10年7月系统结构
计算机系统结构简介

计算机系统结构简介计算机系统结构是指计算机硬件与软件的组织和设计方式,它是计算机系统功能实现和性能提升的基础。
本文将介绍计算机系统结构的主要组成部分以及它们之间的相互关系。
一、中央处理器(Central Processing Unit, CPU)中央处理器是计算机系统的核心组成部分,它负责执行计算机指令、控制和处理数据。
CPU包括算术逻辑单元(Arithmetic Logic Unit, ALU)和控制单元(Control Unit, CU),其中ALU负责进行算术和逻辑运算,CU则负责指令的解码和执行。
二、存储器(Memory)存储器用于存储计算机程序和数据,它分为主存储器(Main Memory)和辅助存储器(Auxiliary Storage)。
主存储器是CPU能够直接访问的存储空间,常用的主存储器包括随机存取存储器(Random Access Memory, RAM)和只读存储器(Read-Only Memory, ROM)等。
辅助存储器则用于扩展主存储器的容量,如硬盘、光盘等。
三、输入输出设备(Input-Output Devices)输入输出设备用于与计算机系统进行交互,它可以将外部设备的数据输入到计算机系统中,或者将计算机系统的数据输出到外部设备中。
常见的输入输出设备包括键盘、鼠标、显示器、打印机等。
四、总线(Bus)总线是计算机系统中不同组件之间传送数据和控制信息的通道,它分为地址总线、数据总线和控制总线。
地址总线用于指示数据在存储器中的位置,数据总线用于传输数据,控制总线用于传送控制信号。
五、操作系统(Operating System)操作系统是计算机系统的核心软件,它负责管理计算机系统的资源、控制程序的执行、提供用户接口等功能。
常见的操作系统有Windows、Linux、macOS等。
六、指令系统(Instruction Set)指令系统是计算机系统中的一组机器指令,它规定了CPU能够执行的操作和数据的表示方式。
计算机系统架构的演进历程

计算机系统架构的演进历程随着计算机科学和技术的迅猛发展,计算机系统架构也经历了多次演进,从最初的冯·诺依曼体系结构到现代的并行计算体系结构,每一次演变都为计算机领域带来了巨大的变革和进步。
本文将从早期的计算机系统架构开始,逐步探讨计算机系统架构的演进历程。
1. 早期计算机系统架构在早期的计算机系统架构中,最具代表性的是冯·诺依曼体系结构。
冯·诺依曼体系结构的基本原理包括:存储程序、存储数据、指令流水线等。
这种体系结构的发展使得计算机能够按照程序顺序运行,从而具备了存储和处理大量数据的能力。
2. 发展进程与体系结构变革随着信息技术的不断发展,计算机系统架构也在不断进步。
从单处理器到多处理器系统的出现,使得计算机系统能够同时处理多个任务,大大提高了计算能力和效率。
此外,存储器技术的发展也为计算机系统架构的变革提供了技术支持,如高速缓存、虚拟存储器等的引入,进一步提高了计算机的性能和可拓展性。
3. 并行计算体系结构的兴起随着科学计算和大数据应用的迅猛发展,单一处理器的计算能力已经无法满足需求。
因此,并行计算体系结构逐渐兴起。
并行计算体系结构采用多处理器、多核心等方式,将任务划分为多个子任务并行处理,从而实现更高的计算速度和效率。
这种体系结构的演进为科学计算和大数据领域的应用提供了强大的计算能力支持。
4. 新兴技术的影响随着人工智能、区块链、量子计算等新兴技术的兴起,计算机系统架构也面临着新的挑战和机遇。
这些新技术对计算机系统的性能、能效和安全性提出了更高的要求,因此计算机系统架构需要不断创新和优化,以适应新技术的发展需求。
总结起来,计算机系统架构从早期的冯·诺依曼体系结构到现代的并行计算体系结构,经历了多次演进和变革。
每一次演进都为计算机技术的发展和应用带来了重大影响。
随着新兴技术的不断涌现,计算机系统架构也将继续发展,为计算机领域的创新和进步提供更强大的支持。
自考计算机系统结构02325历年简单题2015-2019

自考计算机系统结构02325历年简单题2015-2019目录2019年10月 (3)21. 简述提高计算机系统并行性技术的三个途径 (3)22. 简述紧耦合多处理机中解决多Cache一致性的办法 (3)23. 简述Cache全相联映像概念及其优缺点 (3)24. 简述IBM360/91解决流水控制的途径 (3)25. 简述脉动阵列结构计算机的特点 (3)2019年4月 (3)21. 简述RISC设计基本原则 (3)22. 简述数组多路通道的数据传送方式原理 (3)23. 简述总线控制的集中式独立请求的优点和缺点 (4)24. 简述提高模m值,影响主存实际频宽的因素及结果 (4)25. 简述规约机结构的特点 (4)2018年10月 (4)21. 简述软硬件取舍的基本原则 (4)22. 简述系列机思想对计算机发展的意义和系列机软件兼容的基本要求 (5)23. 简述编译程序设计者要求指令系统应具有的特性 (5)24. 简述中断分成优先级的原因及分级的方法 (5)25. 简述更新主存内容的写回法和写直达法的区别 (5)2018年4月 (6)21.简述软件移植中采用系列机途径的办法及优点 (6)22.简述堆栈计算机的概念及其特点 (6)23.简述集中式串行链接方式的总线分配过程 (6)24.简述多处理机主从操作系统的优缺点 (6)25.简述机群系统与传统的并行处理系统相比较所具有的优点 (7)2017年10月 (7)21. 简述计算机功能分别用硬件实现和软件实现的优点和缺点。
(7)22. 简述数据描述符和标志符的差别。
(7)23. 简述面向高级语言的优化实现改进CISC指令系统的途径。
(8)24. 简述中断系统的主要功能和要求 (8)25. 简述数据流计算机存在的问题。
(8)2017年4月 (8)21.简述系列机思想对计算机发展的意义和系列机软件兼容的基本要求 (9)22. 简述RISC设计基本原则 (9)23. 简述串行链接总线控制方式的优缺点 (9)24. 简述多处理机与阵列机在并行等级,硬件,算法,和系统管理上的区别 (9)25. 简述控制驱动的控制流方式和数据驱动的数据流方式的特点(10)2016年10月 (10)21. 简述模拟和仿真的区别。
计算机系统结构的发展历史

计算机系统结构的发展历史课程:计算机系统结构学号:班级:姓名:2013年9月8日随着当今社会和科技的飞速发展,自四十年代计算机问世以来,计算机科学更是发展迅速,应用领域不断扩展计算机的普及和广泛应用,现代社会正朝着高度信息化,自动化方向发展。
计算机逐渐成为社会必不可少的支柱力量。
计算机系统是按人的要求接收和存储信息,自动进行数据处理和计算,并输出结果信息的机器系统。
计算机是脑力的延伸和扩充,是近代科学的重大成就之一。
计算机系统由硬件系统和软件系统组成。
前者是借助电、磁、光、机械等原理构成的各种物理部件的有机组合,是系统赖以工作的实体。
后者是各种程序和文件,用于指挥全系统按指定的要求进行工作。
而计算机系统结构是计算机的的机器语言程序员或编译程序编写者所看到的外特性。
所谓外特性,就是计算机的概念性结构和功能特性,主要研究计算机系统的基本工作原理,以及在硬件、软件界面划分的权衡策略,建立完整的、系统的计算机软硬件整体概念。
其也称为计算机体系结构,它是由计算机结构外特性,内特性,微外特性组成的。
经典的计算机系统结构的定义是指计算机系统多级层次结构中机器语言机器级的结构,它是软件和硬件/固件的主要交界面,是由机器语言程序、汇编语言源程序和高级语言源程序翻译生成的机器语言目标程序能在机器上正确运行所应具有的界面结构和功能。
程序设计者所见的计算机属性,着重于计算机的概念结构和功能特性,硬件、软件和固件子系统的功能分配及其界面的确定。
使用高级语言的程序设计者所见到的计算机属性,主要是软件子系统和固件子系统的属性,包括程序语言以及操作系统、数据库管理系统、网络软件等的用户界面。
使用机器语言的程序设计者所见到的计算机属性,则是硬件子系统的概念结构(硬件子系统结构)及其功能特性,包括指令系统(机器语言),以及寄存器定义、中断机构、输入输出方式、机器工作状态等。
硬件子系统的典型结构是冯·诺伊曼结构,它由运算器控制器、存储器和输入、输出设备组成,采用“指令驱动”方式。
系统结构知识点总结

系统结构知识点总结一、系统结构的概念系统结构是指系统的总体框架和组成部分之间的相互关系。
在系统工程理论中,系统结构是系统工程的基础,它直接影响到系统的功能、性能、可靠性和成本等方面的设计和实现。
系统结构的优劣决定了整个系统的表现和效果,因此系统结构的设计是系统工程中至关重要的环节。
二、系统结构的特点1. 多样性:不同的系统有不同的结构特点,因此系统结构具有多样性和灵活性。
2. 整体性:系统结构是系统的总体框架,具有整体性和完整性的特点。
3. 层次性:系统结构往往具有层次结构,其中上层结构影响下层结构,下层结构又反过来影响上层结构。
4. 动态性:系统结构是动态变化的,随着系统的发展和演化,系统结构也会发生变化。
三、系统结构的基本原则1. 单一职责原则:一个系统组件只负责一个功能,避免功能交织造成的复杂性和难以维护的问题。
2. 开闭原则:系统结构应该对扩展开放,对修改封闭,使得系统可以灵活地调整和扩展。
3. 依赖倒置原则:系统中的抽象应该不依赖于具体实现,而具体实现应该依赖于抽象。
4. 接口隔离原则:系统中的各个组件应该具有独立的接口,避免不必要的依赖和耦合。
5. 最小化依赖原则:系统结构应该尽量减少模块之间的依赖,降低系统的复杂度和脆弱性。
四、系统结构的设计方法1. 自顶向下设计:先设计系统的整体框架,再逐步细化到具体的模块和组件。
2. 分而治之:将系统分解成若干个相互独立的模块和组件,分别进行设计和实现,最后进行集成测试和验证。
3. 模块化设计:将系统分解成若干个可重用的模块,使得系统具有良好的可维护性和扩展性。
4. 面向对象设计:采用面向对象的设计方法,将系统抽象成一组对象,通过对象间的交互来实现系统的功能和行为。
五、系统结构的常见模型1. 分层结构模型:将系统分解成若干水平层次的模块和子系统,每一层次都有单一的职责和功能。
2. 客户-服务器模型:将系统分为客户端和服务器端两部分,客户端负责用户界面和交互,服务器端负责业务逻辑和数据处理。
系统结构名词解释

系统结构名词解释
系统结构是构成系统的要素间相互联系、相互作用的方式和秩序,或者说是系统联系的全体集合。
它可以从不同的角度来理解,具体如下:
1.时间结构:诸要素随时间推移而形成联系的组合形式。
2.空间结构:诸要素在空间上的联系形成的排列组合形式。
3.时空结构:时间结构和空间结构的统一体。
此外,系统结构与系统要素、联系相比,层次要更高,而且显得更为复杂,系统内每一要素与联系的变化都会引起系统结构的变化。
如需了解更多关于系统结构的内容,建议阅读系统科学相关书籍加以获取。
计算机系统结构考点总结
计算机系统结构考点总结计算机系统结构是计算机科学与技术领域的重要分支,涉及计算机硬件和软件的组成及其相互关系。
为了帮助大家更好地掌握这一领域的核心知识,本文将针对计算机系统结构的考点进行详细总结。
一、计算机系统结构基本概念1.计算机系统结构的定义及发展历程2.计算机系统结构的分类:冯·诺伊曼结构、哈佛结构、堆栈式结构等3.计算机系统性能指标:指令周期、CPU时钟周期、主频、缓存命中率等二、中央处理器(CPU)1.CPU的组成:算术逻辑单元(ALU)、控制单元(CU)、寄存器组等2.指令集架构:复杂指令集计算机(CISC)、精简指令集计算机(RISC)3.CPU缓存:一级缓存、二级缓存、三级缓存及其工作原理4.多核处理器:核数、并行计算、线程级并行等三、存储系统1.存储器层次结构:寄存器、缓存、主存储器、辅助存储器等2.主存储器:DRAM、SRAM、ROM等3.磁盘存储器:硬盘、固态硬盘、光盘等4.存储器管理:分页、分段、虚拟存储器等四、输入输出系统1.I/O接口:并行接口、串行接口、USB、PCI等2.I/O设备:键盘、鼠标、显示器、打印机等3.I/O控制方式:程序控制、中断、直接内存访问(DMA)等4.I/O调度策略:先来先服务(FCFS)、最短作业优先(SJF)、扫描算法等五、总线与通信1.总线分类:内部总线、系统总线、I/O总线等2.总线标准:ISA、PCI、PCI Express等3.通信协议:TCP/IP、UDP、串行通信等4.网络拓扑结构:星型、总线型、环型、网状等六、并行计算与分布式系统1.并行计算:向量机、SIMD、MIMD等2.分布式系统:分布式计算、分布式存储、负载均衡等3.并行与分布式编程:OpenMP、MPI、MapReduce等4.并行与分布式算法:排序、搜索、分布式锁等通过以上考点的总结,相信大家对计算机系统结构有了更加全面和深入的了解。
全国自考02325《计算机系统结构》历年真题试卷及答案 年份:202210
2022年10月高等教育自学考试全国统一命题考试计算机系统结构试题(课程代码:02325)1.请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。
2.答题前,考生务必将自己的考试课程名称、姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。
第一部分选择题一、单项选择题:本大题共10小题,每小题1分,共10分。
在每小题列出的备选项中只有一项是最符合题目要求的,请将其选出。
1.“从中间开始"设计的“中间”一般是指A.微程序机器级与汇编语言机器级之间B.操作系统机器级与汇编程序机器级之间C.传统机器语言机器级与微程序机器级之间D.传统机器语言机器级与操作系统机器级之间2.计算机系统结构的属性不包括A.中断机构B.指令系统C.主存速度D.数据表示3.尾数下溢处理方法中,平均误差最大的是A.舍人法B.截断法C.恒置“1”法D.查表舍人法4.通道程序执行结束后引起的中断是A.外中断B. I/O中断C.程序性中断D.机器校验中断5.在Cache地址映像方式中,块冲突概率最高的是A.直接B.组相联C.段相联D.全相联.6.在流水处理机中,与流水线最大吞吐率高低有关的是A.各子过程的时间B.最快子过程的时间C.最慢子过程的时间D.最后子过程的时间7.在计算机组成上实现指令的重复解释需要解决的不包括A.访主存冲突B.指令间各种相关的处理C.“分析”与“执行”操作的串行D.“分析”与“执行”操作控制上的同步8.在16个处理器中,用单级立方体互连函数Cube,可与7号处理器相连的处理器号是A.0B.10C.12D.159.在多处理机中,程序段之间不能并行的原因是A.数据相关B.数据反相关C.数据输出相关D.以交换数据为目的时10.针对非Von Neumann计算机叙述正确的是A.归约机采用需求驱动方式B.归约机采用控制驱动方式C.数据流机采用需求驱动方式D.数据流机采用控制驱动方式第二部分非选择题二、填空题:本大题共10小题,每小题2分,共20分。
01计算机系统结构填空题及答案[自考通]
P15 第1章计算机系统结构的基本概念1.多机系统的耦合度可以分为最低耦合、松散耦合和紧密耦合。
(08年)2.实现程序移植的主要途径有统一高级语言、系列机、模拟与仿真。
3.器件的发展是系统结构和组成技术发展的关键因素。
同一型号机器一般是先用通用片或现场片实现,等机器成熟取得用户信任后,再改用半用户片或全用户片实现。
(09上)4.计算机系统的3T性能目标是1TFLOPS的计算能力、1TBYTE的主存容量和1TBYTE/S的I/O带宽。
(06)5.我们说以软件为主实现的机器为虚拟机器以区别由硬件或固件实现的实际机器。
(06)6.计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现,计算机实现是计算机组成的物理实现。
7.“由下往上”地设计计算机系统会造成软硬件的脱节,软件得不到硬件支持而显的繁杂,机器性能虚假。
8.仿真和模拟的主要区别是:仿真用微程序解释,模拟用机器语言程序解释。
(11)9.开发计算机系统结构并行性的主要技术途径有时间重叠、资源重复和资源共享。
(08、09、11年)10.从计算机执行程序的并行性看,由低到高的并行性等级可分为指令内部、指令之间、任务或进程间和作业或程序间四级。
11.库克将计算机用指令流和执行流及其多倍性分类。
典型单处理机属单指令流单执行流,带指令级多道程序的单处理机属多指令流单执行流,多处理机属多指令流多执行流。
12.应用语言程序经应用程序包翻译成高级语言程序。
13.进行仿真的机器成为宿主机,被仿真的机器称为目标机。
14.传统的单处理器计算机是SISD计算机的典型代表。
15.弗林提出按指令流和数据流的多倍性对计算机系统分类,多倍性是指在系统性能瓶颈部件上处于同一执行阶段的指令或数据的最大可能个数。
16.计算机系统弗林分类法,把计算机系统分成单指令流单数据流(SISD)、单指令流多数据流(SIMD)、多指令流单数据流(MISD)、多指令流多数据流(MIMD)四大类。
(07年)17.用实际存在的机器语言解释实现软件移植的方法称为模拟。
系统结构教程知识点总结
系统结构教程知识点总结1. 系统结构的基本概念系统结构是指一个系统的组织和功能的方式,它由一组相互作用的组件以及它们之间的交互关系组成。
系统结构包括以下几个方面的内容:(1) 组件:系统中的各种元素,包括软件模块、硬件设备、通信协议等。
(2) 交互关系:组件之间的相互作用方式,包括数据传输、控制流程等。
(3) 性能特征:系统的运行效率、可靠性、可用性等性能指标。
(4) 设计原则:系统结构的设计原则,包括模块化、高内聚低耦合、可扩展性等。
2. 系统结构的原理系统结构的设计和实现是有一定原则和方法的,下面简要介绍一些系统结构设计的原则:(1) 模块化:将系统分解成若干个相互独立的模块,每个模块都有自己的功能和接口,模块之间的接口是清晰明确的,这样可以降低系统的复杂性,提高系统的可维护性。
(2) 高内聚低耦合:模块之间的内聚度高,即模块内部的元素之间互相关联度高,而模块之间的耦合度低,即模块之间的影响和依赖性低,这样可以提高系统的稳定性和灵活性。
(3) 可扩展性:系统应该具有一定的可扩展性,能够很容易地增加新的功能模块或者改变现有的模块,而不会对其他模块产生过大的影响。
(4) 性能优化:系统的设计应该考虑到系统的性能特征,比如响应时间、吞吐量等,需要尽量满足用户的需求。
3. 系统结构的设计方法系统结构的设计是一个复杂的过程,需要综合考虑系统的功能需求、性能指标、可维护性等因素。
下面是一些常用的系统结构设计方法:(1) 自顶向下设计:从整体上考虑系统的架构和功能模块,然后逐步细化设计细节,逐级完成每个模块的设计和开发。
(2) 自底向上设计:先设计和实现各个功能模块,然后逐步将这些模块集成成一个完整的系统。
(3) 面向对象设计:采用面向对象的设计方法,将系统分解成对象,每个对象有自己的属性和行为,对象之间通过消息传递进行交互。
(4) 服务导向架构:将系统分解成一些服务模块,每个服务模块提供一定的功能服务,并且可以被其他模块或系统调用。
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全国2010年7月自学考试计算机系统结构试题
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全国2010年7月自学考试计算机系统结构试题
课程代码:02325
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)
在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均不得分。
1.指令系统的确定属于( A ) A.计算机系统结构 B.计算机组成 C.计算机实现
D.计算机应用
2.对系统程序员不透明...的是( A ) A.系列机各档不同的数据通路宽度 B.Cache 存储器 C.程序状态字
D.指令缓冲寄存器 3.按弗林(Flynn)提出的计算机系统分类方法,多处理机属于( D ) A.SISD B.SIMD C.MISD
D.MIMD
4.在多数机器中,浮点数的阶码采用的进制是( A ) A.二进制 B.八进制 C.十进制
D.十六进制
5.非专用总线的总线控制方式采用集中式独立请求方式,则每增加一个部件需增加的控制线数量是( B ) A.1 B.2 C.4
D.8
6.以下替换算法中,不属于...堆栈型替换算法的是( A ) A.先进先出算法 B.近期最少使用算法 C.近期最久未用过算法
D.优化替换算法
7.指令间“一次重叠”是指( B ) A.任何时候只是“取指k+1”与“分析k ”重叠 B.任何时候只是“分析k+1”与“执行k ”重叠
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C.“取指k+2”、“分析k+1”与“执行k ”重叠
D.若“分析k+1”比“执行k ”提前结束,则“执行k+1”可与“执行k ”重叠 8.多处理机主要实现( D ) A.指令级并行 B.操作级并行 C.主存操作的并行
D.作业、任务间并行
9.编号为0、1、2、…、15的16个处理器,用单级互连网络互连,用Shuffle 互连函数时,与第5号处理器相连的处理器编号是( C ) A.8 B.9 C.10
D.11
10.在智能机中,必不可少的组成部分不包括...( B ) A.知识库机 B.通道处理机 C.推理机
D.智能接口处理机
二、填空题(本大题共11小题,每空1分,共20分)
请在每小题的空格中填上正确答案。
错填、不填均不得分。
11.用机器语言程序解释实现软件移植的方法称为模拟;用微程序直接解释另一种机器指令系统实现软件移植的方法称为仿真。
12.引入数据表示的原则,一是看系统实现软件移植的效率是否提高,即是否减少了实现时间和存储空间,其次是看其通用性和利用率是否高。
13.逻辑地址是程序员编程用的地址,主存物理地址是程序在主存中的实际地址。
14.指令格式优化指的是如何用最短的位数来表示指令的操作信息和地址信息,使程序中指令的平均字长最短。
15.以IBM370系统为例,中断一般可以分成机器校验、访管中断、程序性中断、外部中断、输入/输出、重新启动中断几类。
16.输入输出系统有3种方式,即程序控制I /O 、直接存储器访问和I/O 处理机方式。
17.向量的流水处理方式有横向(水平)处理、纵向处理方式和分组纵横处理方式。
18.存储器的速度可用访问时间、存储周期和频宽描述。
19.流水线按处理的级别可以分为部件级,处理机级和系统级。
20.与流水线处理机相比,阵列处理机利用的是资源重复,而不是时间重叠;利用并行性中的同时性,而不是并发性。
21.归约机和数据流机都是基于数据流的计算模型,只是采用的驱动方式不同,数据流机是
全国2010年7月自学考试计算机系统结构试题
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采用数据驱动,归约机则是需求驱动。
三、简答题(本大题共5小题,每小题6分,共30分) 22.简述堆栈机器(堆栈数据表示)的特点。
答: (1)有高速寄存器组成的硬件堆栈,并附加控制电路让它与主存中的堆栈区在逻辑上构 成整体,使堆栈的访问速度是寄存器的,容量是主存的。
(2)有丰富的堆栈操作指令且功能很强,直接可对堆栈中的数据进行各种运算和处理。
(3)有力的支持高级语言程序的编译。
(4)有力的支持子程序的嵌套和递归调用。
23.简述虚拟存储管理方式中段式存储管理的优缺点。
答:段式管理的优点是:支持了程序的模块化设计和并行编程的要求,缩短了程序的编制时间,各个程序段的修改相互不会有影响;便于多道程序设计共享主存中某些段,从而可不必将它们在物理主存中重复存放;便于按逻辑意义实现存储器的访问方式保护。
段式存储管理最主要的问题是:段映像表机构太庞大,其地址字段和段长字段都太长;查表进行地址变换的速度太慢;对主存个区域的存储管理十分麻烦;存储器内部的段间零头浪费大 ,有时难以利用。
因此,单纯的段式存储管理在实际的系统中无法采用。
24.简述流水线瓶颈子过程的概念。
假设有一个3段的指令流水线如题24图所示,画图说明消除流水线瓶颈子过程的两种方法。
答:流水线中经过时间最长的子过程称为瓶颈子过程
.
25.简述多处理机的操作系统中主从型操作系统的优缺点和适用场合。
答: 优点:硬件结构简单控制简单
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缺点:对主机地可靠性要求高,灵活性差
适用场合:工作负荷固定,从处理机的能力明显低于主处理机 26.简述超标量处理机的工作方式和特点。
答:处理机采用多指令流水线,每个△t 同时流出m 条指令(称为度m).
线处理机中配置多套功能部件,指令译码电路和多组总线,寄存器也备有多个端 口和多组总线。
程序运行时由指令译码部件检测顺序取出的指令之间是否存在数据相关和 功能部件争用,将可并行的相邻指令送往流水线。
若并行度为1时,就逐条执行。
量流水机主要靠编译程序来优化编排指令的执行顺序,将可并行的指令搭配成组,硬件不调整指令顺序,这样实现起来比较容易些。
四、简单应用题(本大题共2小题,每小题10分,共20分)
27.浮点数系统使用的阶基r p =2,阶值位数p=3,尾数基值r m =8,以r m 为基的尾数位数m ′=2,计算在非负阶、正尾数、规格化情况下的最小尾数值、最大尾数值、最大阶值、可表示数的最小值和最大值及可表示的数的个数。
答:最小尾数值:1/8 最大尾数值:7/8 最大阶值:7
可表示数的最小值:1/8 可表示数最大值:504 可表示的数的个数:448
28.编号为0~7的8个处理器,采用单级立方体互连网络互连, (1)写出所有各种单级立方体互连函数的表达式; (2)计算与5号处理器直接相连的处理器。
答:
(1)
(2)与5号处理器直接相连的处理器有1,4,7.
五、综合应用题(本大题共2小题,每小题10分,共20分)
29.设中断级屏蔽位“1”对应于开放,“0”对应于屏蔽,各级中断处理程序的中断级屏蔽位设置如题29表所示:
全国2010年7月自学考试计算机系统结构试题
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(1)当中断响应优先次序为1→2→3→4时,其中断处理次序是什么? 答:其中断处理次序是1→3→2→4。
(2)如果所有的中断处理都各需5个单位时间,中断响应和中断返回时间相对中断处理时间少的多。
当机器正在运行用户程序时,同时发生第2、3级中断请求,经过3个单位时间,又同时发生第l 、4级中断请求,请画出程序运行过程示意图。
答:(1)由题意,其CPU 运行的过程示意图如下图所示。
△t 为一个单位时间。
(2)
30.某虚拟存储器共有6个页面,每页为512个字,实际主存为4个页,采用页表法进行地址映象,映象表的内容如题30—l 表所示。
(1)列出会发生页面失效的全部虚页号; 答:发生页面失效的全部虚页号为2,3.
(2)按题30一2表第一列的虚地址计算、填写表中其它各项内容。
6 全国2010年7月自学考试计算机系统结构试题。