?2022年10月自考02325計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)真題試卷

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2022年10月高等教育自學考試計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)試題

課程代碼:02325

1.請考生按規(guī)定用筆將所有試題的答案涂、寫在答題紙上。

2.答題前,考生務(wù)必將自己的考試課程名稱、姓名、準考證號用黑色字跡的簽字筆或鋼筆填寫在答題紙規(guī)定的位置上。

一、單項選擇題:本大題共10小題,每小題1分,共10分。在每小題列出的備選項中只有一項是最符合題目要求的,請將其選出。

1.“從中間開始"設(shè)計的“中間”一般是指

A.微程序機器級與匯編語言機器級之間

B.操作系統(tǒng)機器級與匯編程序機器級之間

C.傳統(tǒng)機器語言機器級與微程序機器級之間

D.傳統(tǒng)機器語言機器級與操作系統(tǒng)機器級之間

2.計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的屬性不包括

A.中斷機構(gòu).

B.指令系統(tǒng)

C.主存速度

D.數(shù)據(jù)表示

3.尾數(shù)下溢處理方法中,平均誤差最大的是

A.舍人法

B.截斷法

C.恒置“1”法

D.查表舍人法

4.通道程序執(zhí)行結(jié)束后引起的中斷是

A.外中斷

B. I/0中斷

C.程序性中斷

D.機器校驗中斷

5.在Cache地址映像方式中,塊沖突概率最高的是

A.直接

B.組相聯(lián)

C.段相聯(lián)

D.全相聯(lián)

6.在流水處理機中,與流水線最大吞吐率高低有關(guān)的是

A.各子過程的時間

B.最快子過程的時間

C.最慢子過程的時間

D.最后子過程的時間

7.在計算機組成上實現(xiàn)指令的重復解釋需要解決的不包括

A.訪主存沖突

B.指令間各種相關(guān)的處理

C.“分析”與“執(zhí)行”操作的串行

D.“分析”與“執(zhí)行”操作控制上的同步

8.在16個處理器中,用單級立方體互連函數(shù)Cubes,可與7號處理器相連的處理器號是

A.0

B. 10

C.12

D.15

9.在多處理機中，程序段之間不能并行的原因是

A.數(shù)據(jù)相關(guān)

B.數(shù)據(jù)反相關(guān)

C.數(shù)據(jù)輸出相關(guān)

D.以交換數(shù)據(jù)為目的時

10.針對非Von Neumann計算機敘述正確的是

A.歸約機采用需求驅(qū)動方式

B.歸約機采用控制驅(qū)動方式

C.數(shù)據(jù)流機采用需求驅(qū)動方式

D.數(shù)據(jù)流機采用控制驅(qū)動方式

二、填空題:本大題共10小題,每小題2分,共20分。

11.實現(xiàn)軟件移植的主要方法有統(tǒng)一高級語 言、設(shè)計系列機________與________等。

12.計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的并行性包含________和________重 含義。

13.按復雜指令系統(tǒng)計算機(CISC)方向發(fā)展和改進指令系統(tǒng)可以分別從面向目標程序、面向________和面向________等 三個方面來優(yōu)化實現(xiàn)。

14.在滿足通道設(shè)計流量不低于設(shè)備工作時的最大流量時，為使微觀上不丟失設(shè)備信息,可以加設(shè)一定容量的________或動態(tài)提高低速設(shè)備的響應_________來彌補。

15.為了提高訪問Cache的命中率,Cache的取算法有________預取和________預取兩種不同的預取方法。

16.為洞時解釋相鄰兩條或多條指令，常用的控制方式是_________。

17.在流水處理機中,若指令的執(zhí)行采用異步流動方式，指令之間不僅會產(chǎn)生“先寫后讀”的相關(guān),還會產(chǎn)生“________” 相關(guān)和“________”相關(guān)。

18.在SIMD計算機的互連網(wǎng)絡(luò)中,多采用硬連的________交換 方法,網(wǎng)絡(luò)中的開關(guān)單元一般采用________控制策略。

19.多處理機的結(jié)構(gòu)、機間互連、并行算法、操作系統(tǒng)等都會直接影響到系統(tǒng)的_________。

20.在緊耦合多處理機中,為了減少訪問主存沖突,主存一般采用________存取;為 了減少訪問主存的次數(shù),處理機還可以自帶

三、簡答題:本大題共5小題,每小題6分,共30分。

21.簡述計算機程序時間上的局部性和空間.上的局部性。

22.簡述標志符數(shù)據(jù)表示的概念和標志符數(shù)據(jù)表示存在的兩個問題。

23.簡述中斷系統(tǒng)和作用。

24.簡述緊耦合多處理機以軟件為基礎(chǔ)實現(xiàn)多Cache的一致性的優(yōu)缺點及應用場合。

25.簡述阻塞式網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生阻塞的原因及其解決方法。

四、簡單應用題:本大題共2小題,每小題10分,共20分。

26.設(shè)某虛擬存儲器上運行的程序含5個虛頁,其頁地址流依次為4,5,3,2,5,1,3,2,5,1,3。用LRU替換。

(1)用堆棧對該頁地址流模擬一次 ,畫出此模擬過程,并標出實頁數(shù)為3 ,4,5時的命中情況。

(2)為獲得最高的命中率,至少應分配給該程序幾個實頁?其可能的最高命中率是多少?

27.在CRAY-1向量流水處理機中,如果向量長度為64,各功能部件執(zhí)行時間分別為:浮加為6拍,浮乘為7拍,存儲器讀數(shù)為6拍,送入寄存器及啟動功能部件各1拍。

(1)如題27圖向量指令之間哪些可以并行?哪些可以鏈接執(zhí)行?

(2)計算向量指令執(zhí)行完所需最少拍數(shù)。

五、綜合應用題:本大題共2小題,每小題10分,共20分。

28.某模型機9條指令使用頻度如題28表所示。要求有兩種指令碼長,都按雙操作數(shù)指令格式,采用擴展操作碼,并限制只能有兩種操作碼碼長。

(1)根據(jù)使用頻度,設(shè)計出全Huffman操作碼,并計算其平均碼長。

(2)考慮題目的要求,設(shè)計優(yōu)化實用的操作碼形式,并計算其操作碼的平均碼長。

29.在一個4段的流水線處理機上需經(jīng)過6拍才能完成一個任務(wù),其預約表如題29表所示。

(1)寫出延遲禁止表,沖突向量。

(2 )畫出流水線狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。

(3)求出最小平均間隔拍數(shù)及其最佳調(diào)度方案。