2017年福州大学计算机专业基础A之计算机组成原理考研复试核心题库
● 摘要
一、名词解释
1. 多处理机
【答案】多处理机指由两台以上处理机组成的计算机系统。每个处理机都有各自的控制和运算部件,可独立地执行程 序,而共享公共的主存储器和外围设备。处理机之间是通过网络实现通讯的。整个计算机系统都在统一的操作系 统控制下工作,按照多指令流、多数据流的模式实现对作业、任务、程序段的并行处理。
二、简答题
2. 为什么软件能够转化为硬件,硬件能够转化为软件? 实现这种转化的媒介是什么?
【答案】软件能够转化为硬件,硬件能够转化为软件原因如下:
(1)容量大、价格低、体积小、可改写的只读存储器提供了软件固化的良好物质基础。现在已经可以把许多复杂的、常用的程序制作成固件。就它的功能来说,固件是软件,但从形态来说,固件又是硬件。
(2)目前在一片硅单晶芯片上制作复杂的逻辑电路已经是实际可行的,这又为扩大指令的功能提供了相应的物质基础。因此,本来通过软件手段来实现的某种功能,现在可以通过硬件来直接解释执行。传统的软件部分,今后完全有可能“固化”甚至“硬化”。
(3)任何操作可以由软件来实现,也可以由硬件来实现;任何指令的执行可以由硬件完成,也可以由软件来完成。
实现这种转化的媒介是软件与硬件的逻辑等价性。
3. 某总线在一个总线周期中并行传送8个字节的信息,假设一个总线周期等于一个总线时钟周期,总线时钟频率为
总线带宽是多少?
【答案】每个总线周期并行传送8字节,则总线带宽为:
三、计算题
4. 某异构多核处理机由需的时间分别为
以下两种方案分配计算任务:
方案1:整数;
方案2:
计算48个整数,
计算128个整数,
计算80个整数、
执行其他
任务(不参与计算)。
四个核组成,四个核各自完成一次平方运算所
现需计算一个256个整数的数组的每个整数的平方值,分别按
计算32个整数,计算128个整数,计算64个整数、计算32个
忽略访存延迟的影响。
(1)求两种方案下完成任务所需的时间。
(2)若定义各个处理机核不空闲的时间总和与各个处理机核总执行时间总和之比为处理机的利用率,求该处理机执行以上任务时的利用率。
【答案】(1)完成任务所需的时间为各个核运行时间的最大值。 方案1完成任务所需的时间为
方案2完成任务所需的时间为
(2)处理机的利用率: 方案1处理机的利用率为
方案2处理机的利用率为(
不计算在内):
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。
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
2. 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。
3. 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。
三、计算题
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