2017年北京市培养单位计算技术研究所863计算机学科综合(专业)之计算机组成原理考研冲刺密押题
● 摘要
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. 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. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 什么是存储容量? 什么是单元地址? 什么是数据字? 什么是指令字?
【答案】(1)存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。
(2)每个存储单元的编号,称为单元地址。
(3)如果某字代表要处理的数据,称为数据字。
(4)如果某字代表一条指令,称为指令字。
7. 现代计算机系统如何进行多级划分? 这种分级观点对计算机设计会产生什么影响?
【答案】(1)现代计算机系统可分为五个层次
① 第一级是微程序设计级或逻辑电路级,是一个实在的硬件级,由硬件直接执行;②
② 第二级是一般机器级,称为机器语言级,也是硬件级,它由微程序解释机器指令系统; ③ 第三级是操作系统级,它由操作系统程序实现;
④第四级是汇编语言级,由汇编程序支持和执行,它给程序人员提供一种符号形式语言,以减少程序编写的复杂性;
⑤第五级是高级语言级,它是面向用户的,为方便用户编写应用程序而设置的。
(2)对计算机设计产生的影响
①用这种用一系列的级来组成计算机的概念和技术,对了解计算机如何组成提供了一种好的结构和体制;
②而且用这种分级的观点来设计计算机,对保证产生一个良好的系统结构也是很有帮助的。
三、分析题
8. 某光栅扫描显示器的分辨率为,颜色为真彩色,帧频为75Hz (逐行扫描)(24位)显示存储器为双端口存储器。回归和消隐时间忽略不计。
(1)每一像素允许的读出时间是多少?
(2)刷新带宽是多少?
(3)显示总带宽是多少?
【答案】(1)每一像素允许的读出时间为
(2)刷新带宽一分辨率×颜色深度×帧频
(3)显示总带宽=刷新带宽
9. 比较同步定时与异步定时的优缺点。
【答案】同步定时协议采用公共时钟,具有较高的传输频率。但由于同步总线必须按最慢的模块来设计公共时钟,当各功能模块存取时间相差很大时,会大大损失总线效率。
异步定时的优点是总线周期长度可变,不把响应时间强加到功能模块上,因而允许快速和慢速的功能模块都能连接到同一总线上。但缺点是:总线复杂,成本较高。
10.何谓DMA 方式? DMA 控制器可采用哪几种方式与CPU 分时使用内存?
【答案】直接内存访问(DMA )方式是一种完全由硬件执行I/O交换的工作方式。DMA 控
制器从CPU 完全 接管对总线的控制。数据交换不经过CPU ,而直接在内存和1 / 0没备之间进行。
DMA 控制器采用以下三种方式:
(1)停止CPU 访问内存
DMA 控制器获得总线控制当外设要求传送一批数据时,由DMA 控制器发一个信号给CPU 。
权后,开始进行数据传送。一批数据传送完毕后,DMA 控制器通知CPU 可以使用内存,并把总线控制权交还给CPU 。
(2)周期挪用
CPU 按程序要求访问内存:当I/O设备没有DMA 请求时,一旦1/0设备有DMA 请求,则I/O
设备挪用一个或几个周期。
(3)DMA 与CPU 交替访内
一个CPU 周期可分为2个周期,一个专供DMA 控制器访内,另一个专供CPU 访内。不需要总线使用权的申请、建立和归还过程。
11.—磁带机有9道磁道,带长700m , 带速2m/ s,每个数据块1KB , 块间间隔14mm 。若数据传输率为试求:
(1)记录位密度。
(2)若带首尾各空2m ,求此带最大有效存储容量。
【答案】(1)由于数据传输率其中D 为记录位密度,vS 线速度,故
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