2018年北京市培养单位北京基因组研究所863计算机学科综合(专业)之计算机组成原理考研基础五套测试题
● 摘要
一、名词解释
1. 紧耦合系统
【答案】紧耦合系统又称直接耦合系统,指处理机之间物理连接的频带较高,一般是通过总线或高速开关实现互连, 可以共享主存。由于信息传输率较高,因而可以快速并行处理作业或任务。
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。
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. 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。
5. 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。
是7位,如果设计主存
(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。
6. 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。
7. 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;
(4)数据库管理系统(DBMS ),实现有组织地、动态地存储大量相关数据,方便多用户访问计算机软、硬件资源。
三、分析题
8. 图(a )是有四个部件(控制器)共享总线的、分布式同步SBI 总线定时示意图,每个控制器对应一根数据传送请求线TR ,其优先权次序是
完成一个数据传送。
最高,最低;这四条线又都接到各个控制器,每个控制器内部有一个自己是否可用总线的判别电路。公共时钟信号的周期为T , 每个周期可
图
(1)叙述某个控制器要求使用SBI 总线进行数据传送的实现过程。
(2)图(b )是图(a )系统的一个数据传送序列的时序图,试分析其总线控制过程。
【答案】(1)某个控制器要求使用SBI 总线进行数据传送的步骤如下:
①控制器在决定要进行数据传送的下一个周期T ,在本设备对应的请求线上发出TR 信号。 ②在该周期末尾判断优先权更高的TR 线状态。
③ 如果没有更高的TR 请求,则撤掉本身的TR 请求,在下一周期进行数据传送;如果有更高的TR 请求, 则不撤掉本身的TR 请求,继续做步骤②。
(2)图(b )的时序图表示一个有三个设备先后控制总线,且设备2连续传送两个数据的数传序列。 三个设备(控制器)控制总线的过程如下:
①控制器3在②在
③在期进行数据传送。 结束时,控制器2
识别是高的,所以继续保持
,在为高,等待传送机会;而控制器1识别没有更高级的请求,故撤去周期进行数据传送。 周期发总线请求控制器1和控制器2在周期发总线请求和 在周结束时,控制器3的判别电路识别没有优先权更高的TR 请求,因而撤掉
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