2018年贵州师范大学408计算机学科专业基础综合之计算机组成原理考研仿真模拟五套题
● 摘要
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． 空间并行
【答案】空间并行即资源重复。在并行性概念中引入空间因素，以数量取胜，通过重复设置硬件资源，大幅度提高计 算机系统的性能。随着硬件价格的降低，资源重复在单处理机中通过部件冗余、多存储体等方式被广泛应用，而多处理机本身就是实施“资源重复”原理的结果。
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． 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。
4． 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
是7位，如果设计主存
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。
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。
（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． 某机器中有16个通用寄存器，运行某中断处理程序时仅用到其中2个寄存器，请问响应中断而进入该中断处理程序时是否要将通用寄存器内容保存到主存中去? 需保存几个寄存器？
【答案】（1）要将通用寄存器内容保存到主存中去。
（2）中断服务程序中要使用的通用寄存器原内容保存到存储器中，中断服务程序要动用哪个寄存器，就保存哪个，所以需要保存2个。
7． 比较通道、中断三种基本方式的异同点。
【答案】（1）通道方式是通过执行通道指令来实现输入/输出的，可以实现对外设的统一管理和外设与内存的数 据传送，大大提高了
（2）的，数据传送
速度很快，且传送速率仅受内存访问时间的限制，但它需要更多的硬件，适用于内存和高速外设之间大批数据交 换的场合；
中断方式是通过件结构稍微复杂。
在响应中断时，转入中断服务程序，执行输入/输出指令来完成输入/输出
的时间开销，但是硬
的，一般适用于随机出现的服务，且一旦提出要求应立即进行，节省了
方式是由
的工作效率；
控制器在获得总线控制权后，直接在内存与外设之间实现数据传送
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32个整数，
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128个整数，计算128个整数，
计算64个整数、计算80个整数、
计算32个执行其他
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
方案2
处理机的利用率为（
不计算在内）：
四、综合应用题
9． 设存储器容量为少？
【答案】顺序存储器和交叉存储器连续读出m = 8个字的信息总量都是：
顺序存储器和交叉存储器连续读出8个字所需的时间分别是：
顺序存储器和交叉存储器的带宽分别是：
10．将如下MIPSR4000汇编语言翻译成机器语言指令。
字长为64位，模块数
分别用顺序和交叉方式进行组织。存储周期求：顺序存储器和交叉存储器的带宽各是多
数据总线宽度为64位，总线传送周期