2005-2017計算機系統(tǒng)結構

2005年上半年高等教育自學考試全國統(tǒng)一命題計算機系統(tǒng)結構試題ー、單項選擇題（本大題共io小題,每小題1分,共10分）在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的,請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分。1.計算機系列化的優(yōu)點不包括（）A.有利于計算機的升級換代B.便于組成多機系統(tǒng)和網(wǎng)絡C.同一系列內(nèi)的軟件一定是向下兼容的D.在使用共同系統(tǒng)軟件的基礎上解決程序的兼容性2.計算機的結構與組成不包括（）A.操作系統(tǒng)B.硬聯(lián)邏輯C.微程序控制D.所有硬件和固件的功能.在流水線系統(tǒng)結構中，取指令、執(zhí)行等操作是（）A.順序B.轉(zhuǎn)移C.中斷D.重疊.重畳機器局部相關的處理方法有兩類:推后后續(xù)指令對相關單元的讀和（）A.異步流動 B.采用順序流動C.設置相關直接通路 D.調(diào)整指令流動的順序.在選擇通道方式中，優(yōu)先級高的磁盤等中高速設備，進行輸入輸出傳送時,適合于釆用的數(shù)據(jù)寬度是（）A.定長塊B.單字節(jié)C.可變長塊D.單字加可變長塊.替換算法要解決的問題是（）A.用戶的虛頁如何與主存的實頁對應B.如何用主存的實頁號替代多用戶的虛頁號C.當頁面失效,選擇主存中哪個頁作為被替換的頁D.新用戶要進入主存，選擇哪個用戶作為被替換的用戶.下列不是數(shù)據(jù)流計算機特點的是（）A.設置狀杰.沒有指令計數(shù)器C,沒有變量的概念D.操作結果不產(chǎn)生副作用8.在尾數(shù)下溢處理方法中,平均誤差最大的是（）A.舍入法B.截斷法C.恒置"1”法D.ROM查表法9.字串位并是指同時對ー個字的所有位進行處理,其并行等級（）A.不存在并行性B.較高的并行性C.最高ー級的并行性D,已經(jīng)開始出現(xiàn)的并行性10.設16個處理器編號分別為0,1,2,-,15,用Cube?；ヂ?lián)函數(shù)時，與第13號處理器機聯(lián)的處理器是（）A.5號B.9號C.12號D.15號二、填空題（本大題共10小題，每空1分，共20分）.多處理機程序并行性既存在于內(nèi)部，也存在于外部。.一般的說,虛擬機器不一定全部由實現(xiàn),有些操作也可用實現(xiàn)。.就流水線計算機而言,主要是通過,讓多個部件在時間上交錯重疊地并行執(zhí)運算和處理,以實現(xiàn)?.主存空間數(shù)相關是指之間出現(xiàn)對主存同一單元要求的關聯(lián)。.為提高流水線的吞吐率,首先要找出,然后設法消除它。.陣列處理機主要通過實現(xiàn)空間上的并行;多處理機主要通過實現(xiàn)時間和空間上的異步并行。.動態(tài)數(shù)據(jù)流計算機最主要的特點是讓令牌帶上 ,使得在任意給定的時刻,數(shù)據(jù)流程序圖任一條弧上允許出現(xiàn)多個帶不同的令牌。18,中斷響應就是允許其中斷CPU運行,轉(zhuǎn)去對該請求進行預處理,包括保存好一調(diào)出有關處理該中斷服務程序,準備運行。.設多體單字低位交叉的存貯器,單體容量為I的m個分體,其Mj的編址模式為mXi+j,其中i=0,1,?,?,1-1;j=,如m=4,Mz體對應二進制地址碼最低二位的狀杰為。.自定義數(shù)據(jù)表示包括標志符數(shù)據(jù)表示和兩類，標志符應由編譯程序建立,對—程序透明，以減輕應用程序員的負擔。三、簡答題（本大題共5小題,每小題6分,共30分）.簡述哈夫曼壓縮概念的基本思想。.RISC存在不足表現(xiàn)在哪些方面?.簡述SIMD系統(tǒng)的互連網(wǎng)絡的設計目標。.CPU寫Cache時,會發(fā)生Cache與主存的對應復本內(nèi)容不一致的現(xiàn)象,解決這個問題有哪些方法?各需要增加什么開銷?.簡述計算機系統(tǒng)“由中間開始”設計的基本思想。四、簡單應用題（本大題共2小題，每小題10分,共20分）.試分析通過何種方法可以解決通用寄存器組數(shù)相關的問題?.某機器有5級中斷，中斷響應次序為If2f3f4f5,現(xiàn)要求中斷處理次序為2f3flf5f4。(1)設計各級中斷處理程序的中斷屏蔽位的狀態(tài),令‘’〇”為開放,"1”為屏蔽。(見下表)中斷處理程序級別中斷級屏蔽位1級2級3級4級5級第1級第2級第3級第1級第5級(2)若在運行用戶程序時,同時發(fā)生1、3級中斷詁求,而在1級中斷服務未完成時,又發(fā)生

2、3、4、5級中斷,請畫出處理機執(zhí)行程序的全過程示意帥標出交換PSW的時間).五、綜合應用題(本大題共2小題，每小題10分,共20分).有表達式:a(b+cd+efg+h)在多處理機上,要求利用減少料高的方法加速運算。(1)畫出并行算法的則形流程圖;(2版定處理機機數(shù)P、単臺處理機順序(屮行)運算級數(shù)T1、P臺處理機的運算級數(shù)Tp、加速比Sp和效率與各值.29.某虛擬存儲器共8個頁面,每頁為1024個字,實際主存為4K個字,采用頁衣法進行地址映象?映象表的內(nèi)容如卜表所示.實頁號裝入位3111203021100100(1球出會發(fā)生貝血失效的全部虛貝號:(2諫出虛地址為:0,3728,1023,1024,7800,6800的主存實地址。絕宙★啟用前2005年上半年高等教育自學考試全國統(tǒng)一命題考試計算機系統(tǒng)結構試題答案及評分參考（課程代碼2325）ュ、單項選擇題｛本大題共10小題,每小題I分,共10分｝I.C2.A3.D4.C5.C6.C7,A8.B9.A10.C二、填空題（本大題共10小題,每空1，分,共20分）11.指令指令12.軟件 固件或硬件13.時間重曹， 時間上的并行14.相鄰兩條指令先寫后讀15.最大瓶頸16.資源重復資源共享17.標記標記18.現(xiàn)行程序斷點和現(xiàn)場19.0,1,2,-tm—1 1020.數(shù)據(jù)描述符高級語さ三、簡答題（本大題共5小題,毎小題6分,共30分）.（1）當各種事件發(fā)生的概率不均等時,采用優(yōu)化技術對發(fā)生概率最髙的事件用最短的位數(shù)（時間）來表示（處理）。（3分）（2）而對出現(xiàn)概率較低的,允許用較長的位數(shù)（時間）來表示（處理）,就會導致表示（處理）的平均位數(shù)（時間）的縮短。（3分）.（1）由于指令少,使原在CISC上由單ー指令完成的某些復雜功能現(xiàn)在要用多條RISC指令才能完成,加重了匯編語言程序設計的負擔,增加了機器語言程序的長度,占用存儲空間多,加大了指令的信息流量。（2分）（2）對浮點運算執(zhí)行和虛擬存儲器的支持雖有很大加強,但仍顯得不足。（2分）（3）RISC機器的編譯程序比CISC的難寫。（2分）.（1）結構不要過分復雜,以降低成本;（1.5分）（2）互連要昊活,以滿足算法和應用的需要;（1.5分）（3）處理單元間信息交換所需傳送歩數(shù)要盡可能少,以提高速度性能;（1.5分）（4）能用規(guī)模單ー的基本構件組合而成,或者經(jīng)多次通過或者經(jīng)多級連接來實現(xiàn)復雜的互連,使模塊性好.以便于用VLSI實現(xiàn)并滿足系統(tǒng)的可擴充性。（1.5分）.寫回法:CPU只寫入Cache,不寫入主存,僅當Cache塊替換時,オ先寫回主存后再替換。這種方法要求對每個Cache塊増加一個修改位的資源開銷。（3分）寫直達法:CPU每次寫入Cache的同時，也經(jīng)寫直達通路寫入主存。這種方法要増計算機系統(tǒng)結構試題答案及評分參考第［頁（共3頁）加寫主存的時間開銷。（3分）.（1）軟硬件設計分髙和脫節(jié)是“由上往下”和“由下往上”設計的主要缺點,由此提出“由中間開始”設計?！爸虚g”提的是層次結構中的軟硬交界面,目前多數(shù)是在傳統(tǒng)機器級與操作系統(tǒng)機器級之間。（2分）（2）進行合理的軟、硬件功能分配時,既要考慮能拿到的硬、器件,又要考慮可能的應用所需的算法和數(shù)據(jù)結構,先定義好這個交界面,確定哪些功能由硬件實現(xiàn),哪些功能由軟件實現(xiàn),同時還要考慮好硬件對操作系統(tǒng)、編譯系統(tǒng)的實現(xiàn)提供些什么支持。然后由這個中間點分別往上、往下進行軟件和硬件的設計。（4分）四、簡單應用題（本大題共2小題,毎小題10分,共20分）.假定運算器的操作數(shù)寄存器為B和C。如下圖,要想解決通用寄存器組數(shù)相關,一種方法是推后“分析?」的讀到“執(zhí)行」結束時開始,也可推后到“執(zhí)行「把結果送入H然后再由“分析…”在?。ē啵┗颍ē欤r能取得即可。采用前者,只要發(fā)生數(shù)相關就使一次重在變成完全的順序串行,速度明顯下降;采用后者?則發(fā)生數(shù)相關時,相鄰兩條指令的解釋仍有部分重疊,可以減少速度損失,但控制要復雜ー些。這兩種辦法都是靠推后讀,犧牲速度來避免相關時出錯?！?分）另一種方法是通過設置“相關專用通路”來解決重件方式相關處理,它是以増加設備為代價,使重疊效率不下降,.（3分）在實際中,相關處理的辦法無非是“推后讀”和設置相關專用通?路兩種,應根據(jù)Huffman思想在成本和效率上權衡選用e此外,還應合理調(diào)配好機,器指令的微操作,使“分析”和“執(zhí)行”的時間盡可能相等,以提髙重登的效率。（2分） ——機チrk，結果送到し第I拍|第2拍丨第3拍:第4拍（レ）、（し）:操作數(shù)（し）送入8（レ）送入C（レ）、（し）:操作數(shù) 分析、“ *圖“執(zhí)行ノ、“分析K.」重登時,訪問通用寄存器組的時間關系27.（1）各級中斷處理程序的中斷級屏蔽位狀態(tài)如表:（4分）中斷處理程序級別中斷級屏蔽位1級2級3級4級5級第1級10011第2級11111第3級10111第4級00010第5級00011計算機系統(tǒng)結構試題答案及評分參考第2頁（共3頁）(2)處理機執(zhí)行程序的全過程如圖:(6分)中斷請求中斷處理程序?<D用戶程序五、綜合應用題(本大題共2中斷請求中斷處理程序?<D用戶程序五、綜合應用題(本大題共2小題,毎小題10分,共20分)28.(l)a(b+cd+efg+h)=a(b+cd)+aefg+ah(2)P=3,T^7,Tp=4,Sp=T,/Tp=7/4,Ep=S/P=7/12 (5分)29.(1)發(fā)生頁面失效的虛頁號:2,3,5,7(4分)(2)計算出:虛地址:0,3728,1023,1024,7800,6800主存實地址:3072.頁失效,4095,1024,頁失效,656(6分)計算機系統(tǒng)結構試題答案及評分參考第3頁(共3頁)2006年4月高等教育自學考試全國統(tǒng)一命題考試

計算機系統(tǒng)結構試題

課程代碼:2325ー、單項選擇題（本大題共10小題,每小題1分,共10分）在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的,請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分。TOC\o"1-5"\h\z1.對系統(tǒng)程序員不透明的應當是（ ）A.虛擬寄存器 B.Cache存儲器C,指令緩沖寄存器 D.系列機各檔不同的數(shù)據(jù)通路寬度2,在計算機系統(tǒng)設計中，比較好的方法是（ ）A,從上向下設計 B.從下向上設計C,從兩頭向中間設計 D.從中間開始向上、向下設計.程序員編寫程序時使用的地址是（ ）A,有效地址 B.主存地址C.邏輯地址 D.輔存實地址.浮點數(shù)尾數(shù)基值ム=16,除尾符之外的尾數(shù)機器位數(shù)為8位時，可表示的規(guī)格化最大尾數(shù)數(shù)值為（ ）A.1/2 B.15/16C.1/256 D.255/2565.總線控制機構為解決N個部件使用總線時優(yōu)先次序的裁決,采用集中式定時查詢，需另外增加控制線路根數(shù)為（ ）A. 3 B. N+2C. 2N+1 D. 2+[log2N].外部設備打印機適合于連接到（ ）A.選擇通道 B,字節(jié)多路通道C.數(shù)組多路通道 D,任意ー種通道.下列關于虛擬存儲器的說法,比較正確的應當是（ ）A.更換替換算法能提高命中率.訪主存命中率隨主存容量增大而提高C.訪主存命中率隨頁面大小增大而提高D,在主存命中率低時，改用堆棧型替換算法，并增大主存容量,可提高命中率8.CRAY-1的流水線是（ ）A,多條單功能流水線 B.一條單功能流水線C.一條多功能流水線 D.多條多功能流水線.多級混洗交換網(wǎng)絡又稱為（ ）A.移數(shù)網(wǎng)絡 B. Omega網(wǎng)絡C.STARAN網(wǎng)絡 D.數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡.多處理機主要實現(xiàn)的是（ ）A,任務級并行 B,指令級并行C.操作級并行 D.操作步驟的并行二、填空題（本大題共10小題,每空1分,共20分）請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。.我們說以軟件為主實現(xiàn)的機器為.以區(qū)別由硬件或?qū)崿F(xiàn)的實際機器。.計算機系統(tǒng)的3T性能目標是的計算能力、的主存容量和1Tbyte/s的I/0帶寬。.引入數(shù)據(jù)表示的兩條基本原則是:ー看系統(tǒng)的效率有否提髙;二看數(shù)據(jù)表示的ー性和率是否高。.中斷系統(tǒng)軟硬件功能分配實質(zhì)是中斷硬件和中斷軟件的功能分配。.虛擬存儲器主要是為解決主存滿足不了要求發(fā)展出來的,Cache存儲器是為解決主存滿足不了要求發(fā)展出來的。.Cache存儲器釆用組相聯(lián)的映象規(guī)則是組間映象，組內(nèi)各塊間映象。.流水有部件、處理機、系統(tǒng)等不同等級,多個處理機之間的流水屬級流水,也稱流水。.根據(jù)流水線中各功能段之間是否有反饋回路，可把流水線分為流水和流水。.陣列機開發(fā)并行性的途徑是,是利用并行性中的 性。.從對執(zhí)行程序或指令的控制方式上，將計算機系統(tǒng)分為由控制驅(qū)動的ー——一方式和由數(shù)據(jù)驅(qū)動的方式。三、簡答題（本大題共5小題，每小題6分，共30分）.器件的發(fā)展對邏輯設計方法有哪些影響?.按CISC方向，面向操作系統(tǒng)的優(yōu)化實現(xiàn)來改進指令系統(tǒng)有哪些思路?.主存實際頻寬與模數(shù)m的關系是什么?出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是什么?.在“一次重疊”的機器中,“一次重疊”的含義是什么?并指出在這種機器中會出現(xiàn)哪些相關?.簡述哈夫曼壓縮概念的基本思想。四、簡單應用題(本大題共2小題,每小題10分,共20分).向量D=A*(B+C),各向量元素個數(shù)均為N,根據(jù)CRAY-1方式分解為3條向量指令:①V3一存儲器 {訪存取A送入V3寄存器}V2-V0+V1 {B+C-K)V4-V2*V3 {K+AfD}當采用下述三種方式工作時，各需要多少拍才能得到全部結果?(1)①、②、③串行執(zhí)行;(2)①和②并行執(zhí)行完后，再執(zhí)行③；(3)采用鏈接技術。(注意:在CRAYT處理機上，啟動存儲器、啟動流水線功能部件、數(shù)據(jù)打入寄存器都各需要1拍的延遲時間,加法、訪存為6拍，乘法為7拍。)27.某程序包含5個虛頁，其頁地址為4,5,3,2,5,1,3,2,2,5,1,3〇當使用LRU法替換時，為獲得最高的命中率，至少應分配給該程序幾個實頁?其可能的最髙命中率為多少?

五、綜合應用題(本大題共2小題,每小題10分,共20分)28.設中斷屏蔽位“ド對應于開放,‘’〇"對應于屏蔽,各級中斷處理程序的中斷級屏蔽位設置如下:中斷處理程序級別中斷級屏蔽位1級2級3級4級第1級0000第2級1011第3級1000第4級1010(1)當中斷響應優(yōu)先次序為2f3f4時,其中斷處理次序是什么?(2)如果所有的中斷處理都各需3個單位時間,中斷響應和中斷返回時間相對中斷處理時間少得多。當機器正在運行用戶程序時，同時發(fā)生第2、3級中斷請求，經(jīng)過二個單位時間,又同時發(fā)生第1、4級中斷請求，試畫出程序運行過程示意圖。29.用霍納法則給定的表達式如下:E=a(b+c(d+e(f+gh)))利用減少樹高的辦法加速運算,要求(1)畫出樹形流程圖;(2)確定運算級數(shù)處理機機數(shù)P、加速比Sp和效率Er?等的值。2006年4月高等教育自學考試全國統(tǒng)一命題考試計算機系統(tǒng)結構試題答案及評分參考（課程代碼2325）ー、單項選擇題（本大題共I0小題,毎小題1分,共10分）1.A2.D3.C 4.D5.D6.B7.D8.C9.B10.A二、填空題（本大題共10小題,毎空1分,共20分）11.虛擬機器固件 !2.1TFLOPS1Tbyte 13,通用利用14.響應處理程序17.系統(tǒng)宏1514.響應處理程序17.系統(tǒng)宏15.容量速度.線性非線性16.直接全相聯(lián).資源重復同時.控制流數(shù)據(jù)流三、簡答題（本大題共5小題,毎小題6分,共30分）.器件的發(fā)展對邏輯設計方法的影響:（1）由邏輯化筒改成著眼于采用什么組成技術能夠規(guī)整、批量生產(chǎn),宜于超大規(guī)模集成,縮短設計周期,提高系統(tǒng)效能,盡量采用存貯邏輯和通用相件;（3分）（2）由全硬設計改成采用微匯編、微高級語言、計算機輔助設計等手段軟硬結合和自動化設計（3分）。.按CISC方向,面向操作系統(tǒng)的優(yōu)化實現(xiàn)來改進指令系統(tǒng)的思路有：（1）通過對操作系統(tǒng)中常用指令和指令串的使用頻度進行統(tǒng)計分析來改進（1.5分）；（2）如何增設專用操作系統(tǒng)的新指令（1.5分）；（3）把操作系統(tǒng)中頻繁使用的,對速度影響大的某些軟件子程序硬化或固化,改為直接用硬件或微程序解釋實現(xiàn)（L5分）；（4）發(fā)展讓操作系統(tǒng)由專門的處理機來執(zhí)行的功能分布處理系統(tǒng)結構（L5分）〇.并行主存系統(tǒng)的實際頻寬隨模數(shù)m的增加會提高,但不是線性增加,隨模數(shù)m增大,其實際頻寬的增信越來越?。?分）。這是因為程序中的指令和數(shù)據(jù)并不是完全順序放置和被訪問的。程序會有轉(zhuǎn)移,數(shù)據(jù)分布有一定的隨機性（3分）。.“一次重疊”是指將指令的解釋分為“分析”和“執(zhí)行”兩個階段,任何時刻都只是"執(zhí)行K"與“分析K+】”在時間上重疊,也就是讓指令分析部件與指令執(zhí)行部件同時處理相鄰的兩條指令（3分）。在"ー次重疊"機器中,會出現(xiàn)的相關主要有:指令相關（1分）;主存空間數(shù)相關（1分）;通用寄存器組相關等（1分）。.哈夫曼壓縮概念的基本思想是,當各種事件發(fā)生的概率不均等時,采用優(yōu)化技術對發(fā)生概率最高的事件用最短的位數(shù)（時間）來表示（處理）（3分），而對岀現(xiàn)概率較低的,允許用較長的位數(shù)（時間）來表示（處理）,就會導致表示（處理）的平均位數(shù)（時間）的縮短（3分）。

四、簡單應用題（本大題共2小題,第小題10分,共20分）26.（1）①、②、③3條向量指令順序串行執(zhí)行,全部執(zhí)行完所需的時間是7+N+7+N+8+N=22+3N（拍） （3分）（2）向量指令①和②并行執(zhí)行完后,再執(zhí)行向量指令③,全部執(zhí)行完所需要的時間是7+.N+8+N=15+2N（拍） （3分）（3）采用鏈接技術,只能是讓向量指令①和②并行,再與向量指令③鏈接,全部執(zhí)行27.用堆棧對面地址流處理一次的過程見下表所示,（6分）完抱需要的時間是1+6+1+8+N=16+N（拍） （4分）負地址流453251322513S(l)453251322513堆S(2)453251332513S(3)4 5 3 2 5 1 1 3 2 5領S(4)443255132Ss(5)4 4 4 4 4 4 45(6)n=l實n=2HH頁n=3H H藪n=4H HHHHHHnM5H HHHHHH從表中可以看出,使用LRU替換算法替換,對該程序至少應分配4個實頁。（2分）如果只分配3個實頁,其頁命中率只有2/12,太低;而分配實頁數(shù)多于4頁后,其頁命中率不會再有提髙,所以,分配給該程序4個實頁即可,其最髙命中率為H=7/12=0.583=58.3%H=7/12=0.583=58.3%(2分)五、綜合應用題（本大題共2小題,毎小題10分,共20分）2&（1）當中斷響應優(yōu)先次序為1t2—3t4時,中斷處理（完）的次序為1一3一4-2。（5分）個單位時間。（5分）（2）由題意,其CPU運行程序的過程示意圖如下圖所示中斷請求個單位時間。（5分）（2）由題意,其CPU運行程序的過程示意圖如下圖所示中斷請求用戶程序①④ 計算機系統(tǒng)結構試題答案及評分參考第2頁（共3頁）上式E=ace（f+gh）+a（b+cd）其樹型流程圖見下圖,（5上式E=ace（f+gh）+a（b+cd）其樹型流程圖見下圖,（5分）29.（l）E=a（b+c（d+e（f+gh））） ?單處理串行處理,其樹型流程圖見下圖,工=7級（1分）由于同一層的節(jié)點數(shù)未超過3,故適合于用3臺處理機并行處理。（2）P=3（1分）,Tp=4（1分）,Sp=%=才（1分）,Ep=^=9（l分）計算機系統(tǒng)結構試題答案及評分參考第3頁（共3頁）2006年7月高等教育自學考試全國統(tǒng)一命題考試

計算機系統(tǒng)結構試卷

（課程代碼2325）

ー、單項選擇題（本大題共10小題,毎小題1分,共10分）在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的。請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分。1.計算機系統(tǒng)多級層次中,從下層到上層,各級相對順序正確的應當是A.匯編語言機器級——操作系統(tǒng)機器級ーー高級語言機器級B.匯編語言機器級——應用語言機器級ーー髙級語言機器級C.微程序機器級ーー傳統(tǒng)機器語言機器級——匯編語言機器級D.傳統(tǒng)機器語言機器級——高級語言機器級ーー匯編語言機器級.計算機系統(tǒng)結構不包括.計算機系統(tǒng)結構不包括IA.主存速度B.數(shù)據(jù)表示.系列機軟件應做到【】A,向前兼容，并向上兼容C,向后兼容,力爭向上兼容C.信息保護D.機器工作狀態(tài)B,向前兼容，并向下兼容D,向后兼容，力爭向下兼容TOC\o"1-5"\h\z.浮點數(shù)尾數(shù)基值へ=8,尾數(shù)數(shù)值部分長6位，可表示的規(guī)格化最小正尾數(shù)為 【】A.0.5B.0.25C.0.125D.0.015625.支持動態(tài)地址再定位的尋址方式是 【 】A,基址尋址B.間接尋址C.變址尋址D.直接尋址.指令執(zhí)行結果出現(xiàn)異常引起的中斷是 【 】A.外中斷B.I/O中斷C.程序性中斷 D.機器校驗中斷.用于虛擬存貯器頁面替換,且為堆棧型的算法是 【 】A,隨機法 B.比較對法C.相聯(lián)目錄表法 D.近期最久未用法8,靜態(tài)流水線是指【】A.只是一種功能的流水線.功能不能改變的流水線C.可同時執(zhí)行多種功能的多功能流水線D.同時只能完成一種功能的多功能流水線.STARAN網(wǎng)絡是ー種【】A.多級立方體網(wǎng)絡B.單級立方體網(wǎng)絡C.單級PM2I網(wǎng)絡 D.多級混洗交換網(wǎng)絡.能實現(xiàn)作業(yè)、任務級并行的異構型多處理機屬于 [ 】A.MISDB.MIMDC.SIMDD.SISD二、填空題（本大題共10小題,每小題2分,共20分）請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。.開發(fā)并行性是為了并行處理,并行性又包括有性和性二重含義。.實現(xiàn)程序移植的主要途徑有統(tǒng)一高級語言、系列機、和。.為了使不超過主存字寬度的各種長度信息都只需要一個主存周期即可訪問到,就需要讓信息在主存中按存貯,但當長度不同的信息依次存放在主存中時,會帶來的浪費。.輸入輸出系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了3個階段,相應對應于3種方式,即程序控制I/O方式、方式和方式?.存貯器速度性能可用存貯器衡量，它是單位時間里存貯器所能傳送的。.頁面替換是發(fā)生在 ，同時又發(fā)生 .的時候。.解決重疊和流水中的操作數(shù)相關,不外乎是法和設置 法兩種基本方法。.讓任務（指令）流出流水線的順序保持與流人流水線的順序一致,稱為流動方式或稱流動方式。.數(shù)據(jù)流機有兩種不同的方式,ー種是采用的數(shù)據(jù)流方式,另ー種是采用 的數(shù)據(jù)流方式。.多機系統(tǒng)的耦合度可以分為最低耦合、耦合和耦合。三、簡答題（本大題共5小題，每小題6分，共30分）.簡述軟硬件功能分配的基本原則。.簡述復雜指令系統(tǒng)（CISC）存在的問題。.為了解決主存與CPU之間的速度差，有哪些方法可以解決?.為處理流水機器的全局性相關，可以加快或提前形成轉(zhuǎn)移指令所需的條件碼,那么可從哪兩方面考慮?舉例說明。.簡述使用多處理機的主要目的。四、簡單應用題（本大題共2小題,每小題10分,共20分）26.如果通道在數(shù)據(jù)傳送期中,選擇設備需9.83,傳送ー個字節(jié)數(shù)據(jù)需0.24s。（D某低速設備每隔5003發(fā)出ー個字節(jié)數(shù)據(jù)傳送請求,問至多可接幾臺這種低速設備?（2）對于如下A?F這6種髙速設備,要求字節(jié)傳送的間隔時間如下表所示。若一次通信傳送的字節(jié)數(shù)不少于1024字節(jié)，問哪些設備可以掛在此通道上?哪些則不能?設備ABCDEF發(fā)申請間隔0.20.250.50.190.40.2127.畫出8個處理單元互連的3級混洗交換網(wǎng)絡;標出使5號處理單元的數(shù)據(jù)播送給〇、2、4、6號。同時，4號處理單元播送給1、3、5、7號處理單元時，各有關交換開關單元控制狀態(tài)。五、綜合應用題（本大題共2小題,每小題10分，共20分）28.Cache-主存存貯層次中,主存有〇?7共8塊，Cache為4塊,采用組相聯(lián)映象。假設Cache已先后訪問并預取進了主存的第5、1、3、7塊，現(xiàn)訪存塊地址流又為1、2、4、1、3、7,〇、1、2、5,4、6時，（1）畫出用LRU替換算法,Cache內(nèi)各塊的實際替換過程圖,并標出命中時刻。其中Cache分為兩組。（2）求出在此期間的Cache命中率。29.某模型機有9條指令,其使用頻度為:ADD（加）：30%,SUB（減）：24%,JOM（按負轉(zhuǎn)移）:6%,STO（存）:7%,JMP（轉(zhuǎn)移）：7%,SHR（右移）：2%,CIL（循環(huán)左移）:3%,CLA（清加）:20%,STP（停機）：1%。（1）根據(jù)使用頻度，不考慮其它要求，設計出全Huffman操作碼,并計算其平均碼長;（2）設計優(yōu)化實用的操作碼形式,并計算操作碼的平均碼長。絕密★啟用前編號:0652006年7月髙等教育自學考試全國統(tǒng)一命題考試計算機系統(tǒng)結構試題答案及評分參考（課程代碼2325）ー、單項選擇題（本大題共I0小題,每小題1分,共10分）1.C 2.A3.C 4.C 5.A6.C7.D8.D 9,A10.B二、填空題（本大題共10小題,每小題2分,共20分）II,同時并發(fā) 陞,模擬仿真.直接存儲器訪問（DMA）I/O處理機.頁面失效頁面爭用 17.推后相關專用通路.數(shù)據(jù)驅(qū)動需求驅(qū)動 20.松散緊密三、簡答題（本大題共5小題,毎小題6分,共30分）13.整數(shù)邊界存貯空間15.頻寬信息量18.順序同步21.軟硬件分配的基本原則:（1）應考慮在現(xiàn)有硬器件（主要是邏輯器件和存儲器件）條件下,系統(tǒng)要有髙的性能價格比（2分）；（2）要考慮到準備采用和可能采用的組成技術,使它盡可能不要過多或不合理地限制各種組成、實現(xiàn)技術的應用（2分）；（3）不能僅從"硬”的角度考慮如何便于應用組成技術的成果和便于發(fā)揮器件技術的進展,還應從“軟”的角度如何為編譯和操作系統(tǒng)的實現(xiàn)以及為髙級語言程序的設計提供更多更好的硬件支持放在首位（2分）。22.復雜指令系統(tǒng)（CISC）存在的問題:（1）指令系統(tǒng)龐大,一般在200條指令以上（1分）；（2）由于許多指令的操作復雜,執(zhí)行速度很低（1分）；（3）由于指令系統(tǒng)龐大,使髙級語言編譯程序選擇目標指令的范圉太大,難以優(yōu)化生成髙效機器語言程序,編譯程序也很長、太復雜（2分）；（4）由于指令系統(tǒng)龐大,各種指令的使用頻度都不會太髙,且差別很大,其中相當ー部分指令的利用率很低（2分）。23.解決的方法:（1）在CPU中設置通用寄存器,讓運算直接在CPU的通用寄存器中進行,減少與主存的交往（2分）；（2）采用存儲器的多體交叉并行存取來提髙主存的等效速度（2分）；（3）采用Cache存儲器（在CPU與主存之間）（2分）。計算機系統(tǒng)結構試題答案及評分參考第1頁（共4頁）.ー是加快單條指令內(nèi)部條件碼的形成（2分）。如有的指令,像乘、除指令,只要取出操作數(shù),利用其數(shù)的符號位是同號還是異號,就可以判斷出結果的正負（1分）;二是在一段程序內(nèi)提前形成條件碼（2分）。如循環(huán)程序中,將控制循環(huán)變量改值的指令提前到循環(huán)開始處,在硬件上設置專用的條件碼寄存器,以便在判斷是否循環(huán)時,已提前產(chǎn)生了條件碼（I分）。.使用多處理機主要目的:（1）用多臺處理機進行多任務處理協(xié)同求解ー個大而復雜的問題來提高速度（3分）；（2）依靠冗余的處理機及其重組來提髙系統(tǒng)的可能性、適應性和可用性（3分）。、簡單應用題（本大題共2小題,每小題10分,共2。分）.（1）在字節(jié)多路通道方式工作時,限制所掛設備的臺數(shù)應為eW（T$+3?廣百8+0-2）港臺?分）（2）在選擇通道方式工作時,通道的極限容量為f I IB 公小 ’, ?2，そ*To呼對;其中1024Wn<8;所以ユ.宀,くーーB/pts,限制通道所掛的設備速率條件—+0.2根據(jù)題中已知,只能掛B、C、E、F這4臺設備,（2分）A和D因為超過に,….,所以不能掛。（1分）計算機系統(tǒng)結構試題答案及評分參考第2頁（共4頁）五、綜合應用題（本大題共2小題,毎小題10分,共20分）28.（l）Cache內(nèi)各塊的實際替換過程及命中時刻參見下表所示。（8分）（2）HC=3/12=0.25=25% （2分）29.（l）Hu任mg樹的形式如下圖所示。（4分）由上圖得Huflman編碼為:因此,操作碼的平均碼長為￡因此,操作碼的平均碼長為￡ル?1尸2.61位TOC\o"1-5"\h\zADD（加） 30% 01SUB（減） 24% 11CLA（清加） 20% 10JOM（按頁轉(zhuǎn)移）6% 0001STO（存） 7% 0011JMP（轉(zhuǎn)移） 7% 0010CIL（循環(huán)左移）.3% 00001SHR（右移） 2% 000001STP（停機） 1% 000000計算機系統(tǒng)結構試題答案及評分參考第3頁（共4頁）（2）采用2-5擴展的操作碼編碼為ADD30%00SUB24%0)CLA20%10/N黎,JOM6%11000鏟アSTO7%11001JMP7%11010SHR2%11011CIL3%11100STP1%11101因此,操作碼平均碼長為ミp「l；=2.78位 （3分）計算機系統(tǒng)結構試題答案及評分參考第4頁（共4頁）2007年4月高等教育自學考試全國統(tǒng)一命題考試計算機系統(tǒng)結構試題課程代碼:2325ー、單項選擇題（本大題共10小題,每小題1分,共10分）在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的,請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分。.實現(xiàn)匯編語言源程序變換成機器語言目標程序是由（B.編譯程序翻譯D.匯編程序翻譯B.編譯程序翻譯D.匯編程序翻譯B,向前兼容,并向下兼容D,向后兼容,力爭向下兼容C.匯編程序解釋TOC\o"1-5"\h\z.系列機軟件必須保證（ ）A.向前兼容，并向上兼容C.向后兼容，力爭向上兼容3,浮點數(shù)尾數(shù)基值n=8,尾數(shù)數(shù)值部分長6位，可表示規(guī)格化正尾數(shù)的個數(shù)是（ ）B.63個A.B.63個C.64個 D.84個4,在IBM370系統(tǒng)中,支持操作系統(tǒng)實現(xiàn)多進程共用公用區(qū)管理最有效的指令是（ ）A.“執(zhí)行”指令 B.“程序調(diào)用”指令C.”比較與交換”指令 D.“測試與置定”指令.關于非專用總線三種控制方式中，下列敘述錯誤的是（ ）A,集中式定時查詢,所有部件共用同一條“總線忙”線B.集中式定時查詢，所有部件都用同一條“總線請求”線C,集中式獨立請求,所有部件都用同一條’‘總線請求”線D.集中式串行鏈接,所有部件都用同一條’‘總線請求”線TOC\o"1-5"\h\z.磁盤外部設備適合于連接到（ ）A.字節(jié)多路通道 B.數(shù)組多路通道或選擇通道C.選擇通道或字節(jié)多路通道 D.數(shù)組多路通道或字節(jié)多路通道.在Cache存儲器中常用的地址映象方式是（ ）A,全相聯(lián)映象 B.頁表法映象C.組相聯(lián)映象 D.段頁表映象.在指令級高度并行的超級處理機中,下列敘述正確的是（ ）A.超標量處理機利用資源重復，要求高速時鐘機制B,超流水線處理機利用資源重復,要求高速時鐘機制C,超標量處理著重開發(fā)時間并行性，要求高速時鐘機制D.超流水線處理機著重開發(fā)時間并行性，要求高速時鐘機制.間接二進制n方體網(wǎng)絡是ー種（ ）

B.多級全排列網(wǎng)絡B.多級全排列網(wǎng)絡D.多級混洗交換網(wǎng)絡B,松耦合多處理機D.機數(shù)可變的多處理機C.單級立方體網(wǎng)絡.多端口存儲器適合于連接A.緊耦合多處理機C.機數(shù)很多的處理機二、填空題（本大題共10小題,每小題2分,共20分）請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。.多處理機實現(xiàn)的是、間的并行。.計算機系統(tǒng)弗林分類法,把計算機系統(tǒng)分成單指令流單數(shù)據(jù)流（SISD）、單指令流多數(shù)據(jù)流（SIMD）、和四大類。.實現(xiàn)程序移植的主要途徑有統(tǒng)一高級語言、系列機、與。.輸入輸出系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷3個階段,相應對應于3種方式，即程序控制1/0（包括全軟的、程序查詢的、中斷驅(qū)動的）、與方式。.引入數(shù)據(jù)表示的兩條基本原則是:ー看系統(tǒng)的效率有否提髙;二看數(shù)據(jù)表示的性和率是否高。.在存儲體系中，Cache存儲器對應用程序員是的,對系統(tǒng)程序員是的（填"透明"或"不透明’’）。.虛擬存儲器按映象算法不同,存儲管理方式有段式、式和式3種。.“一次重疊”解釋時,第K+1條指令需等K條指令執(zhí)行后才能形成,稱此時發(fā)生了"相關”。若第K條指令的結果數(shù)地址與第K+1條指令的源數(shù)地址ー樣時,稱發(fā)生了“相關”。.某陣列處理機共有16個（〇?15）處理單元，用單級PM2-3互連網(wǎng)絡連接,第5號處理單元將連至第號處理單元，第9號單元將連至第號處理單元。.陣列處理機按存儲器的組織方式不同,分為兩種不同的基本構形,ー種是