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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． 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。

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。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． 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。

4． 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。

5． 数字计算机有哪些主要应用？

【答案】数字计算机的主要应用有：科学计算、自动控制、测量和测试、信息处理、教育和卫生、家用电器、人工智能。

6． 说明软件发展的演变过程。

【答案】软件的发展演变主要有以下几个过程：

（1）在早期的计算机中，人们是直接用机器语言即机器指令代码来编写程序的，这种方式编写的程序称为手编程序；

（2）后来，为了编写程序方便和提高机器的使用效率，人们使用一些约定的文字、符号和数字按规定的格式来表示各种不同的指令，然后再用这些特殊符号表示的指令来编写程序，这就是汇编程序；

（3）为了进一步实现程序自动化和便于程序交流，使不熟悉具体计算机的人也能很方便地使用计算机，人们又创造了各种接近于数学语言的算法语言；

（4）随着计算机技术的日益发展，原始的操作方式越来越不适应，特别是用户直接使用大型机器并独占机器，无论是对机器的效率来说还是对方便用户来说都不适宜，于是人们又创造出操作系统；

（5）随着计算机在信息处理、情报检索及各种管理系统中应用的发展，要求大量处理某些数据，建立和检索大量的表格。这些数据和表格按一定的规律组织起来，使得处理更方便，检索更迅速，用户使用更方便，于是出现了数据库，数据库和数据库管理软件组成了数据库管理系统。

7． 在一个进程的执行过程中，是否其所有页面都必须处在主存中？

【答案】在有虚拟存储管理系统中，程序不是一次整体装入内存才运行，所以不是所有页面都必须处在主存中， 而是根据程序的局部性，有的页面在主存，有的页面在辅存。

三、计算题

8． 某处理机主频为40MHz ，数据总线64位，总线仲裁和地址传送需要2个时钟周期，cache 行大小为32字节，主存访问时间为100ns 。

（1） cache 读操作缺失的延迟时间是多少？

（2）总线带宽是多少？

（3）如果用该处理机组成多处理机系统，并将一个cache 行的数据传输至另一个处理机，已知通信建立时间为2两，处理机间数据传输带宽为

多少？

【答案】（1）时钟周期=

需次总线传输。

cache 读操作缺失延迟=总线仲裁时间+主存读操作时间+总线传输时间

那么远程操作的有效数据传输带宽是一次总线传输的字节数=64/8=8，一个cache 行

（2）总线带宽

远程操作的总延迟时间=通信建立时间+处理机间数据传输时间

（3）有效数据传输带宽

四、综合应用题

9． 主存容量为

页表长度是多少？

【答案】主存容量为

数

=

10．设某机字长为32位，物理地址22位虚存容量为虚拟地址30位页表长度，即页面，虚存容量为则虚地址和物理地址各为多少位？如页面大小为则中有16个32位通用寄存器，设计一种能容纳64种操作的指令系

型指令的最大存储空间是多少？

16个通用寄存器至少需要4位表示；机器字统。如果采用通用寄存器作基址寄存器，则【答案】由题意知，64种操作至少需要6位

长为32位，剩下22位用作形式地址。基址寄存器为32位，D 为22位，故最大的存储空间为故

最大存储空间是

11．有一个字长为32位的浮点数，符号位1位；阶码8位，用移码表示；尾数23位，用补码表示；基数为 2。请写出：

（1）最大数的二进制表示；

（2）最小数的二进制表示；

（3）规格化数所能表示的数的范围。 【答案】格式（E 的取值范围：1〜254，全0和全1分别表示0和无穷大）如下。

即

即

（3）规格化数所能表示数的范围：

最小的正数：阶码取最小的负数，尾数取最小的正数

即

最大的正数：阶码取最大的正数，尾数取最大的正数

即

即 最大的负数：阶码取最大的正数，尾数取最大的负数

（1）最大数的二进制：阶码取最大的正数，尾数取最大的正数，表示为

（2）最小数的二进制：阶码取最大的正数，尾数取最大的负数，表示为