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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． SIMD

【答案】但

单指令多数据）是提高数据并行处理能力的重

功能和

的位宽。

要手段。随着超大规 模集成电路的发展，主流微处理器厂商不断地增加等问题。

）技术是针对如何减少处理机执行部件

仍然存在诸多性能瓶颈，如地址不对齐、数据重组和控制相关的向量化（Control flow ）

二、简答题

3． 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。

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。 6． 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。

7． 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。

三、计算题

8． 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）。

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

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

方案2

处理机的利用率为（

不计算在内）：

四、综合应用题

9． 某局域网采用CSMA/CD协议实现介质访问控制，数据传输率为10Mbps ，主机甲和主机乙之间的距离为2km ，信号传播速度是200000km/S。请回答下列问题，要求说明理由或写出计算过程。

（1）若主机甲和主机乙发送数据时发生冲突，则从开始发送数据时刻起，到两台主机均检测到冲突时刻止，最短需经过多长时间? 最长需经过多长时间？（假设主机甲和主机乙发送数据过程中，其他主机不发送数据）

（2）若网络不存在任何冲突与差错，主机甲总是以标准的最长以太网数据帧（1518字节）向主机乙发送数据，主机乙每成功收到一个数据帧后立即向主机甲发送一个64字节的确认帧，主机甲收到确认帧后方可发送下一个数据帧，此时主机甲的有效数据传输速率是多少？（不考虑以太网帧的前导码）

【答案】（1）当甲乙两台主机同时向对方发送数据时，两台主机均检测到冲突的时间最短

：

当一台主机发送的数据就要到达另一台主机时，另一台主机才发

送数据，两台主机均检测到冲突的时间最长：=1500B=1500x8bit=12000bit；发送1518B 的发送时间间

=2km/200000km/s的有效数据传输率为

10．将C 语句翻译成

假设变量

【答案】

临时变量

如下：

11．有一个处理机，

主存容量

【答案】

内存中共有

有

行。一块有所以

其中

个字。

数据帧的传播时确认帧的传播时

间

主机甲

（2）有效数据传输速率=发送的有效数据/发送有效数据所用的总时间。发送的有效数据

确认帧的发送时

间发送1518B 所用的总时间为

9.33Mbps 。

汇编语言代码。C 赋值语句是：

分别分配给寄存器用

代替，

临时变量

用

代替，则

汇编语言表示

字长18，块大小168，

个块。

容易行。

若采用直接映射式，

个，即

请给出2个不同标记的内存地址，它们映射到同一个

中可以存放的内存块数为

的行号i 和主存块号j 有如下的函数关系