2017年西安交通大学软件学院814计算机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． 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。
2． 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。
二、简答题
3． 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。
4． 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。
5． 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。
6． 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。
7． 何谓分布式仲裁? 画出逻辑结构示意图进行说明。
【答案】分布式仲裁不需要集中的总线仲裁器，每个潜在的主方功能模块都有自己的仲裁号和仲裁器。当它们有 总线请求时，把它们唯一的仲裁号发送到共享的仲裁总线上，每个仲裁器将仲裁总线上得到的号与自己的号进行 比较。如果仲裁总线上的号大，则它的总线请求不予响应，并撤消它的仲裁号。最后，获胜者的仲裁号保留在仲 裁总线上。显然，分布式仲裁是以优先级仲裁策略为基础。逻辑结构如图所示：
图 分布式仲裁的逻辑结构示意图
三、计算题
8． 如果一条指令的执行过程分为取指令、指令分析、指令执行三个子过程，且取指令、分析指令、执行指令三个过程段的时间都是
n=2000条指令所用的总时间。
【答案】①顺序执行方式
：
②流水执行方式：
分别求指令顺序执行、指令流水执行两种方式执行
四、综合应用题
9． 某计算机主存按字节编址，逻辑地址和物理地址都是32位，页表项大小为4字节。请回答下列问题。
（1）若使用一级页表的分存储管理方式，逻辑地址结构为：
则页的大小是多少字节？页表最大占用多少字节？
（2）若使用二级页表的分存储管理方式，逻辑地址结构为：
设逻辑地址为LA ，请分别给出其对应的页目录号和表索引达式。
（3）采用（1）中的分页存储管理方式，一个代码段起始逻辑地址为00008000H ，其长度为8KB , 被装载到从物理地址00900000H 开始的连续主存空间中。页表从主存00200000H00200000H 开始的物理地址处连续存放，如下图所示（地址大小自下向上递増）。请计算出该代码段对应的两个页表项物理地址、这中框号以及计算出该代码段对应的两个页表项物理地址、这中框号以及计算出该代码段对应的两个页表项物理地址、这两个页表项中的框号以及代码页面2的起始物理地址。
【答案】（1）因为页内偏移量是12位所以页大小为4KB 页表项数为页表索引可表示为：该一级页表最大为 （2）页目录号可表示为：
（3）代码页面1的逻辑地址为00008000H , 表明其位于第8个页处，对应页表中的第8个页表项，所以第8个页表项的物理地址=页表起始地址+8×页表项的字节数=如下图所示。
图
10．假设某机器有80条指令，平均每条指令由4条微指令组成，其中有一条取指微指令是所有指令公用的。 已知微指令长度为32位，请估算控制存储器容量。
【答案】平均每条指令由4条微指令组成，其中一条为公用的，则该机器共有
条微指令。微指令长度32位，所以控制存储器容量约为
位。