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的( B ) ;(3)强调对指令流水线的优化。 A. 专用寄存器

B. 通用寄存器

C. Cache

D. 内存

4. 冯?诺依曼型计算机的设计思想是存储程序并按地址顺序执行,它的主要组成部分包括:运算器、( B )、控制器适配器与I/O设备。 A. 寄存器 A. 操作码 三、简答

1. 试述现代计算机系统的多级层次结构。

B. 存储器 B. 指令字

C. 缓冲器 C.数据字

D. 译码器 D.地址码

5. 指令格式中的( A )字段,用来表征指令的操作特性与功能。

2. 试述阵列处理机与多处理机的区别。

结构方面:阵列处理机的互连较规整,有一定专用性,互连的处理单元数量大;多处理机要采用更灵活多变的结构,实现复杂的互连模式,互连的处理机数量少。

并行性方面:阵列处理机是操作级并行,是并行性的同时性;多处理机是作业、程序、任务级的并行,同时包含指令内部操作间的并行,是并行性的并发性。

3. 试述分页式虚拟存储器与分段式虚拟存储器的含义和区别。

页式管理: 页式虚拟存储器把虚拟地址空间划分成一个个固定大小的块,每块称为一页,把主存储器的地址空间也按虚拟地址空间同样的大小划分为页。页是一种逻辑上的划分,它可以由系统软件任意指定。虚拟地址空间中的页称为虚页,主存地址空间中的页称为实页。每个用户使用一个基址寄存器(在 CPU 内),通过用户号 U 可以直接找到与这个用户程序相对应的基址寄存器,从这个基址寄存器中读出页表起始地址。访问这个页表地址,把得到的主存页号p 与虚地址中的页内偏移直接拼接起来得到主存实地址。 地址映象:是将每个虚存单元按某种规则(算法)装入(定位于)实存,即建立多用户虚地址Ns 与实存地址np 之间的对应关系。地址变换:是程序按照这种映象关系装入实存后,在执行时,多用户虚地址Ns 如何变换成对应的是地址np。页面争用(实页冲突):发生两个以上的虚页想要进入主存中同一个页面位置的现象。 1.试推导并行主存的主存频宽与模体数、转移概率的关系表达式。

段式管理: 段为程序的逻辑单位 段表,本身也是段,常驻内存,也可以在辅存,需要时调入主存 – 段表结构: 段名、地址、装入位、段长、访问方式。 – 段表基址寄存器:指明段表的启始地址。地址映象方法:每个程序段都从0 地址开始编址,长度可长可短,可以在程序执行过程中动态改变程序段的长度。 地址变换方法: – 由用户号找到基址寄存器 – 从基址寄存器中读出段表的起始地址 – 把起始地址与多用户虚地址中段号相加得到段表地址 段分段与分页的主要区别 – 页是信息的物理单位,段是信息的逻辑单位; – 页的大小固定,段的大小动态变化; – 分页系统中的逻辑地址空间是一维的,分段系统中的是二维的。 – 分页系统中不易实现“共享”和“动态链接” ,分段则很容易 – 表中给出的起始地址与段内偏移D 相加就能得到主存实地址 四、论述

地址映像有三种方式?各自是什么并画图表示。 【解】

全相联映像;直接相联;组相联。

全相联映像:主存中的任意一块都可以映象到Cache中的任意一块。冲突概率低;空间利用率高;地址变换复杂。

块0块1……块Cb-1Cache块0块1……块i……块Mb-1主存储器

直接相联:主存中一块只能映象到Cache的一个特定的块中。硬件简单,冲突概率高,出现大量空闲块,很少使用。

全相联映象方式直接相联映象方式块0块1……块Cb-1Cache块0……块Cb-1块Cb……块2Cb-1……块Mb-Cb……块Mb-1主存储器区01个区区1区Me-1

组相联地址映像:各组之间是直接映象,组内各块间是全相联映象。块的冲突概率比较低,块的利用率大幅度提高,块失效率明显降低。

五、计算

设某个程序包含5个虚页,实页数为3,其页地址流为4,5,3,2,5,1,

3,2,2,5,1,3。试画出FIFO、LRU、OPT 替换算法的时间状态图,写出各自的命中率。 【解】 4 FIFO 4 命中率5/12 4 LRU 4 命中率2/12 4 OPT 4 命中率6/12

5 4 5 3 4* 5 3 2 2* 5 3 5 2 5* 3 H 1 2 1* 3 3 2 1 3* H 2 2 1 3* H 2 2* 1 3 H 5 5* 1 3 1 5 1 3 H 3 5 1 3 H 5 4 5 3 4* 5 3 2 2 5* 3 5 2 5 3* H 1 2* 5 1 3 3 5* 1 2 3 2 1* 2 3 2 1* H 5 3* 2 5 1 1 2* 5 3 1 3 5* 5 4 5 3 4* 5 3 2 2 5* 3 5 2 5* 3 H 1 2 1 3* 3 2 1 3* H 2 2 1 3* H 2 2 1 3* H 5 2* 1 5 1 2 1* 5 H 3 2 3 5 模拟试卷3

一、名词解释

6. 系统结构: 指系统内部各组成要素之间的相互联系、相互作用的方式或秩序,即各要素在时间或空间上排列和组合的具体形式。

7. MIMD: .多指令流多数据流它使用多个控制器来异步地控制多个处理器,从而实现空间上的并行性