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计算机系统结构自考2002~2012真题及答案

8.BSP计算机属于( Ｂ )

A.SISD计算机 B.SIMD计算机 C.MISD计算机 D.MIMD计算机 9.下列关于任务粒度的描述，正确的是 ( Ａ ) A.任务粒度的大小，会显著影响多处理机的性能和效率 B.任务粒度小，并行度高，则性能和效率高 C.任务粒度大，辅助开销小，则性能和效率高 D.任务粒度与计算机系统的应用无关 10.下列关于归约机的描述，错误的是( Ｄ ) ．．

A.归约机不是Von Neumann型计算机

B.归约机是以函数式语言为机器语言的计算机

C.归约机采用需求驱动，执行的操作序列取决于对数据的需求 D.归约机采用数据驱动，执行的操作序列取决于输入数据的可用性 二、填空题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)

请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均不得分。

11.提高计算机系统并行性的主要技术途径有___时间重叠___、__资源重复____和资源共享。 12.寻址方式的三种面向分别是面向寄存器寻址、面向___主存__寻址和面向__堆栈_寻址。

13.在可表示浮点数的正数区间，规格化浮点数的最小正数值由尾数的______规格化最小正数（基值倒数）________与阶码的________最小负值_______组合而成。

14.在中断输入输出方式中，由_______CPU_______执行_____中断服务________程序来完成输入输出工作。 15.若某子通道连接的外设台数为p，外设i的数据传输速率为fi，则，字节多路通道子通道的实际流量fbyte·j=____

?f____，选择通道子通道的实际流量f

ii?1pselect·j

=_ _maxi?1pfi___。

16.页式虚拟存储器中，影响命中率的主要因素有：访问页地址流，__替换算法_____________和分配给该程序的____实页数___________。

17.解决重叠和流水中操作数相关的两种基本方法是____推后法____法和_____设置相关专用通路____法。 18.阵列处理机提高速度主要是靠增大______处理单元________数，而向量流水处理机提高速度主要是靠缩短________时钟周期______。

19.多处理机机间互连一般采用总线形式、环形互连形式、_____交叉开关______形式、___多端口存储器____形式和开关枢纽结构形式。

20.根据机器内部对函数表达式所用存储方式的不同，可将归约机的归约方式分成___串归约机_____和____图归约机____两类。

三、简答题(本大题共5小题，每小题6分，共30分)

21.简述模拟和仿真的定义，并说明两者的主要区别。见2002年4月评分标准 22.简述RISC的优缺点。见2011年4月评分标准

23.简述字节多路通道、选择通道和数组多路通道的数据传送方式。Page76-77

24.设指令由取指、分析、执行和存结果四个子部件组成，每个子部件经过时间均为Δt，连续执行4条指令。请画出在度m为3的超长指令字处理机上工作的时空图。Page155 25.画出具有分布式存储器的阵列处理机的基本构形。Page162 四、简单应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分) 26.有一个4段流水线(如题26图所示。)

题26图

其中，段S1和段S3的执行时间均为200ns，段S2和段S4的执行时间均为100ns。 (1)画出连续处理4个数据的处理过程的时空图；

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(2)求出流水线连续处理4个数据的实际吞吐率和效率。

27.在多处理机上，给定表达式为：E=a+b(c+def+g)+h，利用减少树高来尽可能加快运算速度，要求 (1)画出在3台处理机上并行运算的树形流程图。

(2)当处理机数P=3时，确定运算级数Tp，单处理机级数T1，加速比Sp和效率Ep的值。 五、综合应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)

28.在一个采用组相联映象的Cache存储器中，主存由0～7共8块组成，Cache分为2组，每组2块，每块大小为16个存储字。在某个程序执行时，访存的主存块地址流为：6，2，4，1，4，6，3，0，4，5，7，3。

(1)写出主存块地址和Cache块地址的格式，并指出各字段的长度。

(2)采用LRU替换算法，说明该程序访存对Cache的块位置的使用情况，并计算Cache命中率。

29.在编号分别为0，1，2，…，E，F的16个处理器之间，要求同时按下列配对通信：(B.1)，(8，2)，(7，D)，(6，C)，(E，4)，(A.0)，(9，3)，(5，F)。 (1)写出实现该要求的互连网络的互连函数；

(2)选择一种实现该要求的多级网络，并说明控制方式和控制信号。

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全国2012年4月高等教育自学考试计算机系统结构试题 一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分) 1.计算机系统的设计思路中，较好的是( C )

A.由上往下 B.由下往上 C.由中间开始 D.由两边向中间 2.对计算机系统结构透明的是( A ) A.机器级内部的数据流和控制流的组成 B.内存的最小编址单位 C.中断的分类与分级 D.信息保护方式和保护机构 3.程序员编写程序时使用的地址是( C )

A.主存物理地址 B.有效地址 C.逻辑地址 D.基址 4.堆栈机器(堆栈数据表示)的特点不包括( D ) ．

A.有力地支持子程序的嵌套和递归调用 B.有丰富的堆栈操作指令且功能强大 C.有力地支持高级语言程序的编译 D.访问堆栈的速度低

5.四种浮点数尾数下溢处理方法中，实现最简单的方法是( A ) A.截断法 B.舍入法 C.恒置“1”法 D.查表舍入法 6.除数为０引起的中断属于( A )

A.程序性中断 B.外部中断 C.机器校验中断 D.输入/输出中断

7.对于挂有输入机、打印机等低速设备的总线，最合适的数据宽度是( B ) A.定长块 B.单字(单字节) C.可变长块 D.单字加定长块

8.Cache存储器的地址映象规则中，块冲突概率最低、Cache的空间利用率最高的是(D ) A.直接映象规则 B.组联映象规则 C.段相联映象规则 D.全相联映象规则

9.编号为0、1、2、……、15的16个处理器，用单级互连网络互连，用Cubel互连函数时，与第5号处理器相连的处理器编号是( C ) A.5 B.6 C.7 D.8

10.与传统的并行处理系统相比，机群系统所具有的特点不包括( B ) ．A.用户编程方便 B.系统的开发周期长 C.系统的资源利用率高 D.系统的可扩展性好 二、填空题(本大题共20空，每空1分，共20分)

11.自定义数据表示包括___标识符数据表示___和___数据描述符___两类。

12.实现软件移植的基本技术有___统一高级语言__、采用系列机、__模拟和仿真____。 13.寻址方式指的是指令按什么方式寻找(或访问)到所需的操作数或信息的，具有分别面向____主存__、___寄存器___和堆栈的寻址方式。

14.中断系统的软、硬件功能分配实质是___中断处理___程序软件和__中断响应____硬件的功能分配。 15.总线按用法可分为___专用___和__非专用____两类。

16.根据通道数据传送期中信息传送方式的不同，通道可分为___字节多路___、__选择____和数组多路三类通道。

17.指令解释方式中，__指令分析部件____和___指令执行部件___任何时候都只有相邻两条指令在重叠解释的方式称为一次重叠。

18.根据所用的存储映象算法，虚拟存储器管理方式主要有段式、__页式__和_段页式__三种。

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19.按弗林(Flynn)提出的计算机系统分类方法，并行处理机属于___SIMD___系统。

20.多处理机的机间互连一般采用总线、___环形互连___、___交叉开关___、多端口存储器或开关枢纽结构等形式。

21.Von Neumann型计算机是以控制流方式工作的；归约机是基于___数据流___的计算模型。 三、简答题(本大题共5小题，每小题6分，共30分) 22.简述开发并行性的三种途径。Page20

23.简述程序的静态再定位和动态再定位的含义及实现方法。Page42 24.简述设计RISC结构可采用的基本技术。Page55-58

25.简述超流水线处理机提高指令级并行的方法和特点。Page156 26.简述多处理机操作系统中各自独立型操作系统的优缺点。Page203 四、简单应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)

27.在一个4段的单功能流水线处理机上需经7拍才能完成一个任务，其预约表如下：

题27表 拍号n 段号K 1 2 3 4 1 √ 2 √ 3 √ 4 √ 5 √ 6 √ √ 7 √ (1)分别写出延迟禁止表F、初始冲突向量C，并画出流水线状态转移图； (2)写出流水线的最佳调度方案及对应的最大吞吐率。

28.编号为0、1、2、…、15的16个处理器，用PM2I单级互连网络互连。 (1)写出所有各种单级PM2I的互连函数的一般式； (2)计算与5号处理器直接相连的处理器。

五、综合应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)

29.假设某机器共有8条指令(I1-I8)，使用频度如题29表所示，要求：

题29表

指令 I1 I2 I3 I4 I5 I6 I7 I8 使用频度pi 0.30 0.10 0.25 0.15 0.05 0.04 0.01 0.10 (1)构造哈夫曼(Huffman)树；

(2)列表写出操作码的哈夫曼编码和只有两种码长的扩展操作码；

(3)分别计算使用哈夫曼编码和只有两种码长的扩展操作码的平均码长。

30.有一个Cache -主存存储层次，主存共8个块(0~7)，Cache有4个块(0~3)，采用组相

联映象，组内块数为2块，替换算法为LRU算法。 (1)画出主存、Cache空间块的映象对应关系示意图；

(2)对于如下主存块地址流：0、3、5、7、0、1、3、2、7、0、6、4，画出Cache内各块的实际替换过程图，

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