2023年4月自考02325計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)試題及答案含解析

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)年月真題

0232520234

1、【單選題】從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行程序的角度來看，并行性等級(jí)最高的是

指令內(nèi)部并行

指令之間并行

A:

任務(wù)或進(jìn)程之間并行

B:

作業(yè)或程序之間并行

C:

答D:案：D

解析：從算機(jī)系統(tǒng)執(zhí)行程序的角度來看，并行性等級(jí)由低到高可分為四級(jí)。分別是:①②

指令之間——多條指令的并行執(zhí)行。③任務(wù)或進(jìn)程之間——多個(gè)任務(wù)或程序段的并行執(zhí)

行。④作業(yè)或程序之間——多個(gè)作業(yè)或多道程序的并行執(zhí)行。P47

2、【單選題】按指令流和數(shù)據(jù)流的多倍性對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)分類，相聯(lián)處理機(jī)所屬系統(tǒng)為

SISD系統(tǒng)

SIMD系統(tǒng)

A:

MISD系統(tǒng)

B:

MIMD系統(tǒng)

C:

答D:案：B

解析：SIMD系統(tǒng)如圖1-11b所示，具有代表性的例子是陣列處理機(jī)和相聯(lián)處理機(jī)。如果把

“多倍性”定義中的“處于同一執(zhí)行階段”理解為一條指令的操作全過程，則流水線處理

機(jī)也可包括在內(nèi)。P51

3、【單選題】

1/2

3/4

A:

7/8

B:

15/16

C:

答D:案：D

4、【單選題】在機(jī)器指令系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、發(fā)展和改進(jìn)上的途徑和方向的種類數(shù)為

2

A:

3

4

B:

5

C:

答D:案：A

5、【單選題】實(shí)現(xiàn)中斷響應(yīng)次序的技術(shù)是

隨機(jī)方法

排隊(duì)器硬件

A:

排隊(duì)器軟件

B:

頻率統(tǒng)計(jì)方法

C:

答D:案：B

解析：中斷響應(yīng)用排隊(duì)器硬件實(shí)現(xiàn)可以加快響應(yīng)和斷點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)的保存，中斷處理釆用軟的

技術(shù)可以提供很大的靈活性。P107

6、【單選題】采用集中式總線定時(shí)查詢方式，外部設(shè)備數(shù)為8時(shí)，需要的總線數(shù)量是

3

4

A:

5

B:

6

C:

答D:案：C

7、【單選題】主存中任意一塊都可映像裝入到Cache中任意一塊位置的映像方式是

直接映像

塊相聯(lián)映像

A:

組相聯(lián)映像

B:

全相聯(lián)映像

C:

答D:案：D

解析：在全相聯(lián)映像中，主存中的任何一塊都可以映射到Cache中的任何一個(gè)位置，因此

它具有最大的靈活性和最小的沖突。但是，由于需要比較所有Cache塊的標(biāo)記來確定是否

命中，因此全相聯(lián)映像的訪問時(shí)間較長。

8、【單選題】下列屬于局部相關(guān)處理方法的是

猜測(cè)法

延遲轉(zhuǎn)移

A:

提前形成條件碼

B:

C:

設(shè)置相關(guān)直接通路

答D:案：D

解析：指令相關(guān)、訪存操作數(shù)相關(guān)和通用寄存器組數(shù)相關(guān)等局部性相關(guān)都是由于在機(jī)器同

時(shí)解釋的多條指令之間出現(xiàn)了對(duì)同一主存單元或寄存器要求“先寫后讀”。重疊機(jī)器處

理這些局部性相關(guān)的方法有兩種。一種是推后后續(xù)指令對(duì)相關(guān)單元的讀，直至在先的指令

寫入完成；另一種是設(shè)置相關(guān)直接通路，將運(yùn)算結(jié)果經(jīng)相關(guān)直接通路直接送入所需部件。

P185

9、【單選題】

6

7

A:

8

B:

9

C:

答D:案：A

10、【單選題】通過共享主存實(shí)現(xiàn)處理機(jī)間通信的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是

向量處理機(jī)

標(biāo)量處理機(jī)

A:

緊耦合多處理機(jī)

B:

松耦合多處理機(jī)

C:

答D:案：C

解析：緊耦合多處理機(jī)是通過共享主存實(shí)現(xiàn)處理機(jī)間通信的,其通信速率受限于主存頻

寬。各處理機(jī)與主存經(jīng)互連網(wǎng)絡(luò)連接，處理機(jī)數(shù)受限于互連網(wǎng)絡(luò)帶寬及各處理機(jī)訪主存沖

突的概率。P238

11、【問答題】簡(jiǎn)述軟件移植方法中，模擬方法的缺點(diǎn)。

答案：模擬程序的編制非常復(fù)雜和費(fèi)時(shí);虛擬機(jī)的每條機(jī)器指令不能直接被宿主機(jī)的硬件

執(zhí)行,需要經(jīng)相應(yīng)的由多條宿主機(jī)機(jī)器指令構(gòu)成的解釋程序來解釋,使得模擬的運(yùn)行速度顯

著降低,實(shí)時(shí)性變差。

12、【問答題】簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)新的指令系統(tǒng)的一般步驟。

答案：(1)根據(jù)應(yīng)用,初擬出指令的分類和具體的指令;(2)試編出用該指令系統(tǒng)設(shè)計(jì)的各

種高級(jí)語言的編譯程序;(3)對(duì)各種算法編寫大量的測(cè)試程序并進(jìn)行模擬測(cè)試,看指令系

統(tǒng)的操作碼和尋址方式效能是否都比較高;(4)將程序中高頻出現(xiàn)的指令串復(fù)合改成一條

強(qiáng)功能的新指令,即改用硬件方式實(shí)現(xiàn);將頻度很低的指令的操作改成用基本的指令組成的

指令串來完成,即用軟件方式實(shí)現(xiàn)。

13、【問答題】簡(jiǎn)述RISC技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。

答案：(1)簡(jiǎn)化指令系統(tǒng)設(shè)計(jì),適合VISI實(shí)現(xiàn);(2)提高計(jì)算機(jī)的執(zhí)行速度和效率;(3)

降低設(shè)計(jì)成本,提高系統(tǒng)的可靠性;(4)可直接支持高級(jí)語言的實(shí)現(xiàn),簡(jiǎn)化編譯程序的設(shè)

計(jì)。

14、【問答題】簡(jiǎn)述總線控制的獨(dú)立請(qǐng)求方式的優(yōu)點(diǎn)。

答案：總線分配速度快,所有部件的總線請(qǐng)求同時(shí)送到總線控制器，不用查詢;控制器可

以使用程序可控的預(yù)定方式、自適應(yīng)方式、循環(huán)方式或它們的混合方式靈活確定下一個(gè)使

用總線的部件;能方便地隔離失效部件的請(qǐng)求。

15、【問答題】簡(jiǎn)述SIMD系統(tǒng)的互連網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)目標(biāo)。

答案：(1)結(jié)構(gòu)不要過分復(fù)雜,以降低成本;(2)互連要靈活,以滿足算法和應(yīng)用的需要;

(3)處理單元間信息交換所需要的傳送步數(shù)要盡可能少,以提高速度性能;(4)使用規(guī)整單

一的基本構(gòu)件組合而成,或者經(jīng)多次通過或者經(jīng)多級(jí)連接來實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的互連，使模塊性

好，以便于用VLSI實(shí)現(xiàn)并滿足系統(tǒng)的可擴(kuò)充性。

16、【問答題】若計(jì)算機(jī)共有5級(jí)中斷，中斷響應(yīng)優(yōu)先次序?yàn)?→2→3→4→5，現(xiàn)要求實(shí)際

的中斷處理次序?yàn)?→1→2→4→5。設(shè)計(jì)各級(jí)中斷處理程序的中斷級(jí)屏蔽位（令“1”對(duì)應(yīng)屏

蔽，“0”對(duì)應(yīng)于開放)。

答案：

中斷程序的中斷屏蔽位設(shè)置如表所示。

17、【問答題】通道型I/O系統(tǒng)由一個(gè)字節(jié)多路通道A(其中包括兩個(gè)子通道A1和A2)、

兩個(gè)數(shù)組多路通道B1和B2及一個(gè)選擇通道C構(gòu)成，各通道所接設(shè)備和設(shè)備的數(shù)據(jù)傳送速

率如表所示。

(1)分別求出各通道應(yīng)具有多大設(shè)計(jì)流量，才不丟失信息。(2)設(shè)I/O系統(tǒng)流量占主存流量

的1/3時(shí)才算流量平衡，則主存流量應(yīng)達(dá)到多少？

答案：

18、【問答題】現(xiàn)設(shè)流水線由5段組成，段號(hào)k分別為1~5，任務(wù)經(jīng)過流水線總共需要9

拍，其預(yù)約表如表所示。

(1)寫出延遲禁止表F、沖突向量C；

(2)畫出流水線狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖；

(3)求出最佳調(diào)度方案、最小平均延遲及流水線的最大吞吐率。

答案：

19、【問答題】

答案：

20、【填空題】只有二進(jìn)制機(jī)器指令，即傳統(tǒng)所講的（）與（）直接對(duì)應(yīng)，方可直接被硬件

識(shí)別和執(zhí)行。

答案：機(jī)器語言、機(jī)器硬件

21、【填空題】實(shí)現(xiàn)軟件移植的主要技術(shù)有（）、（）、模擬和仿真。

答案：統(tǒng)一高級(jí)語言、采用系列機(jī)(次序可更改)

22、【填空題】用標(biāo)志符數(shù)據(jù)表示可能帶來的兩個(gè)問題：增加程序所占用的（）空間和降低

指令的（）。

答案：主存、執(zhí)行速度

23、【填空題】浮點(diǎn)數(shù)尾數(shù)下溢處理的主要方法有：（）、舍入法、（）和查表舍入法。

答案：截?cái)喾?、恒置?”法(次序可更改)

24、【填空題】程序員編程用的地址稱為（）地址，程序在主存中的地址稱為（）地址。

答案：邏輯、物理

25、【填空題】指令系統(tǒng)的改進(jìn)是以不刪改原有（）為前提的，通過增加少量強(qiáng)功能新指令

代替常用（）,保證軟件向后兼容且編制的程序效率更高。

答案：指令系統(tǒng)、指令串

26、【填空題】中斷系統(tǒng)的軟、硬件功能分配實(shí)質(zhì)上是（）程序軟件和（）硬件的功能分

配。

答案：中斷處理、中斷響應(yīng)

27、【填空題】I/O系統(tǒng)