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2018年北京市培养单位电子电气与通信工程院863计算机学科综合(专业)之计算机组成原理考研核心题库

  摘要

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. 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。 )技术是针对如何减少处理机执行部件

二、简答题

3. 比较通道、中断三种基本方式的异同点。

的工作效率; 【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

件结构稍微复杂。

4. 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。

5. 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。

方式是由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

6. 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。

7. “计算机应用”与“应用计算机”在概念上等价吗? 用学科角度和计算机系统的层次结构来说明你的观点。

【答案】“计算机应用”与“应用计算机”在概念上等价不等价,原因如下:

(1)计算机应用是一个学科的名词,它包含计算机网络、信息管理、数据库技术、人工智能、计算机辅助设计等多个领域;

(2)应用计算机,从计算机层次结构的角度来看,不同的应用者,应用的方法和目标是不同的,如CPU 的设计者是在微程序级应用计算机,目的是为后面的应用者提供功能强大的指令系统;而操作系统的设计者是在汇编语言级应用计算机,目的是扩展硬件功能,为后面的应用者提供良好的操作环境和手段。

三、分析题

8. 图(a )是有四个部件(控制器)共享总线的、分布式同步SBI 总线定时示意图,每个控制器对应一根数据传送请求线TR ,其优先权次序是

完成一个数据传送。

最高,最低;这四条线又都接到各个控制器,每个控制器内部有一个自己是否可用总线的判别电路。公共时钟信号的周期为T , 每个周期可

(1)叙述某个控制器要求使用SBI 总线进行数据传送的实现过程。

(2)图(b )是图(a )系统的一个数据传送序列的时序图,试分析其总线控制过程。

【答案】(1)某个控制器要求使用SBI 总线进行数据传送的步骤如下:

①控制器在决定要进行数据传送的下一个周期T ,在本设备对应的请求线上发出TR 信号。 ②在该周期末尾判断优先权更高的TR 线状态。

③ 如果没有更高的TR 请求,则撤掉本身的TR 请求,在下一周期进行数据传送;如果有更高的TR 请求, 则不撤掉本身的TR 请求,继续做步骤②。

(2)图(b )的时序图表示一个有三个设备先后控制总线,且设备2连续传送两个数据的数传序列。 三个设备(控制器)控制总线的过程如下:

①控制器3在②在

③在

④在期进行数据传送。 结束时,控制器2

识别是高的,所以继续保持,在为高,等待传送机会;而控制器在周期进行数据传送。

以占用T5周1识别没有更高级的请求,故撤去周期进行数据传送。 周期传送数据的同时,升高周期发总线请求控制器1和控制器2在周期发总线请求和 在周结束时,控制器3的判别电路识别没有优先权更高的TR 请求,因而撤掉结束时,控制器2识别没有更高级的请求,便撤掉具有最尚优先权。 ⑤控制器2希望连续传送两个数据,所以在期传送第二个数据,因为

图(a )中,控制器4没有信号,这是因为它的优先级最低,其他控制器不必获得TR 信号,控制器4传送数据前不需要发请求信号,在没有任何TR 请求的下一周期便可传送数据。不固定分配给任何控制器,只给需连续传送数据(并已获得总线控制制权)的控制器用。

9. 某32位机共有微操作控制信号52个,构成5个相斥类的微命令组,各组分别包含4个、5个、8个、15 个和20个微命令。己知可判定的外部条件有CY 和ZF 两个,微指令字长29位。

(1)给出采用断定方式的水平型微指令格式。

(2)控制存储器的容量应为多少位?

【答案】(1)微指令的格式如下所示(注意各控制字段中应包含一种不发出命令的情况,条件测试字段包含一种 不转移的情况)。

(2)控存容量为

10.—磁带机有9道磁道,带长700m , 带速2m/ s,每个数据块1KB , 块间间隔14mm 。若数据传输率为试求:

(1)记录位密度。