2018年沈阳航空航天大学计算机学院818计算机组成原理考研冲刺狂

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2018年沈阳航空航天大学计算机学院818计算机组成原理考研冲刺狂背五套题（一） (2)

2018年沈阳航空航天大学计算机学院818计算机组成原理考研冲刺狂背五套题（二） (9)

2018年沈阳航空航天大学计算机学院818计算机组成原理考研冲刺狂背五套题（三） (15)

2018年沈阳航空航天大学计算机学院818计算机组成原理考研冲刺狂背五套题（四） (21)

2018年沈阳航空航天大学计算机学院818计算机组成原理考研冲刺狂背五套题（五） (28)

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第 2 页，共 34 页 2018年沈阳航空航天大学计算机学院818计算机组成原理考研冲刺狂背五套题（一） 说明：本套狂背五套题按照考研侧重点和出题难度，严格筛选提取了历年考试高频核心试题及重点题型，更突出针对性和实战性，适用于考研冲刺最后狂背。

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一、名词解释

1． 多处理机

【答案】多处理机指由两台以上处理机组成的计算机系统。每个处理机都有各自的控制和运算部件，可独立地执行程 序，而共享公共的主存储器和外围设备。处理机之间是通过网络实现通讯的。整个计算机系统都在统一的操作系 统控制下工作，按照多指令流、多数据流的模式实现对作业、任务、程序段的并行处理。

2． 线程级并行

【答案】线程级并行（

）技术是针对如何减少处理机执行部件

的空闲时间这一问题而引入的。

二、简答题

3． 比较通道、中断三种基本方式的异同点。

【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

的工作效率； （2）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

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，一般适用于随机出现的服务，且一旦提出要求应立即进行，节省了的时间开销，但是硬件结构稍微复杂。

4． 为什么软件能够转化为硬件，硬件能够转化为软件?实现这种转化的媒介是什么？

【答案】软件能够转化为硬件，硬件能够转化为软件原因如下：

（1）容量大、价格低、体积小、可改写的只读存储器提供了软件固化的良好物质基础。现在已经可以把许多复杂的、常用的程序制作成固件。就它的功能来说，固件是软件，但从形态来说，固件又是硬件。

（2）目前在一片硅单晶芯片上制作复杂的逻辑电路已经是实际可行的，这又为扩大指令的功能提供了相应的物质基础。因此，本来通过软件手段来实现的某种功能，现在可以通过硬件来直接解释执行。传统的软件部分，今后完全有可能“固化”甚至“硬化”。

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第 3 页，共 34 页 （3）任何操作可以由软件来实现，也可以由硬件来实现；任何指令的执行可以由硬件完成，也可以由软件来完成。

实现这种转化的媒介是软件与硬件的逻辑等价性。

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

接口，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

如何挂在总线上都作了具体的规定，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、存储器插件以及插件等，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。

6． 某机器中有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。

7． 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。

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三、计算题

8． 设F 为一个计算机系统中n 台处理机可以同时执行的程序的百分比，其余代码必须用单台处理机顺序执行。每台处理机的执行速率为x （MIPS ），并假设所有处理机的处理能力相同。

（1）试用参数n 、F 、x 推导出系统专门执行该程序时的有效MIPS 速率表达式。

（2）假设

若期望得到的系统性能为64 MIPS ,试求F 值。 【答案】（1）设总指令数为m ，并行指令数为m （P ）,顺序指令数为m （S ），则总执行

时间T 为

有效MIPS 表达式为

（2）在上式中代入已知条件：

求得

四、综合应用题

9． 总线上挂两个设备，每个设备能收能发，还能从电气上和总线断开，画出逻辑图，并作简要说明。

【答案】当

时，设备A 从电气上和总线断开。

当

时，若则A 设备传送到总线；若则总线传送到A 设备。

当

时，设备B 从电气上和总线断开。

当时，若则B 设备传送到总线；若则总线传送到B 设备。

10．二叉树的带权路径长度（WPL ）是二叉树中所有叶结点的带权路径长度之和，给定一棵二叉树T ，采用二叉链表存储，节点结构为：

其中叶节点的weight 域保存该结点的非负权值。设root 为指向T 的根节点的指针，设计求T