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2017年复旦大学计算机科学技术学院408计算机学科专业基础综合之计算机组成原理考研导师圈点必考题汇编

  摘要

一、简答题

1. 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

2. 某机器或更好的替换策略。 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。

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. 什么是指令? 什么是程序?

【答案】(1)每一个基本操作称为一条指令。

(1)解决某一问题的一串指令序列,称为程序。

5. 说明总线结构对计算机系统性能的影响。

【答案】总线结构对计算机系统的性能影响有以下四点:

(1)简化了硬件的设计。从硬件的角度看,面向总线是由总线接口代替了专门的

由总线规范给出了传输线或信号的规定,并对存储器、设备和

的规定,所以,面向总线的微型计算机设计只要按照这些规定制作插件等,将它们连入总线即可工作,而不必考虑总线的详细操作。

(2)简化了系统结构。整个系统结构清晰,连线少,底板连线可以印刷化。

(3)系统扩充性好。一是规模扩充,二是功能扩充。规模扩充仅仅需要多插一些同类型的插

第 2 页,共 33 页 接口,如何挂在总线上都作了具体插件、存储器插件以及

件;功能扩充 仅仅需要按总线标准设计一些新插件,插件插入机器的位置往往没有严格的限制。这就使系统扩充既简单又快速可靠,而且也便于查错。

(4)系统更新性能好。存储器、接口等都是按总线规约挂到总线上的,故只要总线设计恰当,可以随时随着处理器芯片以及其他有关芯片的进展设计新的插件,对系统进行更新,且这种更新只需更新需要更新 的插件,其他插件和底板连线一般不需更改。

二、分析题

6. 试分析图所示写电流波形属于何种记录方式。

【答案】(1)是调频制(FM )。

(2)是改进调频制(MFM )。

(3)是调相制(PE )。

(4)是调频制(FM )。

(5)是不归零制(NRZ )。

(6)是“见1就翻制”(NRZ1)。

7. 如图表示使用页表的虚实地址转换条件,页表存放在相联存储器中,其容量为8个存储单元,求:

(1)当CPU 按虚拟地址1去访问主存时,主存的实地址是多少?

(2)当CPU 按虚拟地址2去访问主存时,主存的实地址是多少?

(3)当CPU 按虚拟地址3去访问主存时,主存的实地址是多少?

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【答案】(1)用虚拟地址为1的页号15作为页表检索项,查得页号为15的页在主存中的起始地址为80000, 故将80000与虚拟地址中的页内地址0324相加,求得主存实地址为80324。

(2)同理,主存实地址

(3)虚拟地址3的页号为48, 查页表时,发现此页面在页表中不存在,此时操作系统暂停用户作业程序的执行,转去查页表程序。如该页面在主存中,则将该页号及该页在主存中的起始地址写入主存;如该页面不在主存中,则操作系统要将该页面从外存调入主存,然后将页号及其主存中的起始地址写入页表。

8. 假设一条指令的指令周期分为取指令、指令译码、执行指令三个子过程段,且这三个子过程延迟时间相等,即每个子过程延迟时间都为T 。假设某程序共同n=10000条指令,请写出如下两种情况下CPU 执行该程序所需的时间,画出时空图。

(1)指令顺序执行方式;

(2)指令流水执行方式。

【答案】(1)指令顺序执行方式如图1所示。

图1指令顺序执行方式

执行n 条指令的总时间为:

线中同时有3 条指令在执行,故 其中2T 是填满流水线的时间。

(2)指令流水执行方式如图2所示。执行n 条指令的总时间为:2T 时间延迟后,CPU 流水

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