?計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)自考2011年4月真題

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)自考2011年4月真題及答案解析

本試卷為選擇題型，填空題，簡答題，應(yīng)用題等題型。

一、單項(xiàng)選擇題在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯(cuò)選、多選或未選均無分。 (本大題共10小題，每小題1分，共10分)

1.下列屬于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究范疇的是( )

A.指令系統(tǒng)的確定
B.可靠性技術(shù)
C.數(shù)據(jù)通路寬度
D.乘法器的物理實(shí)現(xiàn)

2.對機(jī)器語言程序員透明的是( )

A.中斷字寄存器
B.條件碼寄存器
C.通用寄存器
D.乘法器

3.按弗林(Flynn)提出的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分類方法，陣列處理機(jī)屬于( )

A.SISD
B.SIMD
C.MISD
D.MIMD

4.下列四種浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)下溢處理方法中，平均誤差可以調(diào)節(jié)的是( )

A.截?cái)喾?br/>B.舍入法
C.恒置“1”法
D.查表舍入法

5.非專用總線的總線控制方式采用集中式定時(shí)查詢方式，若部件的數(shù)量N=8，則需要的控制線線數(shù)是( )

A.3
B.4
C.5
D.8

6.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中采用Cache存儲(chǔ)器的主要目的是( )

A.增大容量
B.提高速度
C.降低價(jià)格
D.既提高速度又降低價(jià)格

7.下列關(guān)于陣列處理機(jī)與流水線處理機(jī)特點(diǎn)的描述，不正確的是( )

A.陣列處理機(jī)利用并行性中的同時(shí)性，而流水線處理機(jī)利用的是時(shí)間重疊
B.陣列處理機(jī)提高速度主要靠縮短時(shí)鐘周期，流水線處理機(jī)主要靠增大處理單元數(shù)
C.陣列處理機(jī)使用互連網(wǎng)絡(luò)來確定處理單元間的連接，而流水線處理機(jī)則不是
D.與流水線處理機(jī)不同，陣列處理機(jī)的結(jié)構(gòu)是和所采用的并行算法緊密聯(lián)系的

8.編號為0、1、2、……、15的16個(gè)處理器，用單級互連網(wǎng)絡(luò)互連，用Cubeo互連函數(shù)時(shí)，與第9號處理器相連的處理器編號是( )

A.8
B.10
C.11
D.12

9.編號為0、1、2、……、15的16個(gè)處理器，用單級互連網(wǎng)絡(luò)互連，用Shuffle互連函數(shù)時(shí)，與第7號處理器相連的處理器編號是( )

A.10
B.12
C.14
D.15

10.陣列處理機(jī)主要實(shí)現(xiàn)( )

A.程序段的并行
B.主存操作的并行
C.作業(yè)、任務(wù)間并行
D.操作級并行

二、填空題(本大題共11題，每空1分，共20分)

11.用____________解釋實(shí)現(xiàn)軟件移植的方法稱為模擬;用_______________直接解釋另一 種機(jī)器指令系統(tǒng)的方法稱為仿真。

12.引入數(shù)據(jù)表示的原則，一看系統(tǒng)的效率是否提高，即是否減少了實(shí)現(xiàn)時(shí)間和____________，其次看其____________和利用率是否高。

13.主存物理地址是程序在主存中的實(shí)際地址，_____________是程序員編程用的地址。

14.開發(fā)并行性的途徑有____________、____________和資源共享等。

15.陣列處理機(jī)根據(jù)存儲(chǔ)器的組成方式不同分為_______________存儲(chǔ)器的陣列處理機(jī)構(gòu)形和____________存儲(chǔ)器的陣列處理機(jī)構(gòu)形。

16.通過控制機(jī)構(gòu)同時(shí)解釋兩條、多條機(jī)器指令可以加快機(jī)器語言程序的解釋。其中_____________和____________是常用的指令解釋方式。

17.超標(biāo)量處理機(jī)利用資源重復(fù)實(shí)現(xiàn)并行處理，超流水線處理則著重開發(fā)________________的并行性。

18.非專用總線的集中式總線控制方式有____________、定時(shí)查詢和____________三種不同方式。

19.根據(jù)所用的存儲(chǔ)映象算法，虛擬存儲(chǔ)器管理方式主要有____________頁式和_____________三種。

110.多處理機(jī)的操作系統(tǒng)有____________、______________和浮動(dòng)型三類。

111.從語義上講，數(shù)據(jù)流是基于____________和____________的一種計(jì)算模型。

三、簡答題(本大題共5小題，每小題6分，共30分)

21.簡述尋址方式在指令中的兩種指明方式，并說明它們的優(yōu)缺點(diǎn)。

22.簡述RISC的優(yōu)缺點(diǎn)。

23.簡述全排列網(wǎng)絡(luò)的含義及實(shí)現(xiàn)全排列網(wǎng)絡(luò)的兩種方式。

24.簡述對中斷進(jìn)行分級的原因以及分級方法。

25.簡述機(jī)群系統(tǒng)與傳統(tǒng)的并行處理系統(tǒng)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)。

四、簡答應(yīng)用題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)

31.若指令的解釋分取指、分析與執(zhí)行3個(gè)階段，每階段的時(shí)間相應(yīng)為t_{取指、}t_分析、t_執(zhí)行。分別寫出采用以下解釋方式，執(zhí)行完100條指令所需時(shí)間的一般關(guān)系式;并計(jì)算當(dāng)t_取指=5、 t_分析=3_、t_執(zhí)行=2時(shí)的具體結(jié)果。(1)順序方式;(2)僅“執(zhí)行_k”，“分析_k+1”，“取指_k+2”重疊;(3)僅“執(zhí)行_k”與“取指_k+1”重疊。

32.用霍納法則給定的表達(dá)式如下：E=a(b+c(d+ef))+g利用減少樹高的辦法加速運(yùn)算，要求：(1)畫出樹形流程圖;(2)計(jì)算運(yùn)算級數(shù)T_P，處理機(jī)機(jī)數(shù)P、加速比S_P和效率E_P的值。

五、綜合應(yīng)用題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)

41.某字節(jié)多路通道連接5臺(tái)外設(shè)，數(shù)據(jù)傳送速率分別如下表所示：(1)計(jì)算所有設(shè)備都工作時(shí)的通道實(shí)際最大流量;(2)如果設(shè)計(jì)的通道工作周期使通道極限流量恰好與通道最大實(shí)際流量相等，以滿足流量設(shè)計(jì)的基本要求，同時(shí)讓傳送速率越高的設(shè)備響應(yīng)的優(yōu)先級越高。從5臺(tái)設(shè)備同時(shí)發(fā)出請求開始，畫出此通道響應(yīng)和處理各設(shè)備請求的時(shí)間示意圖。

42.若主存有4個(gè)頁，每頁256個(gè)字，現(xiàn)有一個(gè)2008個(gè)字的程序，其訪問虛存的地址流為40、80、534、580、180、800、2000、300、320、1560、1600，現(xiàn)采用FIFO算法進(jìn)行頁面替換。(1)請按訪存的各個(gè)時(shí)刻，畫出頁面替換過程模擬圖并標(biāo)出命中情況;(2)計(jì)算主存的命中率H。