計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)自考2016年10月真題及答案解析

本試卷為選擇題型，填空題，簡答題，應(yīng)用題等題型。

一、單項(xiàng)選擇題在每小題列出的四個(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號(hào)內(nèi)。錯(cuò)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)中，能夠直接被硬件識(shí)別和執(zhí)行的是

A.二進(jìn)制機(jī)器指令
B.操作系統(tǒng)
C.匯編語言
D.高級(jí)語言

2.下列選項(xiàng)對機(jī)器(匯編)語言程序員透明的是

A.指令地址寄存器
B.通用寄存器
C.先行進(jìn)位鏈
D.中斷字寄存器

3.下列選項(xiàng)中，屬于高級(jí)數(shù)據(jù)表示的是

A.定點(diǎn)數(shù)據(jù)表示
B.浮點(diǎn)數(shù)據(jù)表示
C.邏輯數(shù)據(jù)表示
D.標(biāo)志符數(shù)據(jù)表示

4.浮點(diǎn)數(shù)系統(tǒng)使用的階基r_P=2，階值位數(shù)P=2，尾數(shù)基值r_M=10，以r_M為基的尾數(shù)位數(shù)m′1，在非負(fù)階正尾數(shù)、規(guī)格化情況下的最大尾數(shù)值為

A.0.1
B.0.2
C.0.5
D.0.9

5.下列選項(xiàng)中，屬于IBM370系統(tǒng)外部中斷的是

A.訪問中斷
B.定時(shí)器中斷
C.重新啟動(dòng)中斷
D.fr0中斷

6.下列選項(xiàng)中，不屬于集中式總線控制方式的是

A.環(huán)形鏈接
B.串行鏈接
C.定時(shí)查詢
D.獨(dú)立請求

7.虛擬存儲(chǔ)器解決主存無法滿足要求的性能指標(biāo)是

A.速度
B.延遲
C.容量
D.頻率

8.解決主存空間數(shù)相關(guān)的方法是

A.程序運(yùn)行過程中不準(zhǔn)修改指令
B.

推后“分析_K+1”的讀

提前“執(zhí)行_K”的寫

9.編號(hào)為0，1，…，15的16個(gè)處理器，用單級(jí)互連網(wǎng)絡(luò)互連，當(dāng)用Shuffle(Shuffle)互連函數(shù)時(shí)，第13號(hào)處理器連至的處理器號(hào)數(shù)是

A.7
B.11
C.13
D.14

10.向量流水處理機(jī)開發(fā)的途徑是

A.資源重復(fù)
B.時(shí)間延遲
C.資源共享
D.時(shí)間重疊

二、填空題(本大題共10題，每小題2分，共20分)

11.計(jì)算機(jī)組成包括機(jī)器級(jí)內(nèi)部的______和______的組成以及邏輯設(shè)計(jì)等。

12.計(jì)算機(jī)根據(jù)操作數(shù)據(jù)或信息存放的位置，分別有面向主存、______和______的尋址方式。

13.總線按在系統(tǒng)中的位置分______、______和系統(tǒng)級(jí)等3級(jí)。

14.Cache存儲(chǔ)器就是在CPU和主存之間增設(shè)______、小容量、______的Cache、用輔助硬件將Cache和主存構(gòu)成整體。

15.標(biāo)量流水處理機(jī)的性能主要有______、______和效率。

16.從計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的角度來看，并行性等級(jí)從低到高依次為___、位并字串、______和全并行。

17.應(yīng)用仿真實(shí)現(xiàn)軟件移植，除了仿真目標(biāo)機(jī)的指令系統(tǒng)外，還要仿真其______、______和控制臺(tái)的操作。

18.陣列處理機(jī)的構(gòu)形有______陣列處理機(jī)構(gòu)形和______陣列處理機(jī)構(gòu)形。

19.多處理機(jī)有______和______兩種構(gòu)形。

110.根據(jù)數(shù)據(jù)令牌處理的方式不同，可以把數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)分成_______和_______兩類。

三、簡答題(本大題共5小題，每小題6分，共30分)

21.簡述模擬和仿真的區(qū)別。

22.簡述標(biāo)志符數(shù)據(jù)表示的主要優(yōu)點(diǎn)。

23.簡述總線獨(dú)立請求控制方式的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

24.簡述Cache存儲(chǔ)器地址映像、地址變換的概念以及映像規(guī)則的選擇要求。

25.簡述機(jī)群系統(tǒng)比起傳統(tǒng)的并行處理系統(tǒng)所具有的優(yōu)點(diǎn)。

四、簡答應(yīng)用題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)

31.設(shè)主存采用模m多分體交叉存取，每個(gè)分體的存取周期為T_M=2μs，要求主存實(shí)際頻寬為8MB/s，但實(shí)際頻寬只能達(dá)到最大頻寬的 0.6倍。(1)若分體寬度W=4字節(jié)，則主存模數(shù)應(yīng)取多少才能滿足要求?(m取2的冪)(2)若主存模數(shù)為8，則分體寬度應(yīng)為多少才能滿足要求?

32.陣列有0—7共8個(gè)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(shí)現(xiàn)此功能的互連函數(shù)的一般式。(2)畫出用三級(jí)立方體網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互連函數(shù)的互連網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，并標(biāo)出各控制開關(guān)的狀態(tài)。

五、綜合應(yīng)用題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)

41.有一個(gè)Cache存儲(chǔ)器，主存有0～7共8塊，Cache有4塊，采用組相聯(lián)映像，分2組。假設(shè)Cache已先后訪問并預(yù)取進(jìn)了主存的第5、1、3、7塊，現(xiàn)訪存塊地址流又為3、2、6、5、6、5、0、4、1、5、7、6時(shí)：(1)畫出用LRU替換算法時(shí)，Cache內(nèi)各塊的實(shí)際替換過程圖，并標(biāo)出命中時(shí)刻。(2)求出此期問的Cache命中率。

42.在一個(gè)5段的流水線處理機(jī)上需經(jīng)過9拍才能完成一個(gè)任務(wù)，其預(yù)約表如題29表所示。分別寫出延遲禁止表F、沖突向量C;畫出流水線狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖;求出最小平均延遲及流水 線的最大吞吐率及其最佳調(diào)度方案。按此流水線輸入6個(gè)任務(wù)，求實(shí)際吞吐率。