2017年北京市培养单位数学与系统科学研究院863计算机学科综合(专业)之计算机组成原理考研题库
● 摘要
一、名词解释
1. 松耦合系统
【答案】松耦合系统又称间接耦合系统,指处理机之间物理连接的紧密程度与交互作用能力较弱,一般是通过通道或 通信线路实现处理机之间的互连,可以共享外存设备(磁盘、磁带等)。机器之间的相互作用是在文件或数据集 一级上进行。松耦合系统表现为两种形式:一种是多台计算机和共享的外存设备连接,不同机器之间实现功能上 的分工(
通信线路连接,以求得更大范围的资源共享。
2. 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。
,机器处理的结果能专用化)以文件或数据集的形式送到共享外存设备,供其他机器继续处理;另 一种是计算机网,机器通过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. 为什么在页式虚拟存储器地址变换时可以用物理页号与页内偏移量直接拼接成物理地址,而在段式虚拟 存储器地址变换时必须用段起址与段内偏移量相加才能得到物理地址?
【答案】由于物理页与虚拟页的页面大小相同,且为2的整数次幂,所以页式虚拟存储器地址变换时可以用物理 页号与页内偏移量直接拼接成物理地址。而段式虚拟存储器的各段大小不同,且段起始地址任意,所以必须用段 起址与段内偏移量相加才能得到物理地址。
4. 总线的一次信息传送过程大致分哪几个阶段? 若采用同步定时协议,请画出读数据的同步时序图。
【答案】总线的一次信息传送过程,大致分为五个阶段:请求总线、总线仲裁、寻址(目的地址)、信息传送、 状态返回(或错误报告)。读数据同步时序图如图所示:
图 读数据同步时序图
5. 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。
6. 说明存储器总线周期与总线周期的异同点。
总线周期用于对接口中的端口进行读写。 【答案】存储总线周期用于对内存读写,
7. 计算机的系统软件包括哪几类? 说明它们的用途。
【答案】系统软件用来简化程序设计,简化使用方法,提高计算机的使用效率,发挥和扩大计算机的功能及用途。它包括以下四类:
(1)各种服务性程序,如诊断程序、排错程序、练习程序等;
(2)语言程序,如汇编程序、编译程序、解释程序等,用于把源程序翻译或解释成目的程序;
(3)操作系统,用来管理计算机资源(如处理器、内存、外部设备和各种编译、应用程序)和自动调度用
户的作业程序,而使多个用户能有效地共用一套计算机系统;
,实现有组织地、动态地存储大量相关数据,方便多用户访(4)数据库管理系统(DBMS )
问计算机软、硬件资源。
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. 如图1所示的系统是A 、B 、C 三个设备组成的单级中断结构,它要求CPU 在执行完当前指令时转向对中断请求进行服务。现假设:
图1
为查询链中每个设备的延迟时间;
分别为设备A 、B 、C 的服务程序所需的执行时间;
场所需时间主存的工作周期TM 。试问:
①分析CPU 处理设备A 、B 、C 的服务程序所需的执行时间。
注意:“中断允许”机构在确认一个新中断之前,先要让即将被中断的程序的一条指令执行完毕。
②就这个中断请求环境来说,系统在什么情况下达到中断饱和?也就是说,在确保请求服务的三个设备都不会丢失信息的条件下,允许出现中断的极限频率有多高?
③如果将系统改为多级中断系统,极限频率如何变化
【答案】①中断处理过程和各时间段如图2所示。假定三个设备同时发出中断请求,那么依次分别处理设备C 、B 、A 时间如下:
为保存现场和恢复现