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计算机系统结构自考2002~2012真题及答案

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计算机系统结构自考2002~2012真题及答案

全国2004年7月高等教育自学考试

一、单项选择题

1.软件和固件的功能在逻辑上是( C )的。Page2 A.固件优于软件 B.不等价 C.等价 D.软件优于固件 2.( A )编写者看到的逻辑结构和功能能力就是计算机的外部特性。 A.操作系统 B.汇编语言程序 C.Windows NT D.微程序 3.RISC计算机的指令系统集类型是( C )。 A.堆栈型 B.累加器型 C.寄存器—寄存器型 D.寄存器-存储器型 4.主存储器的( A )要求属于外特性。 A.容量大小 B.速度 C.页面组织 D.带宽

5.在采用延迟转移技术时，在以下几种调度方法中，效果最好的是哪一种方法?( A )

A.将转移指令前的那条指令调度到延迟槽中 B.将转移目标处的那条指令调度到延迟槽中 C.将转移不发生时该执行的那条指令调度到延迟槽中 D.在延迟槽中填入NOP空操作指令

6.设8个处理器编号分别为0，1，2…，7用Cube2互联函数时，第5号处理机与第( A )号处理机相联。 A.1 B.3 C.4 D.6

7.大型计算机和小型计算机的主要区别在于( A )。

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A.大型机运行速度比小型机快得多 B.大型机能够控制大量的外设

C.大型机具有图型终端和图形处理能力 D.大型机的外存管理能力超过小型机 8.在以下总线标准中，哪一种总线具有与设备和主机无关的高级命令系统?( C ) A.IDE B.AT C.SCSI D.PCI

9.在以下输入输出控制器的管理方式中，外设的工作速度对计算机性能影响最小的是( D )。 A.程序控制轮询方式 B.程序控制中断方式 C.直接存储器访问方式 D.I/O处理机方式 10.串行链接式总线的裁决算法是( B )。 A.固定时间片算法 B.静态优先级算法 C.动态优先级算法 D.先来先服务算法 二、填空题(每空2分，共20分)

1.早期的冯·诺依曼计算机系统结构是以运算器为中心，而后期的冯·诺依曼计算机系统结构是以__存储器____为中心。

2.精简指令系统设计思想是简单的指令能执行得更快以及指令系统只由 使用频度很高 的指令组成。 3.虚拟机：简单地说，一切用__编程语言（某一级语言）____的机器都称为虚拟机。计算机系统按功能可分为多层次结构，传统机器级以上的所有机器都称为虚拟机。

4.用户CPU时间取决于三个特征：__时钟周期时间长度____，每条指令所需时钟周期数CPI以及程序中总的指令数IN。

5.MIPS只适宜于评估标量机，不能用于评估向量机。而__MFLOPS____则比较适用于衡量向量机的性能。 6.基本数据类型一般包括__二进制位____及其位串、整数及自然数、实数(浮点数)、字符和布尔数等。 7.指令系统是指机器所具有的全部指令的集合，它反映了计算机所拥有的基本功能。它是___机器语言___程序员所看到的机器的主要属性之一。

8.指令的__解释方式____一般分为顺序、重叠、流水三种。

9.最大吞吐率Tpmax：指流水线达到__稳定状态____后可获得的吞吐率。

10. 先进流水调度方法中，__动态调度____不需要借助软件来对指令进行调度，而是利用硬件重新安排指令的顺序来减少流水的停顿。 三、简答题(每小题4分，共20分)

1.简单说明Flynn教授提出的分类的方法。Page25

2.要使流水线具有良好的性能。必须设法使流水线能畅通流动，但是在流水过程中会出现几种相关(也就是冲突的意思)。请说出主要的相关。Page140

3.衡量流水线处理机的性能主要指标是什么? Page136~139 4.简要说出全局性相关的处理的4种常用方法。Page144~146 5.简要说出采用RISC结构后可以带来的好处。Page58 四、简单应用(每小题6分，共24分)

1.已知流水线的四个功能部件和流水时间，画出流水线时空图。

2.已知单功能流水线的预约表如下，求出初始状态冲突向量。

3.假设高速缓存Cache的工作速度为主存的5倍，且Cache被访问命中的概率为90%，则采用Cache后，能使整个存储系统获得多高的加速比Sp? 4.设一个实验性的RISC计算机，它的各类指令的平均CPI(每条指令的时钟周期数)值如下：寄存器-寄存器型指令为1个时钟周期；取/存指令为1.4个时钟周期；条件转移指令当转移发生和转移不发生时，分别

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为2个和1.5个时钟周期；无条件转移指令为1.2个时钟周期。假定有60%的条件转移指令为转移时发生，且若在某个典型测试程序中各类指令所占的比例为：ALU指令46%，取/存指令37%，条件转移指令16%，无条件转移指令1% 。试计算在执行该测试程序时，其平均的CPI值为多少? 五、综合应用(每小题8分，共16分)

1.设某流水计算机中，进行向量计算的相关功能部件及流水次序如下所示，画出多功能静态流水的时空图。

(a)流水线的功能段 (b)浮点加、减法运算时的联接 (c)定点乘法运算时的联接 2.在页式管理虚拟存储器中，假定各页面按以下的顺序请求访问： 12 14 2 34 56 23 14 56 12 12 并且在主存中只能容纳4个页面，列出使用先进先出替换算法时，每一个页面调度操作后的主存中的页面，并指出操作状态。答案写入下表。 调度顺序 访问页面 主 存 页 面 操作状态 1 12 12 2 14 12 3 2 12 4 34 12 5 56 56 6 23 56 7 14 56 8 56 56 9 12 56 10 12 56 全国2005年4月高等教育自学考试

一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分) 1.计算机系列化的优点不包括( C ) ．

A.有利于计算机的升级换代 B.便于组成多机系统和网络

C.同一系列内的软件一定是向下兼容的 D.在使用共同系统软件的基础上解决程序的兼容性 2.计算机的结构与组成不包括( A ) ．

A.操作系统 B.硬联逻辑 C.微程序控制 D.所有硬件和固件的功能 3.在流水线系统结构中，取指令、执行等操作是( D ) A.顺序 B.转移 C.中断 D.重叠

4.重叠机器局部相关的处理方法有两类：推后后续指令对相关单元的读和( C )

A.异步流动 B.采用顺序流动 C.设置相关直接通路 D.调整指令流动的顺序 5.在选择通道方式中，优先级高的磁盘等中高速设备，进行输入输出传送时，适合于采用的数据宽度是( C ) A.定长块 B.单字节 C.可变长块 D.单字加可变长块 6.替换算法要解决的问题是( C )

A.用户的虚页如何与主存的实页对应

B.如何用主存的实页号替代多用户的虚页号

C.当页面失效，选择主存中哪个页作为被替换的页

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D.新用户要进入主存，选择哪个用户作为被替换的用户 7.下列不是数据流计算特点的是( A ) ．

A.设置状态 B.没有指令计数器 C.没有变量的概念 D.操作结果不产生副作用 8.在尾数下溢处理方法中，平均误差最大的是( B )

A.舍入法 B.截断法 C.恒置“1”法 D.ROM查表法

9.字串位并是指同时对一个字的所有位进行处理，其并行等级( A )

A.不存在并行性 B.较高的并行性 C.最高一级的并行性 D.已经开始出现的并行性 10.设16个处理器编号分别为0，1，2，…，15，用Cube0互联函数时，与第13号处理器机联的处理器是( C ) A.5号 B.9号 C.12号 D.12号

二、填空题(本大题共10小题，每空1分，共20分)

11.多处理机程序并行性既存在于__指令____内部，也存在于__指令____外部。

12.一般的说，虚拟机器不一定全部由__软件____实现，有些操作也可用___固件或硬件___实现。 13.就流水线计算机而言，主要是通过__时间重叠____，让多个部件在时间上交错重叠地并行执运算和处理，以实现__时间上的并行____。

14.主存空间数相关是指__相邻两条指令____之间出现对主存同一单元要求__先写后读____的关联。 15.为提高流水线的__最大____吞吐率，首先要找出__瓶颈____，然后设法消除它。 16.阵列处理机主要通过___资源重复___实现空间上的并行；多处理机主要通过___资源共享___实现时间和空间上的异步并行。

17.动态数据流计算机最主要的特点是让令牌带上__标记____，使得在任意给定的时刻，数据流程序图任一条弧上允许出现多个带不同___标记___的令牌。

18.中断响应就是允许其中断CPU___现行程序___运行，转去对该请求进行预处理，包括保存好__断点和现场____，调出有关处理该中断服务程序，准备运行。

19.设多体单字低位交叉的存贮器，单体容量为I的m个分体，其Mj的编址模式为m×i+j,其中i=0,1,…，I-1;j=___0,1,2,...,m-1___，如m=4,M2体对应二进制地址码最低二位的状态为___10___。

20.自定义数据表示包括标志符数据表示和__数据描述符____两类，标志符应由编绎程序建立，对__高级语言____程序透明，以减轻应用程序员的负担。 三、简答题(本大题共5小题，每小题6分，共30分) 21.简述哈夫曼压缩概念的基本思想。 22.RISC存在不足表现在哪些方面?

23.简述SIMD系统的互连网络的设计目标。

24.CPU写Cache时，会发生Cache与主存的对应复本内容不一致的现象，解决这个问题有哪些方法?各需要增加什么开销?

25.简述计算机系统“由中间开始”设计的基本思想。

四、简单应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分) 26.试分析通过何种方法可以解决通用寄存器组数相关的问题?

27.某机器有5级中断，中断响应次序为1→2→3→4→5，现要求中断处理次序为2→3→1→5→4。 (1) 设计各级中断处理程序的中断屏蔽位的状态，令“0”为开放，“1”为屏蔽。(见下表) 中断处理 程序级别 第1级 第2级 第3级 第4级 第5级 中断级屏蔽位 1级 2级 15

3级 4级 5级