2017年云南师范大学408计算机学科专业基础综合之计算机组成原理考研强化模拟题
● 摘要
一、名词解释
1． AMP
【答案】同构多核处理机可以构成非对称也可以采用异构多核和共享存储器构成。
2． 同时多线程
【答案】同时多线程技术是一种简单、低成本的并行技术。与单线程处理机相比，同时多线程处理机只花费很小的代 价，而性能得到很大改善。在原有的单线程处理机内部为多个线程提供各自的程序计数器、相关寄存器以及其他 运行状态信息，一个“物理”处理机被模拟成多个“逻辑”处理机，以便多个线程同步执行并共享处理机的执行 资源。应用程序无需做任何修改就可以使用多个逻辑处理机。
多核结构。若处理机芯片内部是同构多核，但
多核系统
每个核运行一个独立的操作系统或同一操作系统的独立实例，那就变成非对称多核。
二、简答题
3． 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。
4． 冯•诺依曼型计算机的主要设计思想是什么? 它包括哪些主要组成部分？
【答案】冯. 诺依曼型计算机的主要设计思想是存储程序并按地址顺序执行，它由运算器，控制器，存储器，适配器及I/O设备组成。
5． 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。
6． 数字计算机如何分类? 分类的依据是什么？
【答案】数字计算机可分为专用计算机和通用计算机，分类依据是计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性。 7． 总线中三种桥的名称是什么? 它们的功能是什么？
【答案】（1）
总线体系结构中的三种桥，即
桥、
总线桥、
桥。
（2）桥连接两条总线，使彼此间相互通信。桥又是一个总线转换部件，可以把一条总线的地址空间映射到 另一条总线的地址空间上，从而使系统中的任意一个总线主设备都能看到通向的一份地址表。
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
9． 设有
段指令流水线，它们是取指令、译码、执行、存结果，各流水段的持续时间均为出。
条指令，请画出指令流水线时空图。
（1）连续输入
（2）推导流水线实际容吐率的公式P ，它定义为单位时间输出的指令数。
（3）推导流水线的加速比公式S ，它定义为顺序执行n 条指令所用的时间与流水执行n 条指令所用的时间之比。
【答案】（1
）设图如图所示。
个，
流水段为取指
译码
执行
存结果
指令流水线时空
图
（2）从图看出，用
个时钟周期
因此流水线完成n 条指令所需的总时间为
条指令流水时空图 完成第1条指令，其余
个时钟周期完成
条指令。
根据定义，吞吐率P 为
（3）顺序执行n 条指令所用的总时间为
根据定义，加速比的公式为
10．总线上挂两个设备，每个设备能收能发，还能从电气上和总线断开，画出逻辑图，并作简要说明。
【答案】当当当当
时，若时，若
时，设备A 从电气上和总线断开。
则A 设备传送到总线；若则B 设备传送到总线；若
则总线传送到A 设备。
则总线传送到B 设备。
时，设备B 从电气上和总线断开。
11．下列各数使用了
位浮点格式，相等的十进制是什么？
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