4月高等教育自學(xué)考試計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)試題及答案

1、課程代碼：02325一、單項(xiàng)選擇題(本大題共10小題，每小題1分,共10分)在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，請(qǐng)將其代碼填寫(xiě)在題后的括號(hào)內(nèi)。錯(cuò)選、多選或未選均不得分。1在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，提高軟件功能實(shí)現(xiàn)的比例可( )A提高解題速度B減少需要的存儲(chǔ)器容量C提高系統(tǒng)的靈活性D提高系統(tǒng)的性能價(jià)格比2浮點(diǎn)數(shù)表示的尾數(shù)的基rm=16，尾數(shù)長(zhǎng)度p=8，可表示的規(guī)格化最大正尾數(shù)的值是( )A1256B12C1516D2552563下列數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間為隱含尋址方式的是( )ACPU中的通用寄存器B主存儲(chǔ)器CIO接口中的寄存器D堆棧4當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行通道程序完成輸入輸出工作時(shí)，執(zhí)行通道程序

2、的是( )ACPUB通道CCPU和通道D指定的外設(shè)5下列有關(guān)中斷的敘述正確的是( )A中斷響應(yīng)的次序是由硬件決定的B中斷處理的次序是由硬件決定的C中斷處理的次序是不可改的D中斷響應(yīng)的次序是可靈活改變的6與虛擬存儲(chǔ)器的等效訪問(wèn)速度無(wú)關(guān)的是( )A訪存頁(yè)地址流B頁(yè)面替換算法C主存的容量D輔存的容量7非線性流水線的特征是( )A一次運(yùn)算中使用流水線中的多個(gè)功能段B一次運(yùn)算中多次使用流水線中的某些功能段C流水線中某些功能段在各次運(yùn)算中的作用不同D流水線的各功能段在不同的運(yùn)算中可以有不同的連接8屬于集中式共享存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的SIMD計(jì)算機(jī)是( )AILLIACIVBBSPCCM-2DMP-19指令執(zhí)行結(jié)果出

3、現(xiàn)異常而引起的中斷是( )A程序性中斷BIO中斷C機(jī)器校驗(yàn)中斷D外部中斷10下列關(guān)于脈動(dòng)陣列機(jī)的描述，錯(cuò)誤的是( )A脈動(dòng)陣列機(jī)是由一組內(nèi)部結(jié)構(gòu)相同的處理單元構(gòu)成的陣列B脈動(dòng)陣列機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、規(guī)整，模塊化強(qiáng)，可擴(kuò)充性好C脈動(dòng)陣列機(jī)不適用于要求計(jì)算量大的信號(hào)圖像的處理D脈動(dòng)陣列機(jī)各PE間數(shù)據(jù)通信距離短、規(guī)則，使數(shù)據(jù)流和控制流的設(shè)計(jì)、同步控制等均簡(jiǎn)單、規(guī)整二、填空題(本大題共10小題，每小題2分，共20分)請(qǐng)?jiān)诿啃☆}的空格中填上正確答案。錯(cuò)填、不填均不得分。11使用多處理機(jī)的主要目的是用多個(gè)處理機(jī)_執(zhí)行多個(gè)任務(wù)來(lái)提高_(dá)。12指令的操作碼優(yōu)化編碼方法有_和_。13在可表示浮點(diǎn)數(shù)的負(fù)數(shù)區(qū)間，規(guī)格化浮點(diǎn)數(shù)

4、的最大負(fù)數(shù)值由尾數(shù)的_與階碼的_組合而成。14輸入輸出系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了三個(gè)階段，對(duì)應(yīng)于三種方式，即_、直接存儲(chǔ)器訪問(wèn)(DMA)及_方式。15若TS是通道的設(shè)備選擇時(shí)間，TD是通道傳送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送時(shí)間，P為通道連接的外設(shè)臺(tái)數(shù)，n為每臺(tái)外設(shè)需要傳送的字節(jié)數(shù)，那么，字節(jié)多路通道完成數(shù)據(jù)傳送的時(shí)間Tbyte=_，選擇通道完成數(shù)據(jù)傳送的時(shí)間Tselect=_。16Cache存儲(chǔ)器系統(tǒng)是由_和_構(gòu)成的二級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)。17解釋一條機(jī)器指令的微操作可歸并成取指令、_和_三個(gè)部分。18分布式存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)的并行處理機(jī)的每個(gè)處理單元PE都有自己的_存儲(chǔ)器，只能被_直接訪問(wèn)。19程序員編程用的地址是_，主存物理地址

5、是程序在主存中的_。20根據(jù)對(duì)數(shù)據(jù)令牌處理方式的不同，可以把數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)分成_和_兩類(lèi)。三、簡(jiǎn)答題(本大題共5小題，每小題6分，共30分)21簡(jiǎn)述實(shí)現(xiàn)軟件移植的統(tǒng)一高級(jí)語(yǔ)言途徑存在的問(wèn)題。22簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)RISC結(jié)構(gòu)采用的基本技術(shù)。23設(shè)某系統(tǒng)的中斷源的中斷請(qǐng)求優(yōu)先級(jí)分為4級(jí)，從高到低為l、2、3、4。設(shè)中斷級(jí)屏蔽位為“1”，對(duì)應(yīng)屏蔽；中斷級(jí)屏蔽位為“0”，對(duì)應(yīng)開(kāi)放。要求中斷處理次序與中斷響應(yīng)次序相同，請(qǐng)給出各級(jí)中斷處理程序中斷級(jí)屏蔽位的設(shè)置。(要求：先進(jìn)行文字說(shuō)明，再畫(huà)出中斷級(jí)屏蔽位表)24設(shè)指令由取指、分析、執(zhí)行和存結(jié)果四個(gè)子部件組成，每個(gè)子部件經(jīng)過(guò)時(shí)間為t，連續(xù)執(zhí)行12條指令。畫(huà)出在度

6、m為3的超流水線處理機(jī)上工作的時(shí)空?qǐng)D。25畫(huà)出ILLIACIV處理單元的互連結(jié)構(gòu)，用PUi表示第i個(gè)處理單元(i=0，l，63)。四、簡(jiǎn)單應(yīng)用題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)26設(shè)有一條3段流水線，各段執(zhí)行時(shí)間依次為t、3t和t。(1)分別計(jì)算連續(xù)輸入3條指令和連續(xù)輸入30條指令時(shí)的實(shí)際吞吐率和效率。(2)將瓶頸段細(xì)分為3個(gè)獨(dú)立段，各子段執(zhí)行時(shí)間均為At，分別計(jì)算改進(jìn)后的流水線連續(xù)輸入3條指令和連續(xù)輸入30條指令時(shí)的實(shí)際吞吐率和效率。(3)比較(1)和(2)的結(jié)果，給出結(jié)論。27在多處理機(jī)上，給定表達(dá)式為：E=a(b+c(d+e(f+gh)，利用減少樹(shù)高來(lái)盡可能加快運(yùn)算速度，求(1)畫(huà)出在3臺(tái)處理機(jī)上并行運(yùn)算的樹(shù)形流程圖。(2)當(dāng)處理機(jī)數(shù)P=3時(shí)，確定運(yùn)算級(jí)數(shù)Tp、單處理機(jī)級(jí)數(shù)T1、加速比SP和效率EP的值。五、綜合應(yīng)用題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)28一個(gè)由高速緩沖存儲(chǔ)器與主存儲(chǔ)器組成的二級(jí)存儲(chǔ)系統(tǒng)，已知主存容量為1M字，高速緩存容量為32K字。采用組相聯(lián)地址映象與變換，緩存共分8組，主存與緩存的塊的大小均為64字。(1)畫(huà)出主存與緩存的地址格式，說(shuō)明各字段名稱(chēng)與位數(shù)。(2)假設(shè)緩存的存取周期為20ns，命中率為0.95，采用緩存后的加速比要達(dá)到10，計(jì)算主存的存取周期。29具有N=2n個(gè)輸入端的omega網(wǎng)絡(luò)，采用單元控制。(1)N個(gè)輸出端總共有