2023-07計算機(jī)體系結(jié)構(gòu)自考

1、全國2004年7月高等教育自學(xué)考試計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)試題課程代碼：02325一、單項選擇題(在每題的四個備選答案中，選出一個正確答案，并將正確答案的序號填在題干的括號內(nèi)。每題2分，共20分)1.軟件和固件的功能在邏輯上是( )的。A.固件優(yōu)于軟件B.不等價C.等價D.軟件優(yōu)于固件2.( )編寫者看到的邏輯結(jié)構(gòu)和功能能力就是計算機(jī)的外部特性。A.操作系統(tǒng)B.匯編語言程序C.Windows NTD.微程序3.RISC計算機(jī)的指令系統(tǒng)集類型是( )。A.堆棧型B.累加器型C.存放器存放器型D.存放器-存儲器型4.主存儲器的( )要求屬于外特性。A.容量大小B.速度C.頁面組織D.帶寬5.在采用延遲轉(zhuǎn)移技

2、術(shù)時，在以下幾種調(diào)度方法中，效果最好的是哪一種方法?( )A.將轉(zhuǎn)移指令前的那條指令調(diào)度到延遲槽中B.將轉(zhuǎn)移目標(biāo)處的那條指令調(diào)度到延遲槽中C.將轉(zhuǎn)移不發(fā)生時該執(zhí)行的那條指令調(diào)度到延遲槽中D.在延遲槽中填入NOP空操作指令6.設(shè)8個處理器編號分別為0，1，2，7用Cube2互聯(lián)函數(shù)時，第5號處理機(jī)與第( )號處理機(jī)相聯(lián)。A.1B.3C.4D.67.大型計算機(jī)和小型計算機(jī)的主要區(qū)別在于( )。A.大型機(jī)運行速度比小型機(jī)快得多B.大型機(jī)能夠控制大量的外設(shè)C.大型機(jī)具有圖型終端和圖形處理能力D.大型機(jī)的外存管理能力超過小型機(jī)8.在以下總線標(biāo)準(zhǔn)中，哪一種總線具有與設(shè)備和主機(jī)無關(guān)的高級命令系統(tǒng)?( )A.

3、IDEB.ATC.SCSID.PCI9.在以下輸入輸出控制器的管理方式中，外設(shè)的工作速度對計算機(jī)性能影響最小的是( )。A.程序控制輪詢方式B.程序控制中斷方式C.直接存儲器訪問方式D.I/O處理機(jī)方式10.串行鏈接式總線的裁決算法是( )。A.固定時間片算法B.靜態(tài)優(yōu)先級算法C.動態(tài)優(yōu)先級算法D.先來先效勞算法二、填空題(每空2分，共20分)1.早期的馮諾依曼計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是以運算器為中心，而后期的馮諾依曼計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是以_為中心。2.精簡指令系統(tǒng)設(shè)計思想是簡單的指令能執(zhí)行得更快以及指令系統(tǒng)只由的指令組成。3.虛擬機(jī)：簡單地說，一切用_的機(jī)器都稱為虛擬機(jī)。計算機(jī)系統(tǒng)按功能可分為多層次結(jié)構(gòu)，

4、傳統(tǒng)機(jī)器級以上的所有機(jī)器都稱為虛擬機(jī)。4.用戶CPU時間取決于三個特征：_，每條指令所需時鐘周期數(shù)CPI以及程序中總的指令數(shù)IN。5.MIPS只適宜于評估標(biāo)量機(jī)，不能用于評估向量機(jī)。而_那么比擬適用于衡量向量機(jī)的性能。6.根本數(shù)據(jù)類型一般包括_及其位串、整數(shù)及自然數(shù)、實數(shù)(浮點數(shù))、字符和布爾數(shù)等。7.指令系統(tǒng)是指機(jī)器所具有的全部指令的集合，它反映了計算機(jī)所擁有的根本功能。它是_程序員所看到的機(jī)器的主要屬性之一。8.指令的_一般分為順序、重疊、流水三種。9.最大吞吐率Tpmax：指流水線到達(dá)_后可獲得的吞吐率。10. 先進(jìn)流水調(diào)度方法中，_不需要借助軟件來對指令進(jìn)行調(diào)度，而是利用硬件重新安排指

5、令的順序來減少流水的停頓。三、簡答題(每題4分，共20分)1.簡單說明Flynn教授提出的分類的方法。要使流水線具有良好的性能。必須設(shè)法使流水線能暢通流動，但是在流水過程中會出現(xiàn)幾種相關(guān)(也就是沖突的意思)。請說出主要的相關(guān)。衡量流水線處理機(jī)的性能主要指標(biāo)是什么?簡要說出全局性相關(guān)的處理的4種常用方法。簡要說出采用RISC結(jié)構(gòu)后可以帶來的好處。四、簡單應(yīng)用(每題6分，共24分)1.流水線的四個功能部件和流水時間，畫出流水線時空圖。2.單功能流水線的預(yù)約表如下，求出初始狀態(tài)沖突向量。3.假設(shè)高速緩存Cache的工作速度為主存的5倍，且Cache被訪問命中的概率為90%，那么采用Cache后，能使

6、整個存儲系統(tǒng)獲得多高的加速比Sp?4.設(shè)一個實驗性的RISC計算機(jī)，它的各類指令的平均CPI(每條指令的時鐘周期數(shù))值如下：存放器-存放器型指令為1個時鐘周期；取/存指令為1.4個時鐘周期；條件轉(zhuǎn)移指令當(dāng)轉(zhuǎn)移發(fā)生和轉(zhuǎn)移不發(fā)生時，分別為2個和1.5個時鐘周期；無條件轉(zhuǎn)移指令為1.2個時鐘周期。假定有60%的條件轉(zhuǎn)移指令為轉(zhuǎn)移時發(fā)生，且假設(shè)在某個典型測試程序中各類指令所占的比例為：ALU指令46%，取/存指令37%，條件轉(zhuǎn)移指令16%，無條件轉(zhuǎn)移指令1% 。試計算在執(zhí)行該測試程序時，其平均的CPI值為多少?五、綜合應(yīng)用(每題8分，共16分)1.設(shè)某流水計算機(jī)中，進(jìn)行向量計算的相關(guān)功能部件及流水次序如下所示，畫出多功能靜態(tài)流水的時空圖。(a)流水線的功能段 (b)浮點加、減法運算時的聯(lián)接 (c)定點乘法運算時的聯(lián)接2.在頁式管理虛擬存儲器中，假定各頁面按以下的順序請求訪問：1214234562314561212并且在主存中只能容納4個頁面，列出使用先進(jìn)先出替換算法