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计算机系统结构自考2002~2012真题及答案

(2)若在运行用户程序时，同时发生1、3级中断请求，而在1级中断服务未完成时，又发生2、3、4、5级中断，请画出处理机执行程序的全过程示意图(标出交换PSW的时间)。 五、综合应用题(本大题共2小题，每小题10分，共20分) 28.有表达式：a(b+cd+efg+h)

在多处理机上，要求利用减少树高的方法加速运算。 (1)画出并行算法的树形流程图；

(2)确定处理机机数P、单台处理机顺序(串行)运算级数T1、P台处理机的运算级数Tp、加速比Sp和效率Ep各值。

29.某虚拟存储器共8个页面，每页为1024个字，实际主存为4K个字，采用页表法进行地址映象。映象表的内容如下表所示。 实页号 3 1 2 3 2 1 0 0 装入位 1 1 0 0 1 0 1 0 (1)求出会发生页面失效的全部虚页号；

(2)求出虚地址为：0，3728，1023，1024，7800，6800的主存实地址。

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全国2005年7月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．对于挂有速度较低而优先级较高的设备总线，适合于采用的数据宽度是（ B ） A．定长块 B．单字节 C．可变长块 D．单字加定长块

2．计算机系统多级层次结构中，操作系统机器级的直接上层是（ D ）

A．传统机器级 B．高级语言机器级 C．应用语言机器级 D．汇编语言机器级 3．以下属于计算机系统结构的是（ C ）

A．主存的逻辑设计 B．主存应选定何种器件

C．确定是否需要乘法指令D．确定是否要用专门的高速乘法器实现乘法指令 4．从计算机系统执行程序的角度看，并行性等级由低到高分为四级（ A ） A．指令内部——指令之间——进程之间——程序之间 B．指令之间——指令内部——进程之间——程序之间 C．进程之间——指令之间——指令内部——程序之间

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D．程序之间——进程之间——指令之间——指令内部 5．以下不是设计RISC的原则的是（ B ） ．

A．指令多用硬联控制实现 B．指令条数多，通常超过100条 C．指令寻址方式一般不超过两种 D．所有指令都在一个机器周期内完成 6．当采用异步流水时，不可能出现（ A ） ．

A．读读相关 B．写写相关C．先读后写相关 D．先写后读相关

7．8个处理器编号为0—7，当采用PM2+1单级网络互连时，与3号处理器相连的处理器号是（ D ） A．2 B．3 C．4 D．5 8．以下不属于多处理机操作系统类型的是（ A ） ．A．DOS操作系统 B．主从型操作系统 C．浮动型操作系统 D．各自独立型操作系统 9．以下不是脉动计算机的特点的是（ A ） ．

A．没有指令计数器 B．脉动阵列中所有PE能同时运算 C．结构简单、规整、适合用超大规模集成电路实现 D．与特定计算任务和算法密切相关，具有某种专用性

10．位片串字并，是指同对许多字的同一位（称位片）进行处理，这里（ D ）

A．不存在并行性 B．有较高的并行性 C．最高一级的并行性 D．已经开始进入并行处理领域 二、填空题（本大题共13小题，每空1分，共20分） 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。

11．系列机中向上兼容指的是按某档机器编制的软件，不加修改就能运行于比它 高 档的机器上。同一系列内的软件一般应做到 向上和向后 兼容。

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．多机系统的耦合度可以分为最低耦合、松散耦合和 紧密 耦合。Page23

14．引入数据表示的两条基本原则是：一是看系统的 效率 最否提高，二看数据表示的通用性和 利用 率是否提高。

15．存储器频宽Bm是指存储器可提供的 数据传送速率 。

16．中断系统软硬件功能分配实质是中断 响应 硬件和中断 处理程序 软件的功能分配。

17．虚拟存储器按映象算法不同，存储管理方式有段式、页式和 段页 等三种方法。

18．主存命中率受页地址流，页面调度策略， 页面大小 ， D 和分配给程序的页数（主存容量）等因素影响。

19．多处理机可以有同构型、异构型和 分布型 型三种。

20．并行（阵列）处理机主要实现的是 操作级并行 。

21．流水有部件、处理机、系统等不同等级，多个处理机之间的流水属 系统 级流水。 22．为了解决CPU写Cache时发生的Cache与主存的对应复本内容不一致，可以用 写回 法和 写直达 法，解决此问题。

23．衡量流水线性能的主要指标是流水线 吞吐率 和流水线 效率 。 三、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分） 24．简述RISC结构所采用的基本技术。Page55~58 25．比较段式存储管理和页式存储管理的优缺点。

答：段式存储管理优点：支持了程序的模块化设计和并行编程的要求，缩短了程序的编制时间；各程序段的修改相互不会影响；便于多道程序共享主存中的某些段，从而可不必将它们在物理主存中重复存放；便于按逻辑意义实现存储器的访问方式保护。缺点：段表太大，其地址字段和段长字段都太长，查表进行地址变换的速度太慢；对主存各区域的存储管理十分麻烦；存储器内部的段零头浪费大，有时难以利用。

页式存储管理优点：所用映像表的硬件量少；地址变换的速度快；主存页内零头浪费小；主存空间的分配

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和管理简便。缺点：不支持模块化程序设计和并行编程；程序修改不利；程序页面不能被多个程序所共享；页面是机械的分割；不能准确按逻辑意义进行访问方式保护。 26．简述重叠方式可能出现的几种相关和常用解决方法。Page127~131

27．计算机系统“由中间开始”设计，其“中间”指的是什么地方？这样设计的好处是什么？（见2005年4月题）

28．并行主存实际频宽与模数m的关系是什么？出现这种现象的原因是什么？指令流与数据流完全随机时，主存实际频宽与模块数m有什么关系？

答：并行主存系统的实际频宽随模数m的增加会提高，但不是线性增加，随模数m增大，其实际频宽的增量越来越小。这是因为程序中的指令和数据并不是完全顺序放置和被访问的。程序会有转移，数据分布有一定的随机性。如果指令流和数据流是完全随机的，主存的实际频宽将随m的增大，大致成平方根关系增大。

四、简单应用题（本大题共2小题，每小题10分，共20分） 29．设中断级屏蔽位“1”对应开放，“0”对应于屏蔽，各级中断处理程序的中断级屏蔽位设置如下表：

中断处理 程序级别 1 2 3 4 中断级屏蔽位 1 0 1 1 1 2 0 0 0 0 3 0 1 0 1 4 0 1 0 0 （1）当中断响应次序为1→2→3→4时，其中断处理次序是什么？

（2）如果想把中断处理顺序改为1→4→3→2，如何改变中断级屏蔽位？

30．设指令由取指、分析、执行三个子部件组成。每个子部件经过时间为Δt，连续执行12条指令。请分别画出在常规标量流水处理机及度m均为4的超标量处理机上工作的时空图。并计算超标量处理机对常规标量流水处理机的加速比Sp。

五、综合应用题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）

31.经统计,某机14条指令的使用频度分别为:0.01、0.15、0.12、0.03、0.02、0.04、0.02、0.04、0.01、0.13、0.15、0.14、0.11、0.03。分别求出用等长码，Huffman码、只有两种码长的扩展操作码等3种编码方式的操作码平均码长。 32．在多处理机上求解 x=a(b+c(d+e))+f(g+h·e)

利用减少树高来尽可能加快运算速度。

（1）画出在3台处理机上并行运算的树形流程图。

（2）求p=3时，运算级数Tp，单处理机串行级数T1，加速比Sp和效率Ep的值。

全国2006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．对系统程序员不透明的应当是( A ) ．

A．虚拟寄存器 B．Cache存储器C．指令缓冲寄存器 D．系列机各档不同的数据通路宽度 2．在计算机系统设计中，比较好的方法是( D )

A．从上向下设计 B．从下向上设计C．从两头向中间设计 D．从中间开始向上、向下设计 3．程序员编写程序时使用的地址是( C )

A．有效地址 B．主存地址 C．逻辑地址 D．辅存实地址

4．浮点数尾数基值rm=16，除尾符之外的尾数机器位数为8位时，可表示的规格化最大尾 数数值为( D )

A．1／2 B．15／16 C．1／256 D．255／256

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