线结构在计算机系统各部件之间采用三条各自独立的总线来构成信息通路。这三条总线是:内存总线,

输入瑜出

总线和直接存储器访问

总线供

总线,如图所示。内存总线用

和各类外设之间通讯用;

和内存之间传送地址、数据的控制信息

线使内存和高速外设之间直接传送数据。通常在三总线系统中,任一时刻只使用一种总线,但若使用多入口存储器,内存总线可与系统总线的工作效率较低。

总线同时工作,此时三总线系统比单总线系统运行得更快。

或内存间接传送,所以三总线

但是三总线系统中,设备不能直接进行信息传送,而必须经过

图3 三总线结构

4. 在虚存实现过程中,有些页面会在内存与外存之间被频繁地换入和换出,使系统效率急剧下降。这种现 象称为颠簸。请解释产生颠簸的原因,并说明防止颠簸的办法。

【答案】产生颠簸的原因主要有: (1)分配的页面数太少; (2)替换策略不佳。 防止颠簸的办法:

(1)适当增加分配给用户程序的页面数; (2)选取

或更好的替换策略。

5. 某机器中有16个通用寄存器,运行某中断处理程序时仅用到其中2个寄存器,请问响应

中断而进入该中断处理程序时是否要将通用寄存器内容保存到主存中去? 需保存几个寄存器?

【答案】(1)要将通用寄存器内容保存到主存中去。

(2)中断服务程序中要使用的通用寄存器原内容保存到存储器中,中断服务程序要动用哪个寄存器,就保存哪个,所以需要保存2个。

6. 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。

7. 比较通道、中断三种基本方式的异同点。

【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;

中断方式是通过件结构稍微复杂。

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

的工作效率;

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

三、综合应用题

8. 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;

参观;

出门;