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2018年北京市培养单位工程科学学院863计算机学科综合(专业)之计算机组成原理考研强化五套模拟题

  摘要

一、名词解释

1. 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。

2. 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。

)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. 比较单总线、多总线结构的性能特点。

【答案】(1)单总线结构是通过一组总线连接整个计算机系统的各大功能部件,即各大部件之间的所有的信息传 送都通过这组总线。其结构如图1所示。优点是允许与内存之间直接交换信息,只需分配总线使用权,不需要设备之间或设备干预信息的交换,即总线资源是由各大功能部件分时共享的。缺点是由于全部系统部件都连接在一组总线上,总线的负载很重,可能使其吞量达到饱和甚至不能胜任的程度,故多为小型机 和微型机采用。

图1 单总线结构

(2)双总线结构有两条总线,一条是内存总线,用于

另一条是

构中,通道是计算机系统 中的一个独立部件,使

理器,故双总线通常在大、中型计算机中采用。 内存和通道之间进行数据传送;总线,用于多个外围设备与通道之间进行数据传送。其结构如图2所示。双总线结的效率大为提高,并可以实现形式多样且更为复杂的数据传送。优点是以增加通道这一设备为代价的,通道实际上是一台具有特殊功能的处

图2 双总线结构

(3)三总线结构在计算机系统各部件之间采用三条各自独立的总线来构成信息通路。这三条总线是:内存总线,

输入瑜出

于总线和直接存储器访问总线供总线,如图所示。内存总线用

和各类外设之间通讯用;总和内存之间传送地址、数据的控制信息

;线使内存和高速外设之间直接传送数据。通常在三总线系统中,任一时刻只使用一种总线,但若使用多入口存储器,内存总线可与

系统总线的工作效率较低。

总线同时工作,此时三总线系统比单总线系统运行得更快。或内存间接传送,所以三总线但是三总线系统中,设备不能直接进行信息传送,而必须经过

图3 三总线结构

4. 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。

5. 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。

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. 数字计算机如何分类? 分类的依据是什么?

【答案】数字计算机可分为专用计算机和通用计算机,分类依据是计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性。

三、分析题

8. 通道有几种类型?简述其特点。

【答案】(1)选择通道

又称高速通道,在物理上可接多个设备,但逻辑上只能接一个设备,主要用于连接高速外设。但外设的辅助操作时间长,此期间内通道处于等待状态,利用率不高。

(2)数组多路通道

不仅在物理上可接多个设备,逻辑上也可接多个设备。既保留了选择通道高速传送数据的优点,又充分利用了控制性操作的时间间隔为其他设备服务,通道效率充分得到发挥。

(3)字节多路通道

主要用于连接大量低速设备。物理上、逻辑上均可连接多个设备。不仅允许多个设备同时操作,也允许它们同时进行传输型操作。各设备与通道间的数据传送以字节为单位交替进行。

9. 比较同步定时与异步定时的优缺点。

【答案】同步定时协议采用公共时钟,具有较高的传输频率。但由于同步总线必须按最慢的模块来设计公共时钟,当各功能模块存取时间相差很大时,会大大损失总线效率。

异步定时的优点是总线周期长度可变,不把响应时间强加到功能模块上,因而允许快速和慢速的功能模块都能连接到同一总线上。但缺点是:总线复杂,成本较高。