2017年西安交通大学电子与信息工程学院814计算机基础综合之计算机组成原理考研题库
● 摘要
一、名词解释
1． 线程级并行
【答案】线程级并行（
的空闲时间这一问题而引入的。
2． 空间并行
【答案】空间并行即资源重复。在并行性概念中引入空间因素，以数量取胜，通过重复设置硬件资源，大幅度提高计 算机系统的性能。随着硬件价格的降低，资源重复在单处理机中通过部件冗余、多存储体等方式被广泛应用，而多处理机本身就是实施“资源重复”原理的结果。 ）技术是针对如何减少处理机执行部件
二、简答题
3． 码是7位，如果设计主存单元字长为32位，指令字长为12位，是否合理? 为什么？
【答案】不合理。
指令最好是半字长或单字长，设计16位比较合适。一个字符的
单元字长为32
位，则一个单元可以放四个字符，这也是可以的，只是在存取单个字符时，所用的时间较长，不过，一条指令至 少占一个单元，若指令字长12位，一条指令只占了一个单元（32位）的12位，剩佘的22位就浪费了，这样看 来不合理，因为通常单字长指令很多，累计的浪费就很大。
4． 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，
第 2 页，共 25 页 是7位，如果设计主存接口，如何挂在总线上都作了具体插件、存储器插件以及
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。
5． 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。
6． 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。
7． 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。
三、计算题
8． 设F 为一个计算机系统中n 台处理机可以同时执行的程序的百分比，其余代码必须用单台处理机顺序执行。每台处理机的执行速率为x （MIPS ），并假设所有处理机的处理能力相同。
（1）试用参数n 、F 、x 推导出系统专门执行该程序时的有效MIPS 速率表达式。
（2）假设
间T 为
有效MIPS 表达式为
（2）在上式中代入已知条件：
求得
若期望得到的系统性能为64 MIPS, 试求F 值。 ，则总执行时【答案】（1）设总指令数为m ，并行指令数为m （P ）, 顺序指令数为m （S ）
四、综合应用题
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9． 假设主脉冲源频率为
【答案】如图所示:
要求产生5个等间隔的节拍脉冲。试画出时序产生器的逻辑图。
图 时序产生器的逻辑图
10．假定采用带头结点的单链表保存单词，当两个单词有相同的后缀时，则可共享相同的后缀存储空间。例如，“loading ”和“being ”的存储映像如图所示。
图 存储映像; 意图
设strl 和Str2分别指向两个单词所在单链表的头结点，链表结点结构为
符i 所在结点的位置p ）。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JA V A 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。
【答案】（1）算法的基本设计思想：
①分别求出strl 和str2所指的两个链表的长度m 和n ;
②将两个链表以表尾对齐：令指针p 、q 分别指向strl 和str2的头结点，若
表中的第n+1个结点；若
表尾的长度相等。
③反复将指针P 和q 同步向后移动，并判断它们是否指向同一结点。若p 和q 指向同一结点，
第 4 页，共 25 页 请设计一个时间上尽可能高效的算法，找出由strl 和str2所指的两个链表共同后缀的起始位置（如图中字则使p 指向链则使q 指向链表中的第m+l个结点，即使指针p 和q 所指的结点到
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