一、名詞解釋

1． 異構多核

【答案】異構多核處理機內的各個計算內核結構不同，地位不對等。一般多采用“主處理核+協處理核”的主從架構。 異構多核處理機的優勢在于可以同時發揮不同類型處理機各自的長處來滿足不同種類的應用的性能和功耗需求。

研宄表明，異構組織方式比同構的多核處理機執行任務更有效率，實現了資源的最佳化配置，而且降低了系 統的整體功耗。

2． 同時多線程

【答案】同時多線程技術是一種簡單、低成本的并行技術。與單線程處理機相比，同時多線程處理機只花費很小的代 價，而性能得到很大改善。在原有的單線程處理機內部為多個線程提供各自的程序計數器、相關寄存器以及其他 運行狀態信息，一個“物理”處理機被模擬成多個“邏輯”處理機，以便多個線程同步執行并共享處理機的執行 資源。應用程序無需做任何修改就可以使用多個邏輯處理機。

二、簡答題

3． 現代計算機系統如何進行多級劃分? 這種分級觀點對計算機設計會產生什么影響？

【答案】(1)現代計算機系統可分為五個層次

① 第一級是微程序設計級或邏輯電路級，是一個實在的硬件級，由硬件直接執行；② ② 第二級是一般機器級，稱為機器語言級，也是硬件級，它由微程序解釋機器指令系統； ③ 第三級是操作系統級，它由操作系統程序實現；

④第四級是匯編語言級，由匯編程序支持和執行，它給程序人員提供一種符號形式語言，以減少程序編寫的復雜性；

⑤第五級是高級語言級，它是面向用戶的，為方便用戶編寫應用程序而設置的。

(2)對計算機設計產生的影響

①用這種用一系列的級來組成計算機的概念和技術，對了解計算機如何組成提供了一種好的結構和體制；

②而且用這種分級的觀點來設計計算機，對保證產生一個良好的系統結構也是很有幫助的。

4． 比較總線和標準的性能特點。

總線是當前使用的總線，是一個高帶寬且與處理器無關的標準總線，又是【答案】(1

)

重要的層次總線。它采用同步定時協議和集中式仲裁策略，并具有自動配置能力，適合于低成本的小系統，因此在微型機系統中得到 了廣泛的應用。

(2)正在發展的標準，追求高端服務器市場的最新規范，是一種基于開關的體

總線，數系結構，可連接多達64000個服務器、存儲系統、網絡設備，能替代當前服務器中的

據傳輸率達30GB/S，因此適合于高成本的較大規模計算機系統。

5． 某機器中有16個通用寄存器，運行某中斷處理程序時僅用到其中2個寄存器，請問響應中斷而進入該中斷處理程序時是否要將通用寄存器內容保存到主存中去? 需保存幾個寄存器？

【答案】(1)要將通用寄存器內容保存到主存中去。

(2)中斷服務程序中要使用的通用寄存器原內容保存到存儲器中，中斷服務程序要動用哪個寄存器，就保存哪個，所以需要保存2個。

6． 在虛存實現過程中，有些頁面會在內存與外存之間被頻繁地換入和換出，使系統效率急劇下降。這種現 象稱為顛簸。請解釋產生顛簸的原因，并說明防止顛簸的辦法。

【答案】產生顛簸的原因主要有：

(1)分配的頁面數太少；

(2)替換策略不佳。

防止顛簸的辦法：

(1)適當增加分配給用戶程序的頁面數；

(2)選取或更好的替換策略。

7． 為什么在頁式虛擬存儲器地址變換時可以用物理頁號與頁內偏移量直接拼接成物理地址，而在段式虛擬 存儲器地址變換時必須用段起址與段內偏移量相加才能得到物理地址？

【答案】由于物理頁與虛擬頁的頁面大小相同，且為2的整數次冪，所以頁式虛擬存儲器地址變換時可以用物理 頁號與頁內偏移量直接拼接成物理地址。而段式虛擬存儲器的各段大小不同，且段起始地址任意，所以必須用段 起址與段內偏移量相加才能得到物理地址。

三、綜合應用題

8． 畫出分布式仲裁器邏輯電路圖。

【答案】如圖所示:

圖 分布式仲裁器邏輯電路

9． 微地址寄存器有6位當需要修改其內容時，可通過某一位觸發器的強置端S 將其

的字段進行16路分支；置“1”。現有三種情況：①執行“取指”微指令后，微程序按按的狀態進行4路分支。 ②執行條件轉移指令微程序時，按進位標志c 的狀態進行2路分支；③執行控制臺指令微程序時，按多路轉移方法設計微地址轉移邏輯畫出微地址轉移邏輯設計電路圖。 【答案】表示微地址寄存器的第8位在

表示微地址寄存器的第7位在

表示微地址寄存器的第6位在

地址轉移邏輯圖如圖所示：

時，用時，用設置

設置

時，用進位標志C 設置

10．畫出菊花鏈方式的優先級判決邏輯電路圖。

【答案】如圖所示：