計算機系統(tǒng)結構自考2018年4月真題及答案解析

本試卷為選擇題型，填空題，簡答題，應用題等題型。

一、單項選擇題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。錯選、多選或未選均無分。 (本大題共10小題，每小題1分，共10分)

1.在計算機系統(tǒng)多級層次結構中,機器級從低級到高級，相對順序正確的是( )

A.匯編語言——操作系統(tǒng)——高級語言
B.微程序——傳統(tǒng)機器語言——匯編語言
C.傳統(tǒng)機器語言——高級語言——匯編語言
D.匯編語言——應用語言——高級語言

2.下列對系統(tǒng)程序員不透明的是( )

A.Cache存儲器
B.數(shù)據(jù)通路寬度
C.指令緩沖寄存器
D.虛擬存儲器

3.下列不屬于尋址方式的三種面向的是( )

A.面向主存
B.面向輔存
C.面向寄存器
D.面向堆棧

4.浮點數(shù)尾數(shù)的基值r_m=-8，尾數(shù)的計算機位數(shù)m=8位，可表示的尾數(shù)的個數(shù)為( )

A.23×7
B.24×7
C.25×7
D.26×7

5.IBM370系統(tǒng)中，通道動作故障引起的中斷屬于( )

A.機器校驗中斷
B.訪管中斷
C.程序性中斷
D.I/O中斷

6.程序員編寫程序時使用的地址是( )

A.主存地址
B.邏輯地址
C.物理地址
D.有效地址

7.對指令間“一次重疊”描述不正確的是( )

A.僅“執(zhí)行k”與“分析k+1”
B.“分析k+1”完成后立即開始“執(zhí)行k+1”
C.應盡量使“分析k+1”與“執(zhí)行k”時間相等
D.只需要一套指令分析部件和執(zhí)行部件

8.有N個處理單元的集中式共享存儲器的陣列處理機構形，為了對長度為N的向量中各元素能同時并行處理，存儲器分體個數(shù)K與處理單元數(shù)N的關系是( )

A.K與N無關
B.K小于N
C.K小于或等于N
D.K等于或大于N

9.能實現(xiàn)作業(yè)、任務級并行的異構型多處理機屬于( )

A.MISD
B.SIMD
C.SISD
D.MIMD

10.編號為0~15的16個處理器，互連函數(shù)采用Shuffle(Shuffle)單級互連網(wǎng)絡互連，則與9號處理器連接的處理器號為( )

A.5
B.6
C.7
D.8

二、填空題(本大題共10題，每小題2分，共20分)

11.按先后投入市場關系，系列機軟件兼容必須保證向__________兼容，力爭向兼容。

12.從計算機執(zhí)行程序的并行性看，由低到高的并行性等級可分為__________、指令之間、__________ 之間和作業(yè)或程序之間四級。

13.數(shù)據(jù)表示指的是能由計算機硬件直接__________和__________的數(shù)據(jù)類型。

14.按靜態(tài)使用頻度改進指令系統(tǒng)著眼于減少目標程序所占用的__________，按動態(tài)使用頻度改進指令系統(tǒng)著眼于減少目標程序的__________。

15.總線的集中式控制方式主要有集中式串行鏈接、__________和__________3種不同方式。

16.程序狀態(tài)字對__________程序員是透明的，對__________程序員是不透明的。

17.虛擬存儲器的頁式管理是把__________空間和__________空間機械等分成固定大小的頁，按頁順序編號。

18.流水線按處理的級別可分為__________、__________和系統(tǒng)級。

19.任務在流水線中流動順序的安排和控制有__________方式和__________方式。

110.為了高速有效地處理__________數(shù)據(jù)，分布式存儲器陣列處理機要求能把數(shù)據(jù)合理地預分配到各個處理單元的__________存儲器中。

三、簡答題(本大題共5小題，每小題6分，共30分)

22.簡述堆棧計算機的概念及其特點。

23.簡述集中式串行鏈接方式總線的分配過程。

21.簡述軟件移植中采用系列機途徑的辦法及優(yōu)點。

24.簡述多處理機主從型操作系統(tǒng)的優(yōu)缺點。

25.簡述機群系統(tǒng)與傳統(tǒng)的并行處理系統(tǒng)相比較所具有的優(yōu)點。

四、簡答應用題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)

31.用ROM查表舍入法對浮點尾數(shù)進行下溢處理。(1)要將浮點尾數(shù)下溢處理成k-1位結果，問ROM表的單元數(shù)和字長是多少?并說明K0M表各單元所填的內容與其地址之間的規(guī)則;(2)將3位數(shù)(其最低位為下溢處理的附加位)下溢處理成2位結果，設計下溢處理平均誤差接近零的ROM表，列出ROM編碼表的地址與內容的對應關系。

32.若機器共有5級中斷，中斷響應優(yōu)先次序為1→2→3→4→5，現(xiàn)要求其實際的中斷處理次序為1→4→5→2→3。設計各級中斷處理程序的中斷級屏蔽位(令“1”對應于屏蔽，“0”對應開放);

五、綜合應用題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)

41.在一個5段的流水線處理機上需經9拍才能完成一個任務，其預約表如題28表所示。(1)分別寫出延遲禁止表F、沖突向量C;(2)畫出流水線狀態(tài)轉移圖;(3)求出最小平均延遲及流水線的最大吞吐率。

42.陣列有0-7共8個處理單元互連，要求按(0，5) ,(1，4)，(2，7)，(3，6)配對通信。(1)寫出實現(xiàn)此功能的互連函數(shù)的一般形式;(2)畫出用三級立方體網(wǎng)絡實現(xiàn)該互連函數(shù)的互連網(wǎng)絡拓撲結構圖，并標出各控制開關狀態(tài)。